KLİNOPTİLOLİT VE TWEEN-20’NİN ETANOL ÜRETİMİ ÜZERİNE ETKİSİNİN BİYOKÜTLE GELİŞİMİ VE METAL İYONU DEĞİŞİMİYLE İNCELENMESİ

Öz

Saccharomyces cerevisiae mayasının kullanıldığı bu çalışmada, fermentasyon ortamına değişen konsantrasyonlarda eklenen klinoptilolit (KLN) (1-10g/L)  ve Tween-20’nin (0,1- 10 g/L), biyokütle gelişimi ve ortamdaki metal iyonu değişimi takip edilerek, etanol üretimi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Çalışmada yapay melas kullanılmıştır. Kontrol kültüre göre ortamda 5 g/L KLN olduğunda, kontrol kültürle 32 saatte ulaşılan etanol konsantrasyonuna 18 saatte ulaşılmış ve etanol üretim hızı 0,078 v/v.h değerinden 0,104 v/v.h değerine artış göstermiştir. KLN’nin ortamda bulunmasıyla, adsorpsiyon ve iyon değişim özelliği sayesinde, ortamda toksik miktarda bulunan Na+, Zn++ ve Mn++ iyonlarının miktarlarında azalma belirlenmiş ve bu durumun etanol hızını artıracak yönde etkilediği düşünülmüştür. Ortama Tween-20 eklenmesi durumunda biyokütle gelişimi ve etanol üretimi açısından olumlu yönde sonuç alınamamıştır.

Anahtar Kelimeler

• Etanol üretimi, fermentasyon, klinoptilolit, Tween-20, Saccharomyces cerevisiae.

Kaynakça

1. Soares, E. V., Hebbelinck, K., Soares, H., “Toxic Effect Caused by Heavy Metals in the Yeast Saccharomyces cerevisiae: A Comparative Study”, Can. J. Microbiol./Rev. Can. Microbiol., Cilt 49 No 5, 336-343, 2003.
2. Fernandes, A. R., Correia, I., “The Activity of Plasma Membrane H+ATPase is Strongly Stimulated During Saccharomyces cerevisiae Adaptation to Growth under High Copper Stress” Yeast, Cilt 18, No 6, 511-521, 2001.
3. Kreder, G. C., “Yeast Assimilation of Trub-Bond Zinc”, Journal American Soc. Brew. Chem., Cilt 57, No 4, 129-132, 1999.
4. Ergun M., Mutlu F., Gürel Ö., “Effect of Addition of EDTA, Ferrocynide and Zeolite X on Ethanol Fermentation of Molasses”, J. Chem. Tech. Biotechnol., 68, 147-150, 1997.
5. Rosario, C., Raquel, A., Joaquium, M. S., Iborra, L., “Effect of Zeolite Addition on Ethanol Production from Glucose by Saccharomyces cerevisiae”, J. Chem. Technol. Biotechnol, 73, 377-384, 1998.
6. Tosun, A., Yapay Melastan Fermentasyon Yoluyla Etanol Üretimine Ortama Eklenecek Maddelerin Etkisi, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2005.
7. Zorpas, A. A., Constantinides, T., et. Al., “Heavy Metal Uptake by Natural Zeolite and Metals Partitioning in Sewage Sludge Compost”, Bioresource Tech., 72, 113-119, 2000.
8. Bauman, M., Mesaric, M., Ribar, S., Maric, V., Tudja, M., “Natural Zeolite Clinoptilolite Increases the Concentrations of Sphingoid Bases in The Yeast Yarrowia Lipolytica”, Journal of Basic Microbiology, Cilt 41, No 1, 7-16, 2001.

9. Lee, W. G., Lee, J. S., Lee, C. S., Shin, C. S., Kim, M. S., Park, S. C., Effect of Surfactants on Ethanol Fermentation Using Glucose and Cellulosic Hydrolyzates, Biotechnology Letters, Cilt 18, No 3, 299-304, 1996.
10. Wei, G., Li, Y., Du, G., Cheni J., “Effect of Surfactants on Extracellular Accumulation of Glutathione by Saccharomyces cerevisiae ”, Process Biochemistry, Cilt 38, No 8, 1133-1138, 2002.
11. Oderinde, R. A., Ngoka, L. C., Adesogan, “Comparative Study of the Effect of Ferrocyanide and EDTA on the Production of Ethyl Alcohol from Molasses by Saccharomyces cerevisiae”, Biotechnology and Bioengineering, 28, 1462-1465, 1986.
12. Pandey, K., Agarwal P. K., “Effect of EDTA, Potassium Ferrocyanide and Sodium Potassium Tartarate on the Production of Ethanol from Molasses by Saccharomyces cerevisiae”, Enzyme Microb. Technol, 15, 887-891, 1993.
13. Alfenore, S., Moline, C., Guillouet, J. L., Gome, G., Benbadis, L., “Improving Ethanol Production and Viability of Saccharomyces cerevisiae by a Vitamin Feeding Strategy during Fed-Batch Process”, Applied Microbiol Biotechnol , 60: 67-72, 2002.
14. Kokugan, K. and Kokugan, T., “The Effect of Molasses Pretreatment by Ceramic Microfiltration Membrane on Ethanol Fermentation”, Journal of Fermentation and Bioengineering, Cilt 83, No 6, 577-582, 1997.
15. Roque, R., Delgado, R., Contreras, C., Lago, A., “Behaviour of Yeast Fermentation in the Presence of Zeolite”, Biotechnology Letters, Cilt 9, No 9, 640-642, 1987.
16. Perego P, Howell SB., “Molecular Mechanisms Controlling Sensitivity to Toxic Metal Ions in Yeast”, Toxicol Appl Pharmacol.; Cilt 147, No 2, 312-318, 1997.
17. Prista, C., Almagro, A., Dias, L., Ramos, J., “Physiological Basis for the High Salt Tolerance of Debaryomyces hansenii”, Applied and Environmental Microbiology, Cilt 63, No 10, 4005-4009, 1997.