It is important to investigate alternatives to existing raw materials, microorganisms and methods in bioethanol production. For this purpose, in the present study, the efficiency of ethanol producer Escherichia coli FBR5 and its Vitreoscilla hemoglobin (VHb) expressing version TS4 strains were investigated in bioethanol production by using malt extract (MEM) and maltose-glucose (MGM) media as fermentation media. In addition, the effect of alginate-mediated cell immobilization, known to have enhancement effect on the production of various microbial metabolites was evaluated for the bioethanol production of these bacteria. In the study, it was determined that in combination with VHb expression and immobilization enhanced ethanol production by E. coli TS4 strain (23.67 g L-1) by up to 58% in MEM medium compared to that of FBR5 strain in 72 hours. Thus, it was determined that VHb expression and cell immobilization is an effective strategies to increase bioethanol production from a source such as malt extract. In addition, it was seen that barley malt extract could be a potential alternative carbon source in bioethanol production. As a result, it was determined that immobilized cells of E. coli strain expressing bacterial hemoglobin could be a promising approach to increase ethanol production from barley malt extract.
Biyoetanol üretiminde mevcut hammaddelere, mikroorganizmalara ve yöntemlere alternatiflerin araştırılması önem gerekmektedir. Bu amaçla bu çalışma ile etanol üreticisi Escherichia coli FBR5 ve bu suşun Vitreoscilla hemoglobini (VHb) eksprese eden türevi olan TS4 suşlarının fermentasyon ortamı olarak malt özütü (MEM) ve maltoz-glukoz (MGM) besiyerlerinin kullanılması ile biyoetanol eldesinde etkinliği araştırılmıştır. Ayrıca çeşitli mikrobiyal metabolitlerin üretiminde verimi arttırdığı bilinen aljinat aracılı hücre immobilizasyonunun bu bakterilerin biyoetanol üretkenliklerine etkisi değerlendirilmiştir. VHb ekspresyonu ve immobilizasyonun birlikte kullanımının MEM besiyerinde 72 saat sonunda E. coli TS4 suşunun etanol üretimini (23.67 g L-1) FBR5 suşu ile elde edilenden %58’e varan oranlarda arttırdığı belirlenmiştir. Böylece VHb ekspresyonunun ve hücre immobilizasyonunun malt özütü gibi bir kaynaktan biyoetanol üretimini arttırmada etkin bir strateji olduğunu belirlenmiştir. Ayrıca, arpa malt özütünün biyoetanol üretiminde potansiyel alternatif bir karbon kaynağı olabileceği görülmüştür. Sonuç olarak bakteriyel hemoglobin eksprese eden E. coli suşunun immobilize formdaki hücrelerinin arpa malt özütünden etanol üretimini arttırmada ümit verici bir yaklaşım olabileceği belirlenmiştir.
Primary Language | Turkish |
---|---|
Subjects | Plant Cell and Molecular Biology |
Journal Section | Research Article |
Authors | |
Early Pub Date | July 24, 2023 |
Publication Date | July 23, 2023 |
Submission Date | March 23, 2022 |
Published in Issue | Year 2023 Volume: 10 Issue: 3 |