Bazı jeotermal kaynaklardan termofilik bakterilerin izolasyonu ve endüstriyel öneme sahip enzimlerin belirlenmesi
Isolation of thermophilic bacteria and determination of their industrially important enzymes from some geothermal sources in Turkey
Yazar: HATİCE AKDAŞ
Danışman: PROF. DR. AYNUR GÜL KARAHAN ; PROF. DR. MUHSİN KONUK
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Bu çalışmada, Afyonkarahisar, Denizli, Kütahya ve Manisa illerindeki bazı jeotermal kaynaklardan alınan sıcak su örneklerinden 311 adet termofilik bakteri izole edilmiştir. Suşlar öncelikle katı besiyerinde proteaz, amilaz, lipaz, selülaz, ksilanaz ve pektinaz enzimlerini üretme yetenekleri yönünden nitel olarak incelenmiştir.Suşlardan proteaz, amilaz ve lipaz aktiviteleri en yüksek olan üçer suş ile bu enzimleri üretmeyen birer suş olmak üzere toplam 24 suşun 16S rRNA dizi analizi ile moleküler tanısı yapılmıştır. Bu suşlardan 9'u Geobacillus sp., 3'ü Geobacillus kaustophilus, 2'si Geobacillus thermoleovorans, 1'i Geobacillus lituanicus, 1'i Geobacillus stearothermophilus, 4'ü Bacillus licheniformis, 1'i Thermus sp., 1'i Thermus thermophilus, 1'i Anoxybacillus flavithermus ve 1'i Pseudoxanthomonas taiwanensis olarak cins ve tür düzeyinde tanımlanmıştır.Moleküler tanısı yapılan 24 suştan proteaz, amilaz ve lipaz enzimlerini üreten 18 suşun enzim aktiviteleri spektrofotometrik yöntemle nicel olarak da belirlenmiştir. Bu suşlardan en yüksek proteaz (D7-4 ve AT13-3), amilaz (M9-4 ve DT3-3) ve lipaz (D17-4 ve KT5-5) aktivitesine sahip suşlar seçilerek enzimleri saflaştırılmıştır. Saflaştırılan bu enzimlerin FTIR analizleri yapılarak ılımlı termofil ve ekstrem termofil bakterilerin enzimleri arasındaki farklılık belirlenmeye çalışılmıştır. FTIR sonuçları ile saflaştırılan enzimlerin ikincil yapıları hakkında fikir sahibi olunabilmiştir.En yüksek proteaz aktivitesine sahip olan 2 suş (D7-4 ve AT13-3) ile enzim üretmeyen 2 suşun (KT7-3 ve K2-1) morfolojik farklılıklarını belirlemek için TEM fotoğrafları çekilmiştir. Fotoğraflarda tüm suşların kendine özgü yapıları içerdiği, enzim üretimiyle ilişkili belirgin bir farklılığın olmadığı belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, 311 thermophilic bacteria were isolated from 67 hot water samples collected from some of the geothermal sources of Afyonkarahisar, Denizli, Kütahya and Manisa provinces in Turkey. These isolates were quantitatively investigated for their protease, amylase, lipase, cellulase, xylanase and pectinase enzyme activities.A total of 24 isolates producing (3 of each) and nonproducing (1 of each) protease, amylase and lipase were identified by the results of 16S rRNA sequence analyses. Out of 24 strain, 9 Geobacillus sp., 3 Geobacillus kaustophilus, 2 Geobacillus thermoleovorans, 1 Geobacillus lituanicus, 1 Geobacillus stearothermophilus, 4 Bacillus licheniformis, 1 Thermus sp., 1 Thermus thermophilus, 1 Anoxybacillus flavithermus and 1 Pseudoxanthomonas taiwanensis were able to be identified either as species or genus level.Enzymatic activities of 18 isolates producing protease, amylase and lipase activities were determined spectrophotometrically. Among them, the highest enzyme producers (D7-4 and AT13-3 for protease, M9-4 and DT3-3 for amylase, D17-4 and KT5-5 for lipase) were grown and their enzymes were purified. Enzyme from both moderate and extreme thermophilic bacteria were analysed by FTIR in order to compare if there was any differences in the secondary structures of the enzymes purified.Two strains with the highest protease activity (D7-4 and AT13-3) and no protease activity (KT7-3 and K2-1) were photographed by TEM and it was concluded that they were in their normal morphology and there were no differences associating to the enzyme production.