Nişasta içeren atıklardan mikrobiyal amilazın elde edilmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoloji A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2016
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: İREM ÇELEBİER
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): NEVİN KESKİN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Enzimler, bilimsel araştırmalardan endüstriyel uygulamalara kadar pek çok alanda kullanılmaktadır. Genişleyen enzim pazarındaki ürünlerin miktarca artışı ve yeni biyokatalizörlere olan talepten dolayı ticari enzim üretimi son 10 yıldır hızlı bir büyüme göstermiştir. Dünya enzim ticaretinde büyük bir paya sahip olan amilazlar gıda, içecek, tekstil, deterjan ve tıp gibi pek çok alanda kullanılmaktadır. Özellikle nişasta endüstrisinde kullanılan termostabil amilazlar, endüstriyel enzimlerin %25' ini oluşturmaktadır. Bu tez çalışmasında, ekonomik değeri olmayan çeşitli atıklardan katı faz fermantasyon (SSF) tekniği ile Bacillus subtilis ATCC 6633 ve Aspergillus niger ATCC 16404 suşları kullanılarak bakteriyel ve fungal kaynaklı α-amilaz enzimi çalışılmıştır. Enzim üretimi için uygun atık çeşidi, sıcaklık, süre, pH, nem miktarı, inokülüm hacmi, atık boyutu ve nemlendirici ajan belirlenmiştir. Ayrıca farklı karbon ve azot kaynaklarının, metal tuzlarının, deterjan çözeltilerinin enzim üretimi ve aktivitesi üzerindeki etkisi incelenmiştir. Fungal ve bakteriyel α-amilaz enzimi kısmi olarak saflaştırılmıştır. Katı faz fermantasyon (SSF) ortamlarının hazırlanması için on farklı atık kullanılmıştır. Çalışmalar sonunda bakteriyel amilaz için en iyi üretim ortamının muz kabuğu, fungal amilaz için ise pirinç kabuğu olduğu belirlenmiştir. Bakteriyel amilaz için en iyi inkübasyon süresi 72 saat, inkübasyon sıcaklığı 37 °C, ortam pH' sı ise pH 7.0 olarak tespit edilmiştir. Fungal amilaz için ise, en iyi inkübasyon süresi 48 saat, inkübasyon sıcaklığı 30 °C, ortam pH' sı ise pH 5.0 olarak belirlenmiştir. Bakteriyel amilaz üretimi için optimum inokülüm hacmi 3 ml, nem miktarı %10, atık boyutu 1500 µm, nemlendirici ajan çeşme suyu olarak belirlenmiştir. Fungal amilaz üretimi için ise, optimum inokülüm hacmi 2 ml, nem miktarı %60, atık boyutu 1000 µm, nemlendirici ajan tuz solüsyonu olarak saptanmıştır. %1 oranında ortama eklenen karbon kaynaklarından mannoz ve galaktozun bakteriyel amilaz üretimini, arabinozun ise fungal amilaz üretimini arttığı, diğer karbon kaynaklarının ise her iki amilazında üretimini azalttığı görülmüştür. %1 oranında ortama eklenen azot kaynaklarının hepsinin hem bakteriyel hem de fungal amilaz üretimini inhibe ettiği belirlenmiştir. %0,1 oranında ortama eklenen metal tuzlarından MnSO4.H2O' nun az miktarda bakteriyel amilaz üretimini arttırdığı, diğer metallerin ise azalttığı tespit edilmiştir. Ortama eklenen metal tuzlarının tamamı fungal amilaz üretimini inhibe etmiştir. Kullanılan deterjan çözeltileri ise hem bakteriyel hem de fungal amilazın aktivitesini önemli miktarda azaltmıştır. Enzimin maksimum aktivite gösterdiği sıcaklık ve pH ile ilgili yapılan deneyler göre, bakteriyel amilaz 60 °C ve pH 6.5' te maksimum aktivite göstermiştir. Fungal amilazın ise 40 °C ve pH 6.5' te maksimum aktivite gösterdiği tespit edilmiştir. Yapılan SDS-PAGE analizi ile Bacillus subtilis ATCC 6633 amilazının molekül ağırlığı ~70 kDa, Aspergillus niger ATCC 16404 amilazının ise molekül ağırlığı ~60 kDa olarak tespit edilmiştir. Bu tez çalışmasının, ekonomik değeri olmayan atıklardan amilaz üretimi ve bu enzimin endüstriyel olarak pek çok alanda kullanımına fayda sağlanacağı düşünülmektedir.