Tunceli'deki dağ keçilerinden izole edilen Neocallimastix sp.'lere ait Ksilanaz enziminin karakterizasyon
Characterization of Xylanase enzyme from Neocallimastix sp.'s isolated from mountain goats in tunceli
Yazar: BERAT TORCAN
Danışman: DR. BÜLENT KAR
Munzur Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Anaerobik = Anaerobic ; Dağ keçisi = Chamois ; Ksilanaz = Xylanese ; Mantarlar = Fungi ; Rumen = Rumen

Özet:
Doğadan, çeşitli endüstriler için suş mühendisliğini ve biyolojik işlemeyi yürütmeye devam eden çok sayıda mantar enzimi tanımlanmıştır. Bununla birlikte, bir dizi dal araştırılmış olsa da, mantar krallığının büyük çoğunluğu endüstriyel uygulamalar için keşfedilmemiş durumda. Neocallimastigomycota gibi anaerobik mantarlar, son zamanlarda mantar krallığı arasında biyokütleyi bozan enzimlerin en büyük çeşitliliğini barındırdığı tespit edilmiştir. Anaerobik funguslar (AF), doğada yenilenebilir enerji kaynağı olarak bulunan lignoselülozik biyokütlenin sindirilmesinde rol oynayan, genellikle herbivor hayvanların, son çalışmalarla deniz hayvanları ve sürüngenlerin de sindirim sisteminde bulundukları belirlenen, şimdiye kadar bilinen tek zorunlu AF grubunu oluşturan ender canlılardır. Biyoteknolojik uygulamalar açısından önemli olan rumen fungusları, Tunceli'de yayılış gösteren Anadolu Yaban Keçilerine (Bezoar-Capra aegagrus) ait dışkı örneklerinden izole edilmiş, morfolojik olarak cins düzeyinde Neocallimastix spp. olarak tanımlanmıştır. Bu izolatlardan yüksek enzim aktivitesine sahip olanlar seçilerek (DAF1, DAF2 ve DAF3) diğer analizlerde kullanılmıştır. Ksilanaz, likenaz ve karboksimetil selülaz enzimlerinin çalıştığı optimum pH, sıcaklık, inkübasyon süreleriyle enzimlerin termal stabilitesi belirlenmiştir. Enzim aktiviteleri yüksek oranda ekstraselüler olarak bulunmuştur. Enzim aktivitesi için optimum pH ve sıcaklık, ksilanı kullanılan izolatlarda sırasıyla 6 ve 50°C olarak belirlenmiştir. Samanlı besiyerinde geliştirilen izolatların (DAF1,DAF2 ve DAF3) ksilanazları için spesifik aktivite için sırasıyla 499±19,29, 560,42±9,39 ve 513,01±29,22 μmol/dk/ml olarak bulunmuştur. Ayrıca çalışmada kullanılan metal iyonlarının 1 mM konsantrasyonları enzim aktivitesi üzerinde olumlu etkisi olduğu gösterilmiştir.

Abstract:
Numerous fungal enzymes have been identified from nature that continue to drive strain engineering and bioprocessing for a variety of industries. However, while a number of branches have been explored, the vast majority of the fungal kingdom remains unexplored for industrial applications. Anaerobic fungi, such as Neocallimastigomycota, have recently been found to harbor the greatest diversity of biomass-degrading enzymes among the fungal kingdom. Anaerobic fungi (AF) are rare organisms that play a role in the digestion of lignocellulosic biomass, which is a renewable energy source in nature. Rumen fungi, which are important in terms of biotechnological applications, were isolated from stool samples of Anatolian Wild Goats (Bezoar-Capra aegagrus) distributed in Tunceli, morphologically at genus level Neocallimastix spp. has been defined as. Among these isolates, those with high enzyme activity (DAF1, DAF2 and DAF3) were selected and used in other analyzes. The thermal stability of the enzymes was determined with the optimum pH, temperature, incubation times of xylanase, lichenase and carboxymethyl cellulase enzymes. Enzyme activities were found to be highly extracellular. The optimum pH and temperature for enzyme activity were determined as 6 and 50°C, respectively, in the isolates using xylan. The specific activity for xylanases of the isolates (DAF1, DAF2 and DAF3) grown in straw medium was found to be 499±19.29, 560.42±9.39 and 513.01±29.22 μmol/min/ml, respectively. In addition, 1 mM concentrations of metal ions used in the study have been shown to have a positive effect on enzyme activity.