Doğal Bacillus sp. suşlarından β-mannanaz enzim izolasyonu, karakterizasyonu ve biyoteknolojik uygulanabilirliği
Doğal Bacillus sp. suşlarından β-mannanaz enzim izolasyonu, karakterizasyonu ve biyoteknolojik uygulanabilirliği
Yazar: HAVVA BERFU DİNÇYÜREK
Danışman: PROF. DR. BURHAN ARIKAN
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Bu çalışmada, topraktan izole edilen Bacillus sp. suşlarından elde edilen β-mannanase enziminin izolasyonu ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Bakterilerin farklı pH ve sıcaklık aralıklarında katı besi yerinde üreme ve enzim üretme yetenekleri incelenmiştir.
Farklı kimyasal, inhibitörler, şelatörler ve metal iyonlarının enzim aktivitesi üzerine etkisi gözlemlenmiştir. SDS-PAGE analizi sonunda MAN23 mannanase enziminin moleküler ağırlığının 40 kDa ile 15kDa ağırlığında 2 banddan oluştuğu saptanmıştır. Enzim optimum aktivitesini 60°C ve pH 6'da göstermiştir. Enzim 30°C ila 80°C derece arasında %93 oranında aktif olup mezotermofil özelliktedir. Enzim pH 6.0-8.0 arasında asidonötral özellik göstermiş olup aktivitesini %52 oranında korumuştur. Enzim MnCl2 ve β-merkaptoetanol ile %117 ve %108 oranında aktivite göstermiştir. %3, %5 ve %10 konsantrasyondaki NaCl ile reaksiyonda aktivite ortalama %52 olarak hesaplanmıştır. Yapılan yıkama performansı denemelerinde deterjan katkısı olarak kullanıldığında bebek maması, lekesinde %100 giderim sağlanmıştır. TLC analizi sonunda enzim mannanı D-mannoz, mannobioz ve mannotrioza hidroliz etmiştir.
Bu sonuçlara göre MAN23 enzimi termotolerant, termofil, asidofil, halotolerant ve asidostabil özellik göstermektedir. Bu özelliklerden dolayı MAN23 mannanase enzimi deterjan, yem endüstrisinde ve biyolojik atıkların geri dönüşümünde kullanılabilir özellik göstermektedir.

Abstract:
In this study, the β-mannanase enzymes derived from Bacillus sp. strains which is isolated from different environments, were produced and characterized. Wide range of pH value and temperature were tested on bacteria to produce and observe reproductive capabilities on solid plate. 
Different chemicals, inhibitors, schelators, detergent and metal ions effect on enzyme activities was observed. SDS-PAGE analysis made for MAN23 enzyme to determinate molecular weight which is estimated in between 40kDa, 15kDa and were formed in two bands. Optimum enzyme activity was observed at 60°C, pH 6. The enzyme was retained its activity in between 30°C and 80°C temperatures around %93. Enzyme showed that mesothermophill property. Enzyme presented acidic-neutral stability for pH range of 6-8 with retained its activity around %52. MnCl2 and β-merkaptoethanol induced enzyme activity %117 and %108 respectively. The enzyme has shown tolerance for only %3, %5 and %10 NaCl concentration retained around %52. Also washing tests were showed that MAN23 enzyme has managed to clear %100 of baby food from fabric. TLC analysis showed that enzyme was hidrolized mannan to D-mannose, mannobios and mannotriose.
According to these results MAN23 enzyme shows thermotolerant, thermophile, acidophile, halotolerant and acidostable characters. Due to these properties MAN23 β-mannase enzyme can be used in detergent in, food and feed industry and recycling of biological waste.