1,721,020 research outputs found
Production and characterization of nanoparticles from microalgae
No full textBu tez çalışması kapsamında yeşil sentez yöntemi ile hücre içi ve hücre
dışı zengin metobolitler içeren Galdieria sulphuraria mikroalgi kullanılarak
titanyum dioksit ve gümüş nanopartikül sentezleme ve kozmetik alanında
kullanım potansiyeli araştırılmıştır.
İlk olarak ön optimizasyon çalışmaları doğrultusunda metal çözeltisi
konsantrasyonu ile hücre dışı metal: süpernatant ve hücre içi metal: biyokütle
oranı iki farklı parametre olarak optimize edilmiştir. Nanopartiküllerin
karakterizasyon analizi UV-Vis spektrofotometre, Zeta Sizer Nanorange ve
antibakteriyal aktivite testi ile gerçekleştirilmiştir. 3,4 mM Titanyum (IV)
bis(amonyum laktat) hidroksit metal çözeltisi derişimi ve 7,8 metal
çözeltisi/süpernatant (v/v) oranı ile optimum koşullarda nanopartiküller ile elde
edilmiştir. Kontrollü bir şekilde ölçek büyüterek titanyum dioksit nanopartiküller
sentezlenmesi için Foto-Biyojenik Nanopartikül Reaktör (FBNP) sistemi
kullanılmıştır. Bu reaktör sisteminde sentez sırasında nanopartikül boyut ve
stabilitesini etkileyen inkübasyon süresi, pH ve karıştırma hızı parametleri
optimize edilmiştir. Bu çalışma doğrultusunda pH 8,5‟te 285 rpm karıştırma hızı
ve 22 dakikalık inkübasyon süresi sonunda ortalama 120 nm çapında nanopartikül
üretilmiştir. Optimum koşullarda sentezlenen titanyum dioksit nanopartiküllerinin
karakterizasyonu işlemi gerçekleştirilerek kozmetik alanda kullanım potansiyelleri
in vitro hücre kültürü denemeleri ile incelenmiştir.In this thesis, the aim is to investigate green synthesis of titanium dioxide
and silver nanoparticle from Galdieria sulphuraria microalgae that containing
rich intracellular and extracellular metabolites and potential use in cosmetics.
At first step, in the line with preliminary optimization studies, extracellular
metal: supernatant ratio and intracellular metal: biomass ratio with metal solution
concentration as two different parameters were optimized. The characterization
analysis of nanoparticles was carried out with UV-Vis spectrophotometer,
Zetasizer Nano Range, and antibacterial activity test. Nanoparticles synthesized
under optimum conditions with 3,4 mM Titanium (IV) bis (ammonium lactate)
dihydroxide metal solution concentration and 7,8 metal solution/ supernatant (v/v)
ratio. Photo-Biogenic Nanoparticle Reactor (FBNP) system was used to
synthesize titanium dioxide nanoparticles by scaling up in a controlled manner. In
this reactor system, incubation time, pH and mixing rate parameters that affect on
nanoparticle size and stability were optimized. In reactor system, titanium
nanoparticles with an average of 120 nm diameter were produced after 22 minutes
incubation period at a pH of 8,5 at 285 rpm. Titanium dioxide nanoparticles
produced under optimum conditions were characterized and the potential use in
cosmetics was also investigated by in vitro cell culture assays
Optimization of humanized monoclonal antibody against human tumor necrosis factor-α production
No full textTümör nekrozis faktör alfa (TNF-α) bağışıklık sisteminin önemli hücre sinyal bileşenidir. Anti-TNF-α monoklonal antikorlar (mAbs) kronik enflamatuvar hastalıkların tedavisinde sıklıkla kullanılmaktadır. Bu çalışmanın amacı, farklı üretim sistemleri ve farklı besleme stratejilerinin CHO hücre büyümesi, mAb verim/verimlilik ve kalitesine olan etkisinin araştırılarak ticari anti-TNF-α mAb üretimi için uygun bir proses tasarlamaktır. Bu tez çalışmasında, stabil olarak insanlaştırılmış anti TNF-α mAb salgılayan glutamin sentetaz (GS) vektör sistemine sahip Çin hamster yumurtalık (CHO) hücreleri kullanıldı. Hücreler öncelikle kesikli olarak faklı ticari kimyasal olarak tanımlanmış (CD) besi ortamlarında ve düşük kültür sıcaklıklarda (33, 35 ve 37°C) kültüre edildi. Ardından farklı kesikli-beslemeli (FB) kültür stratejilerinin hücrelerin üreme parametreleri, ürün verim/verimlilikleri ve ürün kalitesi üzerine etkileri belirlendi. 1L karıştırmalı tank biyoreaktörde pH, çözünmüş oksijen (DO), havalandırma hızı ve karıştırma hızı proses parametreleri optimize edildi. Hücrelerin farklı üretim sistemlerindeki büyüme potansiyellerinin belirlenmesi için, hücrelerin glikoz tüketim ve laktik asit üretimleri HPLC yöntemiyle, mAb üretimleri ise indirekt ELISA yöntemiyle belirlendi. Üretilen mAb'lar protein A affinite kromotografisi ile kısmi olarak saflaştırıldı. 