Vitreoscilla hemoglobin geni klonlanmış Enterobacter aerogenes: Bazı endüstriyel uygulamalar

Abstract

Enterobacter aerogenes, hipoksik ortamlarda karbohidrat kaynaklarını bütandiol fermantasyonu yolu ile metabolize eder ve endüstride önemi olan iki çeşit ürün, asetoin ve bütandiol, oluşur. Bu ürünler petrokimya sanayiinden, kozmetik sanayiine önemli uygulama alanlarına sahiptir. Ancak, böyle bir ortamda oksijen seviyesinin daha ileri derecede düşmesi ve ayrıca ortamın asiditesinin artması bakterinin çoğalmasını engellemekte ve dolayısı ile de ürün oluşumunu önemli ölçüde baskılamaktadır. Böyle bir sistemde hem oksijeni daha etkin kullanmaya olanak sağlayan ve hem de ortam pH değişimlerine karşı bir tampon gibi görev yapan VitreosciUa hemoglobinin kullanılması önemli avantaj sağlayabilir. Bu çalışmada oksijeni belli kritik seviyelerde tamponlama özelliği ile bilinen VitreosciUa hemoglobininin yukarıdaki iki çeşit solventin üretimine etkisi araştırılmıştır. Ayrıca, bakterilerin çoğalma karakteristikleri, oksijen alım yetenekleri ve asit üretimleri araştırılmıştır. Asetoin ve bütandiol üretimi suşlarm hepsi için zaman bağlı olarak artış göstermiştir. Kültürün ilk evrelerinde (24 ve 48. saatler) suşlar arasında büyüme benzerlikleri onların asetoin ve bütandiol üretimlerinde de benzerlikle kendini gösterirken, daha ileriki fazlarda (72 ve 96. saatler) VHb eksparsyonu yapan susun (Ea[pUC8:15]) bu proteini içermeyen suşlara (Ea ve Ea[pUC8]) göre oldukça önemli (% 50'ye varan) miktarda daha fazla solvent ürettiği belirlenmiştir. Bu fark VHb eksprasyonu yapan susun bu solventleri içeren kaotik bir ortamda diğer iki susa göre daha uzun canlı kalması ile ilişkilendirilebilir. Oksijen alım özellikleri karşılaştırıldığında, Ea[pUC8:15], ana konakçı (Ea) ve komplementer bir plazmid taşıyan fakat VHb eksprasyonu yapmayan susa (Ea[pUC8]) göre önemli derecede yüksek oksijen alımı göstermiştir. Tüm suşlarda en yüksek oksijen alımının erken loagritmik fazda (6. saat) olduğu ve geç logaritmik faza doğru (9. ve 12. saatler) önemli düşüş gösterdiği gözlenmiştir.