Deniz kökenli bacillus Sp.'den amilaz enzim üretilmesi, karakterizasyonu ve antimikrobiyal etkisinin araştırılması
Marine bacillus Sp. enzyme production of amylase and investigation of its antimicrobial effect
Yazar: ZAINAB SAFIEDDIN KARABELLİ
Danışman: PROF. DR. BURHAN ARIKAN
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Bu çalışmada Mersin ve Karataş deniz kökenli izole edilen Bacillus sp. suşlarından elde edilen amilaz enziminin izolasyonu ve karakterizasyonu yapılmıştır. Araştırmada, enzimin optimum sıcaklık ve pH koşulları, pH ve sıcaklık kararlılığı, farklı kimyasalların enzim aktivitelerinin sonuçları belirlenmiş, SDS-PAGE zimogram ve ince tabaka kromatografisi analizleri gerçekleştirilmiş ve ZB28 amilaz enziminin antimikrobiyal aktivitesini araştırılmıştır.
Bacillus sp. ZB28 suşuna ait amilaz enziminin SDS-PAGE zimogram analizinde 272, 160, 124, 74 ve 68 kDa ağırlıklarda beş farklı aktivite bölgesi belirlenmiştir. Enzimin pH 9.0 ve 60°C'de en yüksek aktivite göstermiştir. 
Bacillus sp. ZB28 amilaz enziminin pH 6'da %99, pH 7'de ise %97 aktivite gösterdiği gözlemlenmiştir. Bu bulgular, enzimin hafif asidik ve nötr pH koşullarında neredeyse tüm aktivitesini koruduğunu tespit edilmiş. ZB28 amilaz enzimi, 60 dakika süren ön inkübasyon işleminin ardından 0°C-60°C aralığında orijinal aktivitesinin %97.42'sini koruyarak yüksek stabilite sahipken NaCl'ün varlığında genel olarak düşük aktivite göstermektedir. Zn²⁺, EDTA ve SDS gibi inhibitörler enzimi büyük ölçüde inhibe ederken, β-merkaptopetanol ile aktivitesi artmıştır.
Spesifik aktivite analizlerine göre, Bacillus sp. ZB28 suşunun 10.31 U/mL enzim ürettiği belirlenmiştir. Protein miktarı tayini sonucunda ise, Bacillus sp. ZB28 amilaz enziminin protein konsantrasyonu 0.003 mg/mL olarak tespit edilmiştir.
İnce tabaka kromatografisi analizi sonucunda nişasta moleküllerini glikoz, maltoz ve maltotrioz gibi oligosakkaritlere dönüştürmesi saptanmış ve kısmi saflaştırılmış Bacillus sp. ZB28 amilaz enzimi, Staphylococcus aureus ve Escherichia coli 'ye karşı antibakteriyel aktivite gösterirken, Campylobacter jejuni ve Pseudomonas aeruginosa üzerinde sınırlı etki göstermiştir.

Anahtar Kelimeler: Antibakteriyel, Amilaz, Bacillus sp., Enzim aktivitesi.

Abstract:
In this study, Bacillus sp. isolated from Mersin and Karataş marine origin. The amylase enzyme obtained from the strains was isolated and characterized. In the research, optimum temperature and pH conditions of the enzyme, pH and temperature stability, results of enzyme activities of different chemicals were determined, SDS-PAGE zymogram and thin layer chromatography analyzes were performed and the antimicrobial activity of the ZB28 amylase enzyme was investigated.
Bacillus sp. In the SDS-PAGE zymogram analysis of the amylase enzyme of the ZB28 strain, five different activity regions with weights of 272, 160, 124, 74 and 68 kDa were determined. The enzyme showed the highest activity at pH 9.0 and 60°C.
Bacillus sp. It was observed that the ZB28 amylase enzyme showed 99% activity at pH 6 and 97% activity at pH 7. These findings showed that the enzyme retained almost all its activity in slightly acidic and neutral pH conditions. While the ZB28 amylase enzyme has high stability, preserving 97.42% of its original activity in the range of 0°C-60°C after a pre-incubation process lasting 60 minutes, it generally shows low activity in the presence of NaCl. While inhibitors such as Zn²⁺, EDTA and SDS largely inhibited the enzyme, its activity increased with β-mercaptopetanol.
According to specific activity analyses, Bacillus sp. It was determined that the ZB28 strain produced 10.31 U/mL enzyme. As a result of protein amount determination, Bacillus sp. The protein concentration of ZB28 amylase enzyme was determined as 0.003 mg/mL. As a result of thin layer chromatography analysis, it was determined that it converts starch molecules into oligosaccharides such as glucose, maltose and maltotriose, and partially purified Bacillus sp. While ZB28 amylase enzyme showed antibacterial activity against Staphylococcus aureus and Escherichia coli, it had limited effect on Campylobacter jejuni and Pseudomonas aeruginosa.

Keywords: Antibacterial, Amylase, Bacillus sp., Enzyme activity.