4L üretimden elde edilen süpernatant çapraz akış filtrasyon sistemi ile konsantre edildi. Ürünün saflığı ve üretilen mAb'ın indirgenmiş kütlesi SDS-PAGE ile belirlendi. Ürün ayrıca konformasyonel olarak da karakterize edildi. Karıştırmalı tank biyoreaktörde, CD2 ortamında (CD-Forti-CHO, Gibco, Invitrogen, ABD)), FB5 stratejisinde (CHO CD EfficientFeed KitTM, Invitrogen, ABD)) ve bifazik 35°C kültür sıcaklığında yaklaşık olarak 2g/L mAb elde edildi. Biyoreaktör %40±10 DO ve pH 7,2±0,5'de kontrol edildi. Bu koşullarda üretilen mAb'ın, orjinatör molekülü (HUMIRA®) ile yüksek konförmasyonel benzerlik gösterdiği bulundu.Tumor necrosis factor alpha (TNF-α) is an important cell-signaling factor of the immune system. Anti-TNF-α monoclonal antibodies (mAbs) are frequently used as therapeutic agents in chronic immune-mediated inflammatory diseases. The aim of this study is to investigate the effects of the different production systems and different feeding strategies on the growth parameters of this cell line, product yield/productivity and quality of the product and accordingly to design a feasible process for anti-TNF-α mAb manufacturing. In this thesis, glutamine synthetase (GS) - Chinese hamster ovary (CHO) cells that constantly produce humanized anti-TNF-α mAb, were cultivated in different culture conditions including different commercially available chemically defined (CD) media in batch culture. To evaluate the effect of low culture temperature on mAb production, the cells were cultivated at 33, 35, and 37°C. Thereafter, different fed-batch cultivation approaches were used to cultivate the cells. pH, dissolved oxygen (DO), aeration rate and stirring speed were optimized in 1L stirred tank bioreactor. mAb production process was successfully scaled up to 4L. In order to assess the growth parameters of the cells in different production systems glucose consumption, lactate production were determined by HPLC and mAb productivities of the systems were determined by indirect ELISA. mAbs were partially purified by protein A affinity chromatography. The supernatants from the 4L bioreactor were concentrated by cross flow filtration system. SDS- PAGE was applied to prove the both purity of the product and mAbs' reduced size. Products were also characterized according to their conformational structure. Approximately 2 g/L mAb was observed in CD2 medium with FB5 cultivation mode by using biphasic 35°C culturing temperature in 1L bioreactor. The bioreactor was controlled at 40±10% DO and the culture pH was kept at 7,2±0,5. The produced mAb under those conditions gave high conformational similarity with its originator molecule (HUMIRA®)
Investigation of bioprocesses using process analytical technology (PAT) approach
No full text“Proses Analitik Teknolojisi (PAT)” son ürün kalitesini temin edebilmek için hammaddelerin, proses girdilerinin ve çıktılarının ayrıca prosesin kendisinin kritik kalite parametrelerinin off-line ya da at-line analizler yerine in-line, on-line ya da temassız olarak zamana bağlı analiz etmenin bir yoludur. Sıcaklık, pH, çözünmüş oksijen (DO), köpük seviyesi, çıkış gazı konsantrasyonları, hücre konsantrasyonu gibi değişkenler biyoproseslerde en yaygın olarak ölçülen kalite kontrol parametreleridir. Bu geleneksel ölçüm yöntemleri genelde elektrokimyasal sensörlerden oluşur. Ancak günümüzde spektroskopi temelli teknolojilerin gelişimiyle biyoproseslerde yakın kızılötesi (NIR), UV-Vis gibi (ultraviyole-görünür ışık bölgesi) farklı spektroskopik analizörlerin de kullanımına başlanmıştır. Buna rağmen bu teknolojiler halen daha biyoprosesler için önemli bütün kritik kontrol parametrelerine hitap etmemekte ve bu durum bazı parametreler için off-line analizleri kaçınılmaz kılmaktadır. Bu tez kapsamında farklı endüstrilerde halihazırda kullanılan RGB renk sensörü ve bir proses viskozimetresinin biyoproseslerde alternatif bir PAT aracı kullanılma potansiyeli araştırılmıştır ve yeni bir ölçüm yöntemi geliştirilmiştir. RGB renk sensörü ile yapılan çalışmalarda, RGB sensörü ile hücre konsantrasyonu değişimi arasındaki ve aynı zamanda biyoproseslerde yaygın olarak kullanılan bir pH indikatör olan fenol kırmızısı içeren sıvılarda RGB sensörü değerleri ile pH arasındaki ilişki incelenmiştir. RGB sensörü ile hücre konsantrasyonu değişiminin incelendiği çalışmalar ön denemeler ve biyoreaktör denemeleri olarak 2 aşamada gerçekleştirilmiştir. Ön denemelerde Saccharomyces cerevisiae, Phaedactylum