Geobacillus stearothermophilus Ah22 bakterisi membranına bağlı lipazın karakterizasyonu
Characterization of lipase bound to membrane of Geobacillus stearothermophilus Ah22 bacteria
Yazar: ENGİN İSKENDER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ BARBAROS DİNÇER
Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyokimya = Biochemistry

Özet:
Lipazlar veya diğer adıyla triaçilgliserol açilhidrolazlar  (E.C. 3.1.1.3), lipid içeren atık suların enzimatik degradasyonunda, organik sentez tepkimelerinde, deterjan sanayinde, tekstil sanayinde, biyosürfaktanların sentezinde, kağıt üretiminde, farmasötiklerde, agrokimyasal (tarım kimyası) endüstride, pestisitlerde, gıda endüstrisinde, süt endüstrisinde, kozmetiklerde, oleokimyasal endüstride, deri gibi birçok endüstriyel uygulamalarda kullanılmaktadırlar. Bu çalışmada Geobacillus stearothermophilus Ah22 membranına bağlı lipaz üretebilme kapasitesi belirlenerek, lipazı en iyi üretebileceği ortam tespit edildi.  Üretilen membrana bağlı lipazın en iyi aktivite gösterdiği pH, sıcaklık gibi bazı parmetreler belirlendikten sonra,  p- Nitrofenil asetat (pNFA), p-Nitrofenil bütirat (pNFB), p-Nitrofenil oktaonat (pNFO), p-Nitrofenil laurat (pNFL) substratları varlığında Km ve Vmaks değerleri olan kinetik verileri elde edildi. Ah22 membrana bağlı lipazın en yüksek aktiviteyi çalışmada kullanılan substralarının varlığında pH 9,0'da ve düşük karbon zincirli yağ asidine sahip substratları 20-40 oC'de, uzun karbon zincirine sahip substratların ise 50-60 oC'de gösterdiği tespit edildi. Vmaks/Km (dk-1) oranlarına bakıldığında 0,068 oranı ile en iyi etkileştiği substratı pNFB olurken bunu sırasıyla pNFL, pNFO ve pNFA takip ettiği belirlendi. Ayrıca liyofilizasyon yöntemiyle kurutulan hücreler toz haline getirildikten sonra da lipaz aktivitesini gösterdiği gözlendi. Ancak tekrar kullanım açısından yaş hücrelerin toz halindeki hücrelere oranla daha verimli olduğu belirlendi. Ah22 memebrana bağlı lipazın aktivitesinin anyon ve katyonlar varlığında fazla değişmediği, ancak deterjanlar ve -ME varlığında kayda değer oranda azladığı tespit edildi.

Abstract:
Lipases, also known as triacylglycerol acylhydrolases (EC 3.1.1.3), are used  in many industrial applications such as in enzymatic degradation of lipid-containing effluents, organic synthesis reactions, detergent industry, textile industry, synthesis of biosurfactants, paper production, pharmaceuticals, agrochemical (agricultural chemistry) industry, pesticides, food industry, the dairy industry, cosmetics,  oleochemical industry and leather. In this study, the capacity to produce the Geobacillus stearothermophilus Ah22 membrane-bound lipase and the best the medium with which lipase could be produced was determined. Following of determination of certain parmeters such as pH and temperature, where the produced membrane-bound lipase exhibits the best activity,  the kinetic data as Km and Vmax were obtained in the presence of p-Nitrophenyl acetate (pNFB), p-Nitrophenyl octaonate (pNFO) and p-Nitrophenyl laurate (pNFL) substrates. The highest activity of Ah22 membrane-bound lipase was found at pH 9.0 in the presence of the substrates, at 20-40 oC in substrates with low carbon chain fatty acid and at 50-60 oC in substrates with long carbon chain. In terms of Vmax / Km (min-1) ratios, pNFB was the most effective substrate with 0.068, followed by pNFL, pNFO and pNFA. In addition, it was observed that the cells dried by lyophilisation showed lipase activity after they were pulverized. However, in terms of re-use, it was determined that wet cells were more efficient than powdered cells. It was found that the activity the Ah22 membran-bound lipase had not changed much in the presence of anions and cations, but decreased significantly in the presence of detergents and -ME.