Skip to main content
Login | Suomeksi | På svenska | In English

Kääpäsienten puunlahotustoiminta ja mahdollinen etanolin tuotto kierrätysperäisestä jätelignoselluloosasta

Show simple item record

dc.date.accessioned 2018-03-08T08:07:42Z
dc.date.available 2018-03-08T08:07:42Z
dc.date.issued 2018-03-08
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/123456789/17331
dc.title Kääpäsienten puunlahotustoiminta ja mahdollinen etanolin tuotto kierrätysperäisestä jätelignoselluloosasta fi
ethesis.discipline Mikrobiologia fi
ethesis.discipline Microbiology en
ethesis.discipline Mikrobiologi sv
ethesis.discipline.URI http://data.hulib.helsinki.fi/id/3e280a40-cb15-46ed-8056-c839395a6eb6
ethesis.department.URI http://data.hulib.helsinki.fi/id/d5350764-8ddd-4bbe-aa0b-d8d7d248d6df
ethesis.department Elintarvike- ja ympäristötieteiden laitos fi
ethesis.department Department of Food and Environmental Sciences en
ethesis.department Institutionen för livsmedels- och miljövetenskaper sv
ethesis.faculty Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta fi
ethesis.faculty Faculty of Agriculture and Forestry en
ethesis.faculty Agrikultur- och forstvetenskapliga fakulteten sv
ethesis.faculty.URI http://data.hulib.helsinki.fi/id/b197f237-5f76-4651-a885-b5b849512034
ethesis.university.URI http://data.hulib.helsinki.fi/id/50ae46d8-7ba9-4821-877c-c994c78b0d97
ethesis.university Helsingin yliopisto fi
ethesis.university University of Helsinki en
ethesis.university Helsingfors universitet sv
dct.creator Risulainen, Netta
dct.issued 2018
dct.language.ISO639-2 fin
dct.abstract Fossiilisilla polttoaineilla on nykyaikana edelleen suuri rooli energian ja kemiallisten yhdisteiden tuotannossa. Ilmastonmuutoksen, terveysriskien, ympäristön hyvinvoinnin ja geopoliittisten konfliktien takia on kuitenkin kehitettävä vaihtoehtoisia uusiutuvista materiaaleista tuotettuja biopolttoaineita. Yksi mahdollinen vaihtoehto on käyttää ravinnoksi kelpaamatonta kasvijäteperäistä lignoselluloosaa energian tuotantoon. Jotta lignoselluloosaa voitaisiin hyödyntää energian lähteenä, tarvitaan sitä hajottavia ja muokkaavia entsyymejä sekä yhdisteitä. Kääpäsienet pystyvät tuottamaan kyseisiä entsyymejä luonnostaan, mikä tekee niistä mielenkiintoisia tutkimuskohteita bioteknisiin sovelluksiin kuten biopolttoaineiden tuottoon tähtäävissä tutkimuksissa. Tässä tutkielmassa tutkittiin kahden eri kääpäsienen, rusorypykän (valkolahottaja) ja kantokäävän (ruskolahottaja), sekä niiden yhdistelmäkasvatuksen kykyä tuottaa lignoselluloosaa hajottavia yhdisteitä, polysakkaridien hydrolysointikykyä sekä mahdollista sokerien fermentaatiota jätelignoselluloosamateriaalilla (hylsypahvi) semi-aerobisissa olosuhteissa kasvaessaan. Kolmea eri lignoselluloosan pääkomponenttia (selluloosaa, hemiselluloosaa ja ligniiniä) hajottavien entsyymien pitoisuudet määriteltiin spektrofotometrisesti viikoittain kuuden viikon kasvatuksen ajalta. Entsyymiaktiivisuuksien lisäksi lignoselluloosan rakenteeseen vaikuttavan oksaalihapon pitoisuus ja kasvuliemen pH-arvot määritettiin kasvatuksista. Sienten kykyä fermentoida