tricornutum, Chlorella Vulgaris, Stichococcus bacillaris, Ettlia carotinosa, Porphyridium cruentum organizmaları kullanılmış ve distile su içerisindeki konsantrasyonları bilinen miktarda arttırılarak eş zamanlı ölçüm yapılan RGB sensörünün verileri kaydedilmiştir. Biyoreaktör denemeleri aşamasında Saccharomyces cerevisiae (maya), Scenedesmus obliquus (mikroalg), Bacillus sp (bakteri) mikroorganizmalarının biyoreaktörde üretimi gerçekleştirilmiş üretim boyunca RGB renk sensörü ile yapılan ölçümler ile belirli zamanlarda alınan örneklerin spektrofotometrede gerçekleştirilen optik yoğunluk (OD) ölçümleri arasındaki veriler arasındaki ilişki analiz edilmiştir. Proses viskozimetresi ile yapılan çalışmalarda ise Saccharomyces cerevisiae, Schizochytrium sp. ve Galdieria sp. Mikroorganizmaları kullanılmıştır. Bir sıvı içerisinde hücre konsantrasyonları manuel olarak bilinen miktarlarda arttırılmış ve viskozite değerlerinin değişimleri kaydedilmiştir. Regresyon analizinde elde edilen R2 değerleri; RGB sensörü ve hücre konsantrasyonu değişimi için 0,96 ila 0,99 arasında, RGB sensörü değerleri pH değerleri arasında 0,969 olarak ve hücre konsantrasyonu değişimi ile proses viskozimetresi değerleri arasındaki ilişki için ise 0,976 ila 0,989 aralığında bulunmuştur. Bu sonuçlar, nispeten ekonomik kategoride olan bir RGB sensörünün ayrıca değişik endüstrilerde ağırlıklı olarak yakın zamanda kullanılmaya başlanan proses viskozimetrelerinin farklı mikroorganizmaların kullanıldığı, farklı biyoproseslerde çeşitli kalite parametrelerinin izlenmesinde ve kontrolünde kullanılabilecek olan potansiyel bir PAT aracı olduğunu göstermektedir.Process Analytical Technolgy (PAT) is a way for real-time analysis of raw
materials, inputs and outputs of processes and processes as in-line, online or noninvasive
instead of off-line or at-line analysis to ensure the final product quality.
Temperature, pH, dissolved oxygen, foam level, vent gas concentrations and
cell concentration, etc. are the most common measuring quality control parameters
in bioprocesses. These conventional methods mostly include electrochemical
sensors. However, varying spectroscopic analyzers such as near infra-red (NIR),
UV-Visible are currently started to use in bioprocesses by developments in
spectroscopy-based technologies. Nevertheless, these technologies are not able to
meet the requirement of analysis of all quality control parameters of bioprocesses
yet and off-line analyses are inevitable for some parameters.
In this thesis, the potential of using as an alternative PAT tool of an RGB
color sensor and a process viscometer which have been currently using in many
different production industries have been investigated and a new process monitoring method has developed. In the studies conducted with RGB color sensor,
the correlation between RGB sensor and cell concentration change was examined
and also the correlation between RGB sensor values and pH in liquids containing
phenol red, which is a widely used pH indicator in bioprocesses, were investigated.
The study conducted with correlation between RGB color sensor and cell
concentration has been constructed as two stages: Preliminary experiments and
bioreactor experiments. The microorganism used in preliminary experiments are
Saccharomyces cerevisiae, Phaedactylum tricornutum, Chlorella Vulgaris,
Stichococcus bacillaris, Ettlia carotinosa, Porphyridium cruentum. To simulate
any increase in cell concentration, these concentrated cell solutions were added into
the flask containing distilled water intermittently drop by drop with a micropipette
and RGB values were recorded.During bioreactor experiments, Saccharomyces
cerevisiae, Scenedesmus obliquus, Bacillus sp. were cultivated in the bioreactor and
the correlation between optical density values which were measured
spectrophotometrically of taken samples and changing on RGB values was
analyzed.
In studies conducted with process viscometers, microorganisms of
Saccharomyces cerevisiae, Schizochytrium sp. and Galdieria sp. were used. The cell
concentrations in a liquid were manually increased by known amounts and the
changes in the values of the process viscometer were recorded.
The R2 values obtained in the regression analysis were found between 0.96 and
0.99 for RGB sensor and cell concentration change, 0.976 to 0.989 for RGB sensor
and pH values, and 0.976 to 0.989 for the relationship between cell concentration
change and process viscometer values.
