Farklı çevrelerden izole edilen aktinobakterilerin lipaz üretimlerinin ve atık sudaki yağ biyodegradasyonu potansiyellerinin araştırılması
Investigation of lipase production and oil biodegradation potentials of actinobacteria isolated from different environments
Yazar: SİNEM ATAÇ
Danışman: DOÇ. DR. ALİ KOÇYİĞİT
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Temel ve Endüstriyel Mikrobiyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Bu tez çalışmasında, karasal ve sucul habitatlardaki farklı bitkilerden izole edilmiş aktinobakterilerden lipaz enzimi üretimi kalitatif ve kantitatif olarak taranmıştır. İzole edilen 42 aktinobakteriden, en yüksek lipaz aktivitesinin görüldüğü CYP30 izolatı aktinobakteri grubu üyesi Streptomyces sp.'dir. Kalitatif taramalar Rhodamine B boyası ve zeytinyağı içeren Aktinomiset İzolasyon Agar ve Modifiye Thermoactinomycetes Agar ortamında yapılmıştır. Kalitatif tarama UV ışık altında lipaz enzimi üretiminin pozitif olduğunu gösteren besiyeri üzerindeki turuncu haleler ile belirlenmiştir. 42 izolattan 22'si lipaz enzimi üreticisi olarak belirlenmiştir. Optimizasyon aşamasında çeşitli karbon, organik, inorganik azot kaynakları, ticari yağlar, sıcaklık ve üretim ortam pH'sının etkisi incelenmiştir. CYP30 (Accesion No: MK254643) izolatının en yüksek lipaz aktivitesini 4. günde 45,50 U/L olarak bulunmuştur. En yüksek lipaz aktivitesi % 1 ayçiçek yağı içeren besiyerinde, karbon kaynağı olarak gliserol, azot kaynağı olarak pepton kullanımında pH 7,2'de belirlenmiştir. Enzim membran filtrasyon ve ultrafiltrasyon yöntemi ile kısmi saflaştırılmıştır. Karakterizasyonu yapılan enzim aktivitesi Ca+2 ve Mg+2 metal iyonu varlığında önemli ölçüde artmış Fe+2, Mn+2 ve Cu+2 varlığında azalmışitır. 30-50 °C aralığında % 50'den fazla aktiviteye sahipken optimum aktiviteyi 30 °C'de gösterdiği ve 40 °C'den yüksek sıcaklıklarda aktivitesinin giderek azaldığı, deterjanlar varlığında ise enzimin aktivitesinin % 85 oranında azaldığı gösterilmiştir. Bu özellikler, yağlı atık su arıtımında kullanılabilir bir potansiyele sahip enzim olduğunu göstermektedir.

Anahtar kelimeler: Rizosfer, aktinobakteri, lipaz, enzim, biyodegradasyon

Abstract:
In this thesis, the production of lipase enzyme from actinobacteria isolated from different plants in terrestrial and aquatic habitats was screened qualitatively and quantitatively. Among the 42 isolated actinobacteria, the CYP30 isolate with the highest lipase activity is Streptomyces sp., a member of the actinobacteria group. Qualitative screenings were performed on Actinomycete Isolation Agar and Modified Thermoactinomycetes Agar medium containing Rhodamine B dye and olive oil. Qualitative screening was determined by orange halos on the medium indicating positive lipase enzyme production under UV light. Of the 42 isolates, 22 were identified as lipase enzyme producers. In the optimization phase, the effects of various carbon, organic, inorganic nitrogen sources, commercial oils, temperature and pH of the production environment were investigated. The highest lipase activity of CYP30 (Accesion No: MK254643) isolate was found to be 45.50 U/L on the 4th day. The highest lipase activity was determined at pH 7,2 in the medium containing 1 % sunflower oil, using glycerol as carbon source and peptone as nitrogen source. The enzyme was partially purified by membrane filtration and ultrafiltration methods. Characterized enzyme activity increased significantly in the presence of Ca+2 and Mg+2 metal ions and decreased in the presence of Fe+2, Mn+2 and Cu+2. It has been shown that while it has more than 50 % activity in the range of 30-50 °C, it shows optimum activity at 30 °C, and its activity gradually decreases at temperatures higher than 40 °C, while the activity of the enzyme decreases by 85 % in the presence of detergents. These properties indicate that it is an enzyme with potential usable in oily wastewater treatment.

Keywords: Rhizosphere, actinobacteria, lipase, enzyme, biodegradation