Ekstraselüler Lipaz Kaynağı Olarak Bazı Mikrofungusların Taranması ve Katı Substrat Fermantasyonu ile Enzim Üretim Koşullarının Optimizasyonu
Screening of Some Microfungi as Extracellular Lipase Source and Optimization of Enzyme Production Conditions by Solid Substrate Fermentation
Yazar: MELTEM ÇAKMAK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ HALİDE AYDOĞDU
Trakya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı / Biyoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Trigliseritlerin ester bağlarının hidrolizini katalizleyen lipazlar (E.C.3.1.1.3), çeşitli endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Lipaz üretimi için, mikrobiyal kaynakların taranması önemli bir konudur. Yine bu üretimde çeşitli tarımsal atıkların substrat olarak kullanılabilirliği de biyoteknolojik açıdan önem arz etmektedir. Bu çalışmada, daha önceden izole edilip tanımlanmış olan 85 adet mikrofungus suşunun lipolitik aktivite açısından taranması, en iyi lipaz aktivitesi gösteren suşun tarımsal atıkların substrat olarak kullanıldığı katı substrat fermantasyonu (SSF) yöntemi ile üretilmesi, fungal lipaz üretimi ve SSF kültür ortam koşullarının optimizasyonu amaçlanmıştır. En iyi lipaz aktivitesine sahip mikrofungusun Penicillium aurantiogriseum olduğu belirlenmiş ve lipaz kaynağı olarak kullanılmıştır. Ayçiçeği, mısır küspesi ve buğday kepeğinin substrat olarak kullanıldığı SSF ortamlarında en iyi katı substratın ayçiçeği küspesi olduğu belirlenmiştir. Lipaz üretimi için SSF kültür ortam koşulları optimizasyon çalışmaları yapılmıştır. Optimum fermantasyon koşulları; 6 gün inkübasyon süresi, 25 oC inkübasyon sıcaklığı, nemlendirme sıvısı pH: 5.5 (distile su), başlangıç nem düzeyi %75 (w/v), başlangıç aşı konsantrasyonu 1 ml (1x106 spor/ml) ve karbon kaynağı olarak %1 susam yağı ilavesi şeklinde belirlenmiştir. Sağlanan optimum koşullar sonucunda volüm aktivite 0,4 U/ml, spesifik aktivite ise 1,13 U/mg olarak kaydedilmiştir. Sonuç olarak tarımsal atıkların substrat olarak kullanıldığı SSF yöntemi ile fungal lipaz üretimi çalışmaları, çevreye ve ekonomiye büyük katkı sağlayacak çevre dostu, ucuz ve kolay enzim üretimine olanak sağlayabilir.

Abstract:
Lipases (E.C.3.1.1.3) that catalyze the hydrolysis of ester bonds of triglycerides are widely used in various industrial applications. So it is a important issue that screening of microbial sources for production of lipases. In this production, the availability of various agriculturel wastes as substrates is also biotechnologically important. In this study, it was aimed to screen on 85 microfungus strains that previously isolated and identified for lipolytic activity, to produce of strain showing the best lipolytic activity by solid substrate fermentation (SSF) method which is used as substrate of agricultural wastes, fungal lipase production and, optimization of SSF culture media conditions. Penicillium aurantiogriseum was determined as microfungus with the best lipase activity and used as lipase source. It has been determined that the best solid substrate is sunflower pulp in SSF media where sunflower pulp, wheat bran and corn pulp is used as substrate. Optimization of SSF culture medium were performed for lipase production. Optimum fermentation conditions was found as; 6 days of incubation time, 25 oC incubation temperature, moisturizing liquid pH: 5.5 (distilled water), initial moisture level 75% (w/v), initial inoculum concentration 1 ml (1x106 spores / ml) and 1% sesame oil as carbon source. As a result of the optimum conditions, the volume activity was recorded as 0.4 U / ml and the specific activity was recorded as 1.13 U / mg. As a result, fungal lipase production studies using SSF as a substrate of agricultural wastes can provide environment friendly, cheap and easy enzyme production which will make great contribution to the environment and economy.