These results showed that an RGB sensor which is thought a relatively costeffective
instrument and process viscometer which has been recently started to use
frequently in the industries are also the potential PAT tools that can be used in the
monitoring and control of various quality parameters in different bioprocesses using
different microorganisms
Portakal küspesinden hidrotermal yöntemle biyokömür eldesi.
No full textBu çalışmada hidrotermal karbonlaştırma (HTK) yöntemi ile bir gıda endüstrisi atığı olan portakal küspesinden toprak iyileştirici olarak kullanılan "biyokömür" üretimi incelenmiştir. Bu amaçla, farklı sıcaklıklar (175, 190, 225 ve 260 °C) ve sürelerde ( 30, 60, 90 ve 120 dakika) portakal küspesinin karbonizasyonu gerçekleştirilmiştir. HTK prosesi sonunda yüksek karbon içerikli katı ürün ("biyokömür" / hidrokömür), sıvı ürün (sulu çözelti) ve az miktarlarda gaz ürün elde edilmiştir. Çalışmada hidrokömürlerin elemental bileşimi, PAH içeriği ve su tutma kapasitesi gibi özellikleri tayin edilmiştir. Ayrıca sulu çözeltideki, şeker bileşiklerinin, aldehitlerin, organik asitlerin ve fenolik bileşiklerin tayinleri, kimyasal oksijen ihtiyacı ve toplam organik karbon, pH ve elektriksel iletkenlik analizleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen hidrokömürlerin, C/N, O/C ve H/C oranları, pH koşulları, ağır metal analizleri ve besin içerikleri göz önüne alındığında toprak iyileştirici olarak kullanımlarının uygun olduğu sonucuna varılmıştır
Chitin production by biological methods using mushrooms
No full textKitin; böceklerden, deniz kabuklularının dış iskeletinden ve bazı fungus türlerinin hücre duvarından izole edilebilen, doğada en çok bulunan biyopolimerlerdendir. Kitin ve türevleri; medikal, gıda, tarım, kozmetik gibi birçok alanda kullanım yeri bulmuştur. Dünya genelinde kitin üretim prosesinde kitin kaynağı olarak en fazla kullanılan hammadde deniz kabukluları olmakla birlikte bu durum çeşitli dezavantajları da beraberinde getirmektedir. Hayvansal kaynaklı kitinin son yıllarda yapılan çalışmalarda, özellikle denizel kaynaklı ürünlere alerji ve astım yatkınlığı olan insanlar üzerinde olumsuz etkileri olabileceği gösterilmiştir. Bu nedenle alternatif yeni kitin kaynakları ve kitin ekstraksiyon yöntemleri konusunda birçok çalışma yapılmaktadır. Deniz kabuklularından kitin eldesi prosesinin üretim maliyetinin yüksek oluşu, oluşan ürünün fizikokimyasal özelliklerinin değişken olması gibi nedenler, kitin için farklı bir kaynak olan mantarlardan kitin ekstraksiyonu konusunu gündeme getirmiştir. Bu çalışmada; ülkemizde ve dünyada yaygın olarak üretilen Agaricus bisporus (kültür mantarı)'un hücre duvarından kitin ekstraksiyonu kimyasal, mikrobiyal ve enzimatik yöntemler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kitin ekstraksiyonu için en önemli aşama olan protein giderimi (deproteinizasyon) aşaması NaOH muamelesi ile kimyasal, Bacillus sp. bakteri suşu kullanılarak mikrobiyal, proteaz enzimi "Savinase 16L" ile enzimatik olmak üzere 3 farklı yöntemle gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın asıl amacı olan biyolojik yöntemle deproteinizasyon sonuçları, yapılan kimyasal yöntemle deproteinizasyon sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, yüzde kitin verimliliği; kimyasal deproteinizasyon için %76, mikrobiyal deproteinizasyon için %62 ve enzimatik deproteinizasyon için ise %60 olarak belirlenmiştir. Elde edilen kitin miktarı spektrofotometrik ölçümlere dayanan kolorimetrik bir yöntem kullanılarak belirlenmiş ve en yüksek kitin verimi %29 olarak belirlenmiştir. Bu sonuçlar ışığında biyolojik yöntemin ve mantarların kitin ekstraksiyonu için yeni alternatifler olabileceği sonucuna ulaşılmıştır.Chitin is one of the most abundant biopolymers in the nature that can be extracted from insects, exoskleton of marine crustaceans and cell wall of some fungi. Chitin and its derivatives have applications in the many fields such as medical, food-beverages, agriculture and cosmetics. Eventhough, the most using global raw material of chitin manufacturing process is marine crustaceans, this situation leads to various disadvantages. Recent studies have shown that chitin from animal sources can influence negatively especially on people who is allergic to marine based