Bacillus licheniformis ME33 ile laktik asit üretimi için dut posasının substrat olarak kullanımı
Use of mulbery pomace as a substrate for lactic acid production by Bacillus licheniformis ME33
Yazar: MERYEM ATEŞ
Danışman: PROF. DR. MEHMET NURİ AYDOĞAN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Genel Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Bacillus licheniformis = Bacillus licheniformis ; Laktik asit = Lactic acid ; Optimizasyon = Optimization ; Substrat = Substrate

Özet:
Amaç: Mikrobiyal fermentasyon çalışmalarında ucuz susbtrat seçimi önemli bir zorunluluktur. Dut posası, taze dutlardan pekmez üretimi sonucunda açığa çıkan bir yan üründür. Bu posanın laktik asit üretiminde substrat olarak kullanımı üzerine literatürde herhangi bir çalışma mevcut değildir. Mevcut çalışma, laktik asit üreten bakterilerin farklı toprak çevrelerinden izole edilmesi, en iyi laktik asit üreten izolatın belirlenmesi, bu izolatla dut posası içeren besiyerinde laktik asit üretilmesi ve laktik asit üretiminin artırılması için bazı kültür koşullarının optimize edilmesi amaçlandı.
Yöntem: Tryptic soy agar bakterilerin izolasyonu için kullanıldı. Laktik asit üretimi 100 mL sıvı besiyeri içeren 250 mL' lik erlenmeyerlerde gerçekleştirildi. Laktik asit konsantrasyonları ve enzim aktiviteleri spektrofotometrik olarak belirlendi.
Bulgular: Çalışmada, toplam 44 bakteri izole edilmiş ancak bunların 12 tanesinin laktik asit üretebileceği belirlendi. 12 izolat arasında ise en üretken izolatın ME33 kodlu izolat olduğu tespit edildi. Bu izolat Bacillus licheniformis olarak teşhis edildi. Bu izolatla laktik asit üretimi için dut posası, KH2PO4 ve MgSO4' ün optimal konsantrasyonları 60, 0.5 ve 2 g/L olarak tespit edildi. En uygun sıcaklık, pH, inokulum hacmi ve inkübasyon süresi ise sırasıyla 35°C, pH 8, 140 mL/L ve 72 saat olarak belirlendi. Bakterinin maksimum pektinaz, sellulaz, amilaz ve ksilenaz aktiviteleri sırasıyla 86.4, 4.3, 11.2 ve 233 U/L olarak ölçüldü. Optimize edilmiş kültür koşulları altında bakterinin 10.21 g/L laktik asit üretebileceği tespit edildi.
Sonuç: Mevcut çalışma mikrobiyal laktik asit üretiminde dut posasının substrat olarak kullanılabileceğini ortaya çıkarmıştır.

Abstract:
Purpose: Choosing cheap substrate is an important necessity in microbial fermentation studies. Mulberry pulp is a by-product formed as a by-product after molasses is produced from fresh mulberries. There is no study in the literature on the use of this pomace as a substrate in the production of lactic acid. In the present study, it was aimed to isolate lactic acid producing bacteria from different soil environments, to determine the best lactic acid producing isolate, to produce lactic acid in the medium containing mulberry pomace using this isolate, and to optimize some culture conditions in order to increase lactic acid production.
Method: Tryptic soy agar was used for the isolation of bacteria. Lactic acid production was carried out aerobically in 250 mL erlenmeyers containing 100 mL of the liquid medium. The lactic acid concentration and enzyme activities were determined using a spectrophotometer.
Findings: In the study, a total of 44 bacteria were isolated, but it was determined that 12 of them could produce lactic acid. Among the 12 isolates, the most productive isolate was determined to be ME33. This isolate was identified as Bacillus licheniformis. Optimal concentrations of mulberry pomace, KH2PO4 and MgSO4 were determined as 60, 0.5 and 2 g/L for lactic acid production from this isolate. The optimum temperature, pH, inoculum volume and incubation time were determined as 35°C, pH 8, 140 mL/L and 72 hours, respectively. Maximum pectinase, cellulase, amylase and xylenase activities of the bacterium were measured as 86.4, 4.3, 11.2 and 233 U/L, respectively. The bacteria was determined to be capable of producing 10.21 g/L lactic acid under optimized culture conditions.
Results: The present stduy revealed thar mulberry pomace could be used as a substrate for microbial lactic acid production.