Bazı Bacillus suşları ile melastan ekzopolisakkarit üretim koşullarının optimizasyonu
Optimization of exopolysaccharide production conditions from molasses by some Bacillus strains
Yazar: ERDİ ERGENE
Danışman: YRD. DOÇ. DR. AYŞE AVCI
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Bu çalışmada, Bacillus cinsine ait 12 adet bakterinin (Bacillus spp. BAT3, Bacillus spp. GİT2, Bacillus spp. BAST2, Bacillus spp. BMZE2, Bacillus spp. BMZE3, Bacillus spp. BMZE4, Bacillus spp. ZGT1, Bacillus spp. ZGT3, Bacillus spp. ZGT5, Bacillus spp. ZGT9, Bacillus spp. ZBP4 ve Bacillus spp. ZBP10) EPS üretimi araştırılmıştır. İncelenen suşların 0-143,04 mg/L arasında EPS üretiği belirlenmiştir. Yapılan çalışmada en fazla EPS'yi üreten suşun 143,04 mg/L ile Bacillus sp. ZBP4 olduğu saptanmış ve optimizasyon çalışmalarına bu mikrooganizma ile devam edilmiştir. Bacillus sp. ZBP4 suşunun EPS üretimine inkübasyon süresi (24-72 saat), sıcaklık (30-45˚C), besiyeri başlangıç pH'sı (4,0-9,0), melas konsantrasyonu (10-60 g/L), havalandırma hızı (80-200 rpm), çeşitli azot kaynaklarının (amonyum sülfat, pepton, tripton, maya özütü) ve karbon (glukoz, laktoz, mannitol, nişasta, inülin, peynir altı suyu) kaynaklarının EPS üretimine etkisi belirlenmiştir. Oluşan EPS'in izolasyonu için santrifüj yardımıyla hücreler uzaklaştırıldıktan sonra süpernanat kaynatılmış ve proteinler trikloroasetik asit ile çöktürülmüştür. Proteini uzaklaştırılan sıvı kısma soğuk etanol eklenerek bir gece 4˚C'de bekletilmiş ve santrifüj ile EPS çöktürülmüştür. Fenol-sülfürik asit yöntemi kullanılarak EPS miktarı belirlenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda en iyi EPS üretiminin, başlagıç pH'sı 5,0 olan ortamda 60 g/L melas konsantrasyonu ve azot kaynağı olarak tripton kullanıldığında, 45˚C'de 120 rpm havalandırma hızında 24 saatte gerçekleştiği belirlenmiştir. Araştırma sonunda melasın EPS üretimi için karbon ve azot kaynağı olarak kullanılabileceği belirlenmiştir. Ancak bu konuda daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyulmaktadır.

Abstract:
In this study, 12 Bacillus strains, namely Bacillus spp. BAT3, Bacillus spp. GİT2, Bacillus spp. BAST2, Bacillus spp. BMZE2, Bacillus spp. BMZE3, Bacillus spp. BMZE4, Bacillus spp. ZGT1, Bacillus spp. ZGT3, Bacillus spp. ZGT5, Bacillus spp. ZGT9, Bacillus spp. ZBP4 ve Bacillus spp. ZBP10, have been screened for their EPS productions. The strains produced varying amounts of EPSs ranging between 0 to 143,3 mg/L. As the highest EPS produced by the strain Bacillus sp. ZBP4, it was used for the further optimization studies. The effects of time ( 24-72 h), temperature (30-45˚C), pH (4,0-9,0), molasses concentration (10-60 g/L), aeration rate (80-200 rpm), various nitrogen (ammonium sulfate, peptone, tryptone, yeast extract) and carbon (glucose, lactose, mannitol, starch, inuline, whey) sources on the EPS production have been determined. To the isolate of EPS, cells were removed by centrifugation, then cell-free extract was boiled and proteins were precipitated by using trichloroacetic acid. Cold ethanol was added to the supernatant and kept at 4˚C for overnight and the EPS was precipitated by centrifugation. Phenol-sulfuric acid method was used to determine the EPS content using glucose as standard. The strain produced the highest amount of EPS in the medium having initial pH of 5,0, at 60 g/L molasses concentration, at 45˚C and 120 rpm agitation speed at the end of 24 h. Trptone was the best nitrogen source for EPS production. At the end of study, molasses can be used as a carbon and nitrogen source for production of EPS but there is a need for more studies in this topic.