foods. Thus, many studies have been performed for new alternative chitin sources and chitin extraction methods. The reasons for the high production cost of chitin extraction from marine crustecaen have been brought up the extraction of chitin from mushroom which is one of the potential new sources for chitin. In this study, the chitin extraction from the cell wall of Agaricus bisporus (cultivated mushroom) which is widely cultivated in the our country and in the world, has been performed using chemical, microbial and enzymatic methods. Deproteinization, which is the most important step of the extraction of chitin, has been carried out chemically using NaOH, microbial using bacteria Bacillus sp. and enzimatically using a protease named "Savinase 16L". The results of deproteinization obtained from the biological method which is the main aim of study, have been compared to those of chemical method. The percentage of chitin yield are found as 76% for chemical deproteinization, 62% for microbial deproteinization and 60% for enzymatic deproteinization. The amount of chitin was determined using a colorimetric method based on spectrophotometric measurements and the highest chitin yield was determined to be 29%. According to these results obtained in this present study, biological methods and mushrooms could be new alternatives for chitin extraction
Preparations and applications of bio-based additives for building chemicals productions
No full textBeton, inşaat sektöründe en yaygın kullanılan yapı malzemesidir ve sürekli gelişmektedir. Modern bir beton çimento, su ve agregaların karışımından daha komplike bir yapıdadır. Günümüzde beton diğer bileşenlerin yanı sıra, mineral bileşenler, fiberler ve kimyasal katkılar içermektedir. Beton kimyasal katkıları, taze ve / veya sertleşmiş betona istenen özellikleri kazandırmak üzere kullanılan, beton karışımına çimento dozajının %5’ini aşmayacak miktarda ilave edilen ve karışımdaki tüm bileşenlerle uyumlu etki gösterecek şekilde tasarlanan kimyasal maddelerdir. Kimyasal katkılar kullanılarak yüksek mukavemette, donma – çözünme dayanımı yüksek ve kendinden yerleşebilir betonlar üretmek mümkün olmaktadır.
Bilindiği üzere, yapı kimyasalları sektörü yoğun rekabetin olduğu, dinamik bir piyasa özelliği göstermektedir. Üretim maliyetlerinin büyük kısmını ise yerli ve ithal hammadde girdileri oluşturmaktadır. Son yıllarda, tüketici ürünlerinin sebep olduğu çevresel etkiler konusunda toplumsal endişe artmaktadır. Çevre koruma bilincinin ülkemizde de gelişmesine paralel olarak konvansiyonel hammadde üretimi yerine mevcut atık veya geri dönüştürülmüş malzemelerin değerlendirilmesi tercih edilmektedir. Dünya genelinde, Ar-Ge çalışmaları da bu konsepte odaklanmaktadır. Tarımsal endüstri atık suları biyobozunur özellikte olmayan maddeler içermektedirler. Özellikle gelişmekte olan ülkelerde tarımsal atık suların kontrolsüz şekilde çevreye salınması çevresel riskleri artırmaktadır. Öte yandan, arıtma sistemlerinin kurulması ve işletilmesinin yüksek maliyetli olması bilhassa küçük ve orta ölçekteki üreticilere büyük ekonomik yükler getirmektedir.
Bu çalışmada tarımsal endüstri atık sularının beton kimyasal katkıları üretiminde kullanım potansiyeli ve olası etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu doğrultuda, iki farklı zeytin karasuyu (ZKS), maya atık suyu (MAS) ve peyniraltı suyu (PAS) temin edilmiştir. İstatiksel deney tasarımı ile farklı katkı kombinasyonları oluşturulmuştur. Ham haliyle bu atık sulardaki ve atık sular kullanılarak hazırlanan beton kimyasal katkılarındaki klorür miktarı (%), katı madde miktarı (%), pH ve bağıl yoğunluk (g/cm3) tayini yapılmıştır. Ayrıca beton testleriyle küp yoğunluğu (g/cm3), slump (cm) ve mukavemet (MPa) değişimleri de belirlenmiştir. Deneysel çalışmalardan elde edilen sonuçlar kullanılarak optimizasyonları yapılmıştır.
Deneysel çalışmalara göre, ZKS %10,56’ya (20,00 cm slump – 46,89 MPa mukavemet), PAS %12,51’ya (21,63 cm slump – 40,74 MPa mukavemet) ve MAS %10’ya (20,00 cm slump – 42,65 MPa mukavemet) kadar ilave edildiğinde herhangi bir performans kaybı meydana gelmeden akışkanlaştırıcı beton kimyasal katkıları elde edilebilmektedir. Ayrıca antifriz katkısında da %28,87 ZKS ilavesi kontrol numunesi ile aynı etkiyi sağlamaktadır.
