Biosynthesis Of High Molecular Weight Poly(3-Hydroxybutyrate-Co-4-Hydroxybutyrate) Copolymer By Cupriavidus Sp. USMAA1020 Using 1,8-Octanediol As The Carbon Precursor

KU ABDUL RAHMAN, KU NUR ELINA SHAHEEDA (2016) Biosynthesis Of High Molecular Weight Poly(3-Hydroxybutyrate-Co-4-Hydroxybutyrate) Copolymer By Cupriavidus Sp. USMAA1020 Using 1,8-Octanediol As The Carbon Precursor. Masters thesis, Universiti Sains Malaysia.

[img]
Preview
PDF
Download (502Kb) | Preview

    Abstract

    Polihidroksialkanoat (PHA) merupakan termoplastik bakteria yang terbiodegradasi secara semulajadi. Kopolimer poli(3-hidroksibutirat-ko-4-hidroksibutirat) P(3HB-ko-4HB) merupakan sejenis PHA yang dikenali dengan sifat kebioserasian yang dapat ditransformasikan sebagai produk biofarmaseutikal dan digunakan dalam bidang perubatan. Berat molekul yang tinggi (>1MDa) adalah sifat yang diidamkan kerana ia berpotensi untuk pelbagai aplikasi penggunaan memandangkan 1,8-oktanadiol dapat menghasilkan 4HB monomer dengan komposisi yang tinggi tetapi mempunyai kepekatan PHA yang rendah. Kajian ini dijalankan untuk mengkaji potensi 1,8-oktanadiol untuk menghasilkan P(3HB-ko-4HB) dengan berat molekul yang tinggi serta kepekatan PHA yang lebih baik menggunakan kultur substrat campuran. Proses pengkulturan satu peringkat telah dilakukan dengan menggabungkan karbon 1,8-oktanadiol dengan asid oleik, γ-butirolakton, 1,4-butanadiol atau natrium 4-hidroksibutirat. Kesan nisbah sumber karbon kepada nitrogen (C/N) oleh 1,8-oktanadiol telah dikaji dan menunjukkan C/N=10 memberikan pertumbuhan dan kepekatan PHA yang optimum. Kajian pengkulturan substrat campuran ke atas biosintesis kopolimer menggunakan kepekatan dan substrat campuran yang berbeza melalui kajian kelalang goncangan menghasilkan 4 hingga 52 mol% komposisi 4HB monomer oleh kultur sesekelompok dan kultur suapan sesekelompok. Polyhydroxyalkanoate (PHA) is a bacterial derived thermoplastic that is naturally biodegradable. Poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate) [P(3HB-co-4HB)] copolymer is a PHA known for its biocompatibility that can be transformed into biopharmaceutical products and be used in medical applications. High molecular weight polymer (>1 MDa) is highly desired for its many potential applications usage as 1,8-octanediol could produce high 4HB composition but low PHA concentration. This study investigates the potential of 1,8-octanediol to produce high molecular weight P(3HB-co-4HB) copolymer with improved PHA concentration using mixed substrate cultivation. One-stage cultivation process was performed using different carbon combination of 1,8-octanediol either with oleic acid, γ-butyrolactone, 1,4-butanediol or sodium 4-hydroxybutyrate. The effect of carbon to nitrogen (C/N) ratios of 1,8-octanediol was investigated and it was found that C/N=10 gave the optimum growth and PHA concentration. Biosynthesis of copolymer using different concentration of mixed-substrate by shake-flask cultivation resulted in 4 to 52 mol% 4HB monomer compositions by batch and fed-batch fermentation.

    Item Type: Thesis (Masters)
    Subjects: Q Science > QH Natural history > QH1 Natural history (General - Including nature conservation, geographical distribution)
    Divisions: Pusat Pengajian Sains Kajihayat (School of Biological Sciences) > Thesis
    Depositing User: Mr Noorazilan Noordin
    Date Deposited: 22 Feb 2017 12:40
    Last Modified: 10 Apr 2017 10:12
    URI: http://eprints.usm.my/id/eprint/32178

    Actions (login required)

    View Item
    Share