vapautuneita sokereita etanoliksi tutkittiin määrittämällä hylsypahvimateriaalista vapautuneiden sokerien ja tuotetun etanolin pitoisuudet. Geenien ilmentymistä rusorypykän kasvaessa hylsypahvimateriaalilla tutkittiin RT-qPCR–analyysillä, johon valittiin kaksitoista lignoselluloosan hajotukseen/muokkaukseen osallistuvaa geeniä rusorypykän genomista. Näiden geenien suhteelliset ilmentymistasot hylsypahvikasvatuksissa verrattuna vertailukasvatuksiin (glukoosialusta) määritettiin viikon kaksi aikapisteestä. Rusorypykkä tuotti yksin kasvaessaan korkeimmat oksidoreduktaasi sekä β-glukosidaasi-aktiivisuudet. Kantokääpä tuotti hyvin alhaisia entsyymiaktiivisuuksia verrattuna valkolahottavaan rusorypykkään. Molempien kääpäsienten yhdistelmäkasvatuksessa oksidoreduktaasiaktiivisuudet jäivät alhaisiksi, mutta ksylanaasiaktiivisuudet nousivat tasaisesti korkeisiin pitoisuuksiin. Kaikissa kasvatuksissa, lukuun ottamatta kantokäävän hylsypahvikasvatusta, havaittiin oksaalihapon tuottoa ja siitä johtuvaa pH:n madaltumista. Rusorypykkä tuotti hylsypahvimateriaalista vapautuneista sokereista etanolia toisella viikolla yksin kasvaessaan sekä yhdistelmäkasvatuksessa. Rusorypykän puumateriaalin hajotukseen osallistuvat geenit ilmentyivät kierrätysperäisellä lignoselluloosa-alustalla semi-aerobisissa ilmakehäolosuhteissa. Selluloosaa ja hemiselluloosaa hajottavia entsyymejä koodaavat geenit olivat merkitsevästi up-reguloituja hylsypahvialustalla glukoosialustaan verrattuna. Ligniinin muokkaukseen osallistuvien geenien säätelyssä oli enemmän vaihtelua. Tutkimukseni osoittaa, että sekä rusorypykkä, että kantokääpä pystyvät kasvamaan lignoselluloosapohjaisella jätemateriaalilla ja tuottamaan kyseistä materiaalia hajottavia entsyymejä sekä muita yhdisteitä, joilla voidaan muokata erittäin kestävää ja näin ollen ongelmallista lignoselluloosamateriaalia. Valkolahottavan rusorypykän avulla on mahdollista hydrolysoida jätemateriaalia sekä fermentoida irronneita sokereita edelleen etanoliksi samassa prosessissa. fi
dct.subject bioetanoli fi
dct.subject geeniekspressio fi
dct.subject kantasieni fi
dct.subject kääpäsieni fi
dct.subject puunlahotus fi
dct.subject puunlahotusentsyymi fi
dct.subject ruskolahottaja fi
dct.subject valkolahottaja fi
dct.language fi
ethesis.language.URI http://data.hulib.helsinki.fi/id/languages/fin
ethesis.language suomi fi
ethesis.language Finnish en
ethesis.language finska sv
ethesis.supervisor Lundell, Taina
ethesis.supervisor Mäkinen, Mari
ethesis.thesistype pro gradu -tutkielmat fi
ethesis.thesistype master's thesis en
ethesis.thesistype pro gradu-avhandlingar sv
ethesis.thesistype.URI http://data.hulib.helsinki.fi/id/thesistypes/mastersthesis
dct.identifier.ethesis E-thesisID:24510b23-e62f-40f4-9d1f-36584412cb45
ethesis-internal.timestamp.reviewStep 2018-02-01 10:47:22:784
ethesis.principalprofessor Saris, Per Erik
dct.identifier.urn URN:NBN:fi:hulib-201803081430
dc.type.dcmitype Text

Files in this item

Files Size Format View
Netta_Risulainen_Maisterintutkielma_2018.pdf 5.651Mb PDF

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record