Her şeyden önce bir atık su kaynağının değerlendirilmesi sürdürülebilir ve çevre dostu üretim için dikkate değer bir fırsattır. Yapılan deneyler, tarımsal endüstri kaynaklı atık suyun beton kimyasal katkı üretimi açısından maliyet düşürücü bir alternatif olduğunu göstermiştir. Elde edilen sonuçlara dayanarak bu atık suyun kullanılmasıyla, büyük oranlarda beton kimyasal katkısı üretiminin araştırılmasının önemli olduğu görülmektedir.Concrete, the most widely used construction material, is evolving. Modern concrete is more complicated than a mixture of cement, water, and aggregates. Nowadays, modern concrete contains mineral components, chemical admixtures, etc. Concrete chemical admixtures are used to make fresh and / or hardened concrete in desired properties. Amounts of admixtures are limited with 5% percent of cement quantity in concrete mixtures and they are designed to work compatible with other components. Thus, it is possible to produce concrete which has high strength, freeze – thaw resistance and self – leveling properties.
It is known that construction chemicals market has an intense competition and a dynamic structure. Large part of production costs consists of domestic and import raw materials. In recent years, public concern about the environmental occurrence of consumer products has been increasing. As environmental consciousness is developing in our country, valorization of recycle or waste materials is preferred instead of producing conventional raw materials. Besides, R&D projects from all over the world are focused on this concept.
Agro – industrial wastewaters include non - biodegradable materials. Accumulation of unmanaged agro – wastewaters especially from the developing countries has an increased environmental risk. On the other hands, because setting up and plant operation of existing purification systems are costly, especially SMEs are exposed to difficult economical conditions. The objective of this thesis is to assess the effects of using an agro–industrial wastewater on the production of concrete chemical admixture. In this study, two different olive mill wastewater samples (OMW), cheese whey (PAS) and baker’s yeast wastewater (BYW) samples were taken.
Different admixture combinations were generated with statistical experimental design methods. Some parameters, such as level of chloride (%), solid content (%), pH and density (g/cm3) were determined using raw agro - industrial wastewater samples and concrete chemical admixtures. Furthermore, concrete tests were performed to identify cube density (g/cm3), strength (MPa) and slump (cm) changes. The results obtained from experimental studies were optimized.
The results showed that the addition of OMW, PAS and BYW up to 10,56% (20 cm slump – 46,89 MPa strength), 12,51% (21,63 cm slump – 40,74 MPa strength), 10% (20 cm slump – 42,65 MPa strength), respectively can be potential plasticizer admixtures for concrete preparation, without loss of performance. Also antifreeze admixture sample including 28,87% OMW ensured same effect with standard sample.
Overall, the valorization of the wastewater source is a challenging opportunity for the sustainable and environmental friendly production. The results obtained from the experiments clearly show that the agro – industrial wastewater has potential to develop cost effective concrete chemical admixtures. On the basis of these results, it is worth examining the incorporation of larger percentage of admixtures using agro – industrial wastewater
Kabuklu katı deniz ürünü (Penaeus sp.) atığından kitin kazınımı
No full textDeniz kabuklularının atıkları kitin olarak bilinen ve doğada kendiliğinden oluşan biyopolimerin en önemli kaynağını oluşturmaktadır. Kitin ve türevleri, fizikokimyasal özellikleri bakımından diğer biyopolimerlerden farklı olup, çok çeşitli alanda kullanılmaktadır. Bu çalışmada derin kültür yöntemi ile üç farklı mikroorganizma kullanılarak ve farklı stratejiler uygulayarak, karides kabuğundan kitin ekstraksiyonu gerçekleştirilmiş ve kimyasal yöntemle karşılaştırılmıştır. Rhizopus oryaze, Lactococcus lactis ve Teredinobacter turnirae mikroorganizmalarının kullanıldığı çalışmada farklı glukoz konsantrasyonlarındaki kitin ekstraksiyon veriminin nasıl değiştiği incelenmiştir. Ayrıca Lactococcus lactis ve Teredinobacter turnirae ile hazırlanan kokültür prosesleri ile de kitin ekstraksiyon verimi arttırılmaya çalışılmıştır. Kitin kalitesi düşük mineral (kalsiyum), kül ve protein değerleri ile belirlendiğinden, çalışmanın her aşamasında, proteaz aktivitesi, protein ve kül tayinleri ile pH değişimi ölçülerek her bir prosesi etkileyen parametreler optimize edilmeye çalışılmıştır. Proses verimine ve son üründeki kitin yüzdesine göre, en yüksek biyolojik kitin ekstraksiyonu, Önce Teredinobacter turnirae’nin sonra Lactococcus lactis’in inokülasyonunun yapıldığı K-2 prosesinde %5 (ağırlık/hacim) glukoz içeren ortamda elde edilmiştir
