Marinal bakteri Teredinobacter turnirae'den proteaz üretimi

Marinal bakteri Teredinobacter turnirae'den ekstraselular alkali proteaz enzim üretimi hem sentetik hem de kompleks ortamda çalışılmıştır. Araştırmada proteaz enzim miktarının arttırılması amaçlanmıştır. Deneyler, erlenlerde ve 1-L hacmindeki biyoreaktörde gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında, karbon kaynağı, indükleyici, karıştırma hızı ve hava giriş hızı gibi bazı fermantasyon şartlarının, proteaz üretimi üzerine etkisi sentetik ortamda kesikli sistemde incelenmiştir. Maksimum enzim aktivitesi Placket-Burman ortamında (PB), Standart ortama (SM) göre daha yüksek belirlenmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında, farklı besleme stratejileri ile yarı kesikli sistemde T. turnirae'den proteaz üretimi gerçekleştirilmiştir. Proteaz üretimi üzerine, belirli aralıklarla beslemeli (pulse) ve sabit hızla beslemeli gibi farklı yarı kesikli sistem metotlarının etkisi belirlenmiştir. Kesikli sisteme göre, yarı kesikli sistemde proteaz üretiminin daha yüksek olduğu görülmüştür. Biyoreaktörde kesikli sistemde fermantasyon ortamında kütle aktarım parametreleri araştırılmıştır. Karıştırma ve hava giriş hızı arttıkça hacimsel kütle transfer katsayısı, kLa ve oksijen tüketim hızı, ro değerinin de arttığı görülmüştür. Katı substrat fermantasyonu ile marinal bakteri T. turnirae'den proteaz üretimi optimize edilmiştir. Karbon ve azot kaynağı olarak mısır proteini, soya unu ve kazein kullanılmıştır. Erlenlerde yapılan çalışmalarda, en uygun partikül boyutu, substrat konsantrasyonu, başlangıç pH'sı, inokulum oranı, karıştırma hızı, ilave karbon kaynağı ve ortam sıcaklığı belirlenmiştir. Aynı zamanda, 1 L'lik biyoreaktörde kompleks ortamda, karıştırma ve hava giriş hızının etkisi incelenmiştir. Kesikli sistemde, T. turnirae'den proteaz fermantasyon kinetiği incelenmiştir. Bu çalışmada literatürde mevcut çeşitli kinetik modeller ile Yapay Sinir Ağ (YSA) ile oluşturulan model kıyaslanmıştır. Kinetik parametrelerin değerleri Genetik Algoritma Toolbox'ı ile optimizasyon yapılarak belirlenmiştir. Mikrobiyal büyüme, proteaz üretimi ve sakkaroz tüketimine ait deneysel sonuçlar ile modellerden elde edilen sonuçlar kıyaslanmış ve YSA modelinin sistemin davranışını daha iyi tanımladığı belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler : Serin alkali proteaz, Teredinobacter turnirae, Katı-substrat fermantasyonu, Proses şartları, Kesikli fermantasyon, Yarı kesikli fermantasyon, Kinetik model, Genetik algoritma, Yapay sinir ağı.