Trichoderma ouroviride'dan selülaz enziminin saflaştırılması ve karakterizasyonu
Purification and characterization of cellulase from Trichoderma ouroviride
Yazar: SELMİHAN ŞAHİN
Danışman: PROF. DR. İSMAİL ÖZMEN
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Kimya = Chemistry

Özet:
Son yıllarda endüstrinin birçok alanında enzimlerden yararlanılmaktadır ve dünya genelinde endüstriyel enzim pazarı her geçen yıl beklenenden daha fazla büyümektedir. Selülazlar başlıca tekstil, kâğıt, deterjan ve gıda endüstrisinde kullanılan önemli hidrolitik enzimlerdir. Ancak selülazların üretim maliyetinin yüksek olması onların endüstride kullanımını sınırlayıcı bir problemdir. 
Bu çalışmada, yerel suş olan Trichoderma ouroviride?dan derin kültür tekniği ile üretilen endo-ß-1,4-glukanaz enzimi amonyum sülfat çöktürmesi, diyaliz, jel filtrasyon ve iyon değişim kromotografisi kullanılarak saflaştırılmış ve karakterize edilmiştir. Elde edilen enzimin aktivitesine etki eden bazı parametreler (sıcaklık, pH, inkübasyon süresi, subsrat konsantrasyonu), çeşitli iyon ve sürfaktantların etkisi incelenmiştir. SDS-PAGE kullanılarak enzimin molekül ağırlığı belirlenmiştir.
Saflaştırma işlemi sonunda enzim 55 kat saflaştırılmıştır ve % 0,35 verimle elde edilmiştir. SDS-PAGE?te iki bant görülmüştür. Bantlardan birincisi 70 kDa ağırlığında diğeride yaklaşık 30 kDa ağırlığındadır. Doğal jel elektroforezinde ise tek bant elde edilmiştir. Bu sonuç enzimimizin iki alt birimden oluştuğunu göstermektedir. Enzimin optimum pH ve sıcaklıklığı sırasıyla 5,0 ve 50 °C olarak bulunmuştur. Enzim pH 5,0, 50 °C?de 24 saat inkübasyon boyunca aktivite göstermiştir. Enzimin Km ve Vmax değerleri sırasıyla 74,1x1018 M, 45,6 µmol glukoz/dk. mL-1 olarak bulunmuştur. MgCl2, MgSO4, NaCl, Na2CO3 ve SDS ile enzim inhibe olurken, Tween 80, Triton X-100 tarafından aktive olmuştur.  Çalışmanın sonucunda endüstrinin birçok alanında kullanılabilecek seviyede yüksek spesifik aktiviteye sahip yüksek saflıkta enzim preparatı elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Trichoderma ouroviride, selülaz, saflaştırma, iyon ve sürfaktantlar, substrat spesifikliği

Abstract:
In recent years, enzymes are used in various areas of industry. The world industrial enzyme market grows more expected in every year. Cellulases are important hydrolytic enzymes mainly used in textile, paper, detergent and food industry. That the cost of cellulases production is very high restricts use of these enzymes in industry.
In this study, cellulase was produced with submerged fermantation from local isolate Trichoderma ouroviride, purified with ammonium sulphate precipitation, dialysis, gel filtration and ion exchange chromotography and characterized. The effect of various parameters (temperature, pH, incubation time, substrate concentration, ions and surfactant) on purified enzyme is investigated. Molecular weights of cellulases are detected with SDS-PAGE. 
After applied gel filtration and ion exchange chromotoraphy, enzyme was purified 55-fold in a yield of 3,5 %. Two bands are obtained in SDS-PAGE. Molecular weights of these bands are 70 kDa and 30 kDa, respectively. Also, one band obtained in nature gel electrophoresis. This result shows that our enzyme consists of two domains. The optimal pH and temperature of purified enzyme was determined. 
At the end of the our study, we purifed our enzyme with 55-fold, 0,35 % recovery. The optimal pH and temperature of enzyme for hydrolytic activity toward CMC was pH 5,0 and 50 °C, respectively. Km and Vmax value of enzyme are 74,1x1018 M, 45,6 µmol glukoz/dk. mL-1, respectively. Enzyme maintaned its activity along 24 hours incubation at pH 5,0, 50 °C. Although MgCl2, MgSO4, NaCl, Na2CO3 and SDS inhibited enzyme, Tween 80, Triton X-100 activated it. In this study, we obtained enzyme preparation can be used in different industries, which have very high specific activity and purity.

Keywords: Trichoderma ouroviride, cellulase, purification, ions and surfactant, subsrat specifity