Kitosanın kimyasal modifikasyonu
No full textBu çalışmada nötralizasyon metodu ile hazırlanan kitosan boncuklarını lizin ve asparagin ile kimyasal modifikasyonu gerçekleştirilmiştir. Kimyasal modifikasyonun etkileri Bacillus licheniformis α-amilazının (Termamyl®) modifiye edilmemiş kitosan boncuklarında ve modifiye edilmiş kitosan boncuklarında immobilizasyonu ile belirlenmiştir. İmmobilizasyon prosesi sırasında protein bağlanma oranları; modifiye edilmemiş kitosan boncuklarda (NMKB) immobilize edilen enzim için %51,2, lizin ile modifiye edilmiş kitosan boncuklarda (LMKB) immobilize edilen enzim için %75,7 ve asparagin ile modifiye edilmiş kitosan boncuklarda (AMKB) immobilize edilen enzim için %60,3 olarak belirlenmiştir. İmmobilizasyon sonucu aktivite geri kazanımları NMKB için %11,1 LMKB için %17,8 ve AMKB için %29,3 tür. Optimum sıcaklık ve pH değerleri kimyasal modifikasyon ile oldukça değişmiştir. Optimum sıcaklık değerleri kimyasal modifikasyon ile serbest enzim için 40 ºC, NMKB için 45 ºC, LMKB ve AMKB için 55 ºC dir. Km değerleri serbest enzim için 0,702 mg/mL, NMKB için 1,814 mg/mL, LMKB için 0,802 mg/mL ve AMKB için 2,355 mg/mL olarak belirlenmiştir. Vmks değerleri ise serbest enzim için 0,479 U/mg, NMKB için 1,112 U/mg, LMKB için 0,384 U/mg ve AMKB için 1,709 U/mg dır
Valorisation of olive mill waste in bioprocesses as a feedstock
No full textBu çalışmada, kültür koleksiyonlarından temin edilen heterotrofik ortamda büyüyebilen bazı mikroalg türlerinin zeytin karasuyunda büyüme ve toplam fenol giderme kapasitesini ortaya çıkarmak amaçlanmıştır. Ayrıca bu çalışmada, fenolik yükü azaltılmış zeytinyağı işletme atığının (ZKS), enzimatik biyodizel üretiminde kullanılan ve bir hücre-dışı enzim olan lipaz üretimi için besi ortamı olarak değerlendirilmesi hedeflenmektedir. Zeytin karasuyunda en iyi büyüme potansiyeline sahip olan Chlorella saccharophila ve Crypthecodinium cohnii ile ortam ve çeşitli çevresel faktörlerin, hücre gelişimi, toplam fenol miktarındaki değişimi ve kompozisyonu, toplam yağ ve yağ asitleri üretimi açısından erlen ve biyoreaktör üretimleriyle optimizasyon gerçekleştirilmiştir. Chlorella saccharophila'nın farklı konsantrasyonlarda zeytin karasuyu içeren kültür ortamlarına optimizasyon çalışmaları fotohetetrofik ve fototrofik koşullarda yapılmıştır. Optimizasyon çalışmalarının sonucunda %20 v/v oranında zeytin karasuyu içeren kültür ortamlarında C. saccharophila'nın fotohetetrofik koşullara adaptasyonunun hetetrofik koşullara göre daha kolay olduğu görülmüştür. Ayrıca fotohetetrofik koşullar biyokütle artışı ve fenol miktarındaki değişim açısından daha uygundur. Crypthecodinium cohnii ile yapılan optimizasyon çalışmaları sonucunda ise karbon kaynağı olarak gliserol kullanılarak, temel kültür ortamı, %40 v/v oranında zeytin karasuyu içerecek şekilde modifiye edilmiştir. Çevre koşullarının optimizasyonu için 2 ve 5 litrelik karıştırmalı biyoreaktörlerde yapılan kesikli üretimler sonucunda optimum karıştırma hızı 150 rpm, ideal üretim pH'nın değişken olduğu saptanmıştır. C. cohnii ile yapılan deneme sonuçlarına göre zeytin karasuyu içeren büyüme ortamında biyokütle verimliliği, toplam fenol miktarındaki ve kompozisyonundaki değişim yüksek bulunmuştur. Rhizopus oryzae ile farklı oranlarda fenolik yükü azaltılmış zeytin karasuyu içeren kültür ortamlarında lipaz üretimi için optimizasyon çalışmaları yapılmıştır. Bu çalışmaların sonucunda yüksek oranda fenolik yükü azaltılmış zeytin karasuyunda lipaz aktivitesi, fenolik yükü azaltılmamış büyüme ortamına göre yaklaşık 16 kat daha fazladır.In this study, the heteretrophic growing potential of microalgae species obtained from culture collections were used in order to evaluate its capability to grow in OMWW and phenol removal efficiency. Another aim of this study is to assess phenolic load reduced olive-mill wastewater (OMW) suitability as a growth and production medium for the fermentative production of lipase, which is an extracellular and a promising enzyme in enyzmatic biodiesel production. Optimization studies considering medium and various environmental factors were performed using Chlorella saccharophila and Crypthecodinium cohnii which showed best growing potential heterotrophically in OMW in terms of cell growing, total phenol removal and content, total lipid and ω-3 fatty acid production in