Streptomyces TEM ile lipaz üretimi
Lipase production of streptomyces TEM
Yazar: ERKAN KAYTANKAŞ
Danışman: YRD. DOÇ. İHSAN YAŞA
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Lipazlar (EC 3.1.3.3) geniş bir pH ve sıcaklıkta stabil ve bir çoksubstratı enatiyoselektif olarak katalizleyebilmeleri nedeniylebiyoteknolojinin bir çok alanında uygulamaları bulunmaktadır. En yüksekmiktarda deterjan katkı maddesi olarak kullanılmaktadır. Ayrıca gıdaendüstrisinde peynir olgunlaştırılmasında ve aroma üretiminde; ziraikimyada, insektisit ve diğer pestisitlerin üretiminde ve ilaç endüstrisindeibuprofen ve naxopren gibi ilaçların sentezinde de uygulama alanlarımevcuttur. Bunlara ilave olarak biyosürfektanların sentezinde, yağlarınmodifiye edilmesinde de kullanılmaktadır.Bu çalışmada, toprak ve yağ işletme tesisi atıklarından izole edilen 52Aktinomiset izolatının ilk taraması tribütirin içeren katı ortamlardagerçekleştirilmiştir. İzolatlar arasında 11 tür (% 21,15) lipolitik aktivitegöstermiştir ancak 3 izolat (F6, F10 ve F11 olarak adlandırılan) lipolitikaktivitenin belirlenmesi amacıyla batık kültür yöntemiyle üretilmiştir. Lipazaktivitesi, pNPP (p-nitrofenil palmitat) ile belirlenmiştir. Streptomyces TEMolarak identifiye edilen yabani bir Actinomiset izolatı % 1 zeytin yağı içerenbir fermantasyon ortamında batık kültürde, 0,19 U/mg protein lipazaktivitesi göstermiştir. Çalışmalar lipaz üretimini geliştirmek içinsürdürülmüştür. Azot kaynaklarının etkisi fermantasyon ortamına kazein,pepton, et ekstraktı, maya ekstraktı, mısır ıslatma sıvısı, amonyum sülfat,amonyum nitrat ve amonyum klorür katılarak araştırılmıştır. 96 saatlikinkübasyon sonrasında en iyi verim 0,23 U/mg protein ile maya ekstraktıkullanıldığında elde edilmiştir. Zeytin, mısır, soya, balık, ayçiçeği, fındıkyağı ve tween 80 aynı ortamda karbon ve lipaz indükleyicisi olarak testedilmiş, %1 zeytinyağı ile test edilmiş 96 saat sonunda 0,25 U/mg proteinlipaz aktivitesi ölçülmüştür.Çalışmamızda, alginatla immobilize edilip kitosanla kaplanmışStreptomyces TEM ile batık kültürde lipaz üretiminin iyileştirilebileceği detest edilmiştir. Bir ml kültür sıvısında immobilize hücrelerin sadece 0,18U/mg protein lipaz aktivitesi oluştururken, serbest hücrelerle üretilen lipazaktivitesi 0,23 U/mg proteindir. Düşük lipaz üretimine ilave olarakimmobilize hücreler dört günlük inkübasyon sonunda boncuklarıhidrolizlemiştir.Streptomyces F11 16S rRNA dizi analizine göre Streptomycessampsonii türünün bir suşu olarak tanılanmıştır.Anahtar Kelimeler : Streptomyces, Lipaz Üretimi, İmmobilizasyon,Moleküler Karakterizasyon

Abstract:
Lipases (glycerol ester hydrolases (E.C.3.1.1.3)) find applications in many areas ofbiotechnology due to their ability to catalyze enantioselective reactions with a wide range ofsubstrates and their stability over wide variations of temperature and pH. Their majorapplication in terms of quantity is as additives for laundry detergents. However, they also findapplications in the food industry, in the production of aromas and the maturing of cheeses, inagrochemistry, in the production of insecticides and other pesticides, and in thepharmaceutical industry, in the synthesis of drugs such as naxopren and ibuprofen. Further,they can be used to modify fats and oils and in the synthesis of biosurfactants.In this study, primary screening of 52 Actinomycetes strain isolated from soil andwaste of Oil Processing Unit was carried out on solid media using tributyrin, as currentsubstrates. Among them, eleven representative strains (21.15 %) show lipolytic activity butonly three isolates of them selected and grown in submerged cultures for evaluating theirlypolytic activity. Lipase activity was determined by the pNPP (p-nitrophenyl palmitate)method.A wild Actinomycetes strain preliminary identified as Streptomyces TEM initiallypresented a lipase activity of 0,19 U/mg protein in submerged culture in a fermentationmedium containing 1 % olive oil. Studies were undertaken to improve lipase production. Theeffect of nitrogen source was studied by adding casein, peptone, meat peptone, yeast extract,corn steep liquor, ammonium sulfate, ammonium nitrate, and ammonium chloride to thefermentation medium. The best yield, of 0.23 U/mg protein after 96 h, was obtained with themedium supplemented with yeast extract. Olive, corn, soy, fish, cotton, sunflower, nut oilsand tween 80 were tested as carbon sources and lipase inducer in this medium, with olive oilat 1 % giving a lipolytic activity of 0,25 U/mg protein after 96 h.In our study, we also examined that the production of lipase by Streptomyces TEMwould be improved with calcium alginate immobilization followed coated with chitosan insubmerged fermentation. Results showed that in 1-mL culture broth, immobilized cellsproduced only lipase activity of 0,18 U/mg protein, whereas free cells produced lipase activityof 0.23 U/mg protein. In addition to low lipase production, immobilized cells hydrolyzedbeads after four days incubation.Streptomyces F11 was identified as a strain of Streptomyces sampsonii according to16S rRNA sequence analysis.Key words: Streptomyces, Lipase Production, Immobilization, Molecular Characterization