Katı substrat fermentasyonu ile ham nişastayı parçalayan yeni bir fungal amilaz üretimi saflaştırılması ve biyokimyasal özelliklerinin belirlenmesi
The parts and raw starch solid substrate fermentation production of a new fungal amilaz determination of purification and biochemical properties
Yazar: BİLAL BALKAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. FİGEN ERTAN
Trakya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Bu çalışmada, yeni bir ham nişasta hidrolizleyen fungal amilazın SSFyöntemi ile üretilmesi, saflaştırılması ve bazı biyokimyasal özelliklerininbelirlenmesi amaçlanmıştır.Ham nişastayı hidrolizleyen amilaz taraması sonucunda en iyi aktiviteyePenicillium brevicompactum' un sahip olduğu bulundu ve amilaz kaynağı olarakkullanıldı. Buğday kepeği, pirinç kabuğu ve ayçiçeği küspesi en iyi substratıbelirlemek için test edildi. En iyi katı substratın buğday kepeği olduğu belirlendi.Amilaz üretimi için katı substrat fermentasyon şartları optimize edildi.Optimum fermentasyon şartları, başlangıç nem içeriği % 55, nemlendirici ajan 0.1M sodyum fosfat tamponu (pH 5.0), üretim süresi 7 gün, aşı miktarı 2.5 mL veüretim sıcaklığı 30 oC olarak saptandı.Penicillium brevicompactum amilazı nişasta afinite metodu kullanılarak45.98 kez saflaştırıldı. Saflaştırılan enzimin çözünür nişasta için Km değeri 5.71mg/ml, Vmax değeri ise 666.6 U/ml olarak hesaplandı.Enzim 30-50 oC arasında ve pH 5.0 de maksimum aktivite gösterdi. 30 oC'de 45 dk. inkübasyondan sonra başlangıç aktivitesini %100 korudu. pH 4.0-5.0arasında kararlı idi.Mn+2, Cu+2 and Na+ iyonları enzim aktivitesini arttırırken Mg+2, K+, Fe+3ve EDTA enzim aktivitesini inhibe etti.P. brevicompactum ?-amilazının molekül ağırlığı SDS-PAGE ile 32.5 kDaolarak tespit edildi.Anahtar Kelimeler: ?-amilaz, katı substrat fermentasyon, ham nişastasindirimi, saflaştırma, Penicillium brevicompactum.

Abstract:
In this study, it was intended to the production of new a fungal amylasewith solid state fermentation, purification and also to determine its somebiochemical properties.It was found that Penicillium brevicompactum had the best enzymeactivity according to raw starch degrading amylase screening methods, and P.brevicompactum was selected as amylase source.Wheat bran, rice husk and sunflower oil meal were tested to determine thebest solid substrate. Wheat bran was determined as the best solid substrate.The fermentation contitions were optimized for the production of amylase.The optimum fermentation conditions were found to be initial moisture level ofsolid substrate of 55 %, moistening agent of 0.1 M sodium phosphate buffer (pH5.0), incubation period of 7 days, inoculum concentration of 2.5 mL andincubation temperature at 30 oC.P. brevicompactum ?-amylase was purified 45.98 times by using starchaffinity method. The Km and Vmax values of ?-amylase for soluble starch were5.71 mg/ml, 666.6 U/ml respectively.This amylase showed maximum activity at between 30-50 oC and pH 5.0.Initial enzyme activity was kept to be 100% after incubation at 30 oC for 45 min.Enzyme was stable in the pH range of 4.0-5.0.This enzyme was activated by Mn+2, Cu+2 and Na+ ions, and inhibited byMg+2, K+, Fe+3 and EDTA.The molecular weight of P. brevicompactum ?-amylase was found as 32.5kDa by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis.Key words: ?-amylase, solid substrat fermentation, raw starch digesting,purification, Penicillium brevicompactum