Erlenmeyer and bioreactor. Medium optimization of C. saccharophila using different concentration of OMW was performed in photoheterotrophic and heterotrophic conditions. At the end of the optimization study, at 20% (v/v) dilution rate with OMW, the adaptation of C. saccharophila to photoheterotrophic conditions seems much easier than heterotrophic case. Also, photoheterotrophic conditions are much more favorable in terms of cell growth and phenol removal efficiency. At the end of the optimization studies performed with Crypthecodinium cohnii, main culture medium was modified as 20% (v/v) dilution rate of OMWW with the glycerol as a carbon source. Optimization of environmental conditions performed in 2 and 5 litres batch bioreactor revealed that the optimum operating conditions were found as 150 rpm agitation rate and variable pH. The results showed that the medium containing OMW could be used for growth of Crypthecodinium cohnii with a high phenol removal rates and biomass production, simultaneously. In another part of the study, optimization studies leading to lipase production by Rhizopus oryzae were also performed in medium with reduced phenolic rates due to microalgal pretreatment process. It was eventually observed that lipase activity in the medium with reduced phenolic content due to microalgal pretreatment was 16 times higher than that of untreteated one
Sosyal ve biyolojik ağlardaki komünite yapılarının teşhisine ampirik bir yaklaşım olarak hafızalı rassal yürüyüş
No full textNetworks as node-and-edge models provide a convenient framework for the analysis of multi-component social and biological systems. Network communities have already been shown to have important functional implications for dynamical processes in such systems. In this study, I present a brand new empirical approach, Memory Biased Random Walk (MBRW), to partitioning networks into set of communities. I first showed that when biased with a memory capacity, a random walker moving in networks prefers to spend significantly more time within the community-like structures than in between them. I then developed a methodology where I used this tendency of the walker either to strengthen the traditional spectral partitioning algorithm or to extract community-like structures directly from the movement sequence. I proved, on a set of test networks, that MBRW-based algorithms outperform the most popular network partitioning methods available in the literature in terms of quality of the identified communities. I analysed an innate immune signalling and protein interaction network in detail by MBRW and found that this new method is indeed capable of uncovering authentic functional modules of these networks. Lastly, I suggested in this study a new measure derived from MBRW for calculating the fractal dimension of networks and identified it as a significant and consistent predictor for the self-similarity level of networks.Düğüm-ve-çizgi ağ modeli, çok komponentli sosyal ve biyolojik sistemlerin analizi için oldukça elverişli bir teorik çerçeve sunar. Bu türden ağlar içerisindeki komünite yapılarının, ilgili ağla betimlenen gerçek sistemde gerçekleşen dinamik proseslerin oluşmasıyla oldukça yakından ilişkili oldukları, ilgili literatürde daha öncesinden gösterilmiştir. Bu çalışma kapsamında, ağ komünitelerinin teşhisine yönelik yeni bir ampirik yaklaşım olarak Hafızalı Rassal Yürüyüş algoritması sunulmaktadır. Bu doğrultuda ilk olarak, ağlarda hareket eden rassal bir yürüyüşçünün, bir hafıza yeteneğine sahip olması durumunda ağlardaki komünite-benzeri yapıların içerisinde, bu yapılar arasındaki alana göre çok daha fazla zaman geçirme eğiliminde olduğu gösterilmiştir. Ardından, yürüyüşçünün bu eğilimi, klasik spektral ağ bölümlendirme algoritmasını güçlendirme ve ayrıca komünite yapılarının, yürüyüşçünün hareketinden doğrudan çıkarsanmasını mümkün kılan bir metodolojinin geliştirilmesinde kullanılmıştır. MBRW-kaynaklı algoritmaların, teşhis edilen komünite yapılarının kalitesi açısından, literatürdeki en popüler ağ bölümlendirme yöntemlerinden daha iyi sonuçlar verdiği, bir dizi örnek ağ üzerinde kanıtlanmıştır. Ayrıca, belirli birer immün sinyal ve protein etkileşim ağı MBRW algoritması ile detaylı olarak çalışılmış ve bu ağlarda teşhis edilen komünitelerin, ağların otantik fonksiyonel modüllerine karşılık geldikleri gösterilmiştir. Son olarak, ağların fraktal boyutlarının hesaplanmasında yine MBRW türevli yeni bir metrik geliştirilmiş ve bu metriğin, ağların öz-benzerlik düzeyleri için, literatürdeki mevcut yöntemlere göre oldukça anlamlı ve tutarlı bir prediktör olabileceği gösterilmiştir
- …
