Rhodotorula mucilaginosa'dan lipaz enzimi üretimi ve aktivitesine etkili parametrelerin belirlenmesi
Determination of parameters affecting the production and activity of lipase enzyme by Rhodotorula mucilaginosa
Yazar: HAMİDEH HAMMAMCHİ
Danışman: PROF. DR. NİLÜFER CİHANGİR
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Lipazlar (E.C.3.1.1.3; trigliserol açilhidrolazlar) enzim sınıflandırmasında hidrolazlar ana sınıfında yer alan, triaçilgliserollerin serbest yağ asitlerine ve gliserole hidrolizini katalizleyen enzimlerdir. Endüstriyel lipazlar, genellikle hücre dışı lipaz üreten mikroorganizma türlerinden sağlanır. Mikrobiyal lipazlar çoğunlukla sıvı ortamlarda üretilir ve aktiviteleri karbon/azot kaynakları tür ve derişiminden, ortam pH'sından, sıcaklıktan ve metal iyonlarından etkilenir. Bu çalısmada Eskişehir ili Hasanbey Köyünden izole edilen Rhodotorula mucilaginosa lipaz kaynağı olarak kullanıldı, lipaz üretiminde önem taşıyan ortam koşulları ile ortam parametreleri incelendi. Karbon kaynakları olarak bitkisel yağlar (zeytin yağı, ayçiçek yağı, soya yağı, mısır özü yağı ve fındık yağı) ve şekerler (glukoz, galaktoz, fruktoz, laktoz, maltoz ve sukroz), azot kaynağı (pepton, amonyum sülfat, üre, maya özütü, kazein, amonyum oksalat, amonyum karbonat ve proteose pepton) içeren ortamlarda lipaz aktivitesi incelendi. Optimal ortam koşullarını belirlemek amacıyla, 3.0 – 9.0 başlangıç pH aralığı ve 10 - 40 °C sıcaklık aralığında üretimler yapılarak bu değişkenlerin lipaz aktivitesine etkileri incelendi. Lipaz üretiminde önem taşıyan reaksiyon ortam saptandı. Reaksiyon ortamı inkübasyon sıcaklığı 30 – 90 °C ve süresi 30 – 90 dakika aralığında lipaz aktivitesi araştırıldı.
Yapılan deneyler sonucunda Rhodotorula mucilaginosa'nın lipaz ürettigi, optimal ortam koşulları olarak pH'nın 5.0, sıcaklığın 30°C, çalkalama hızı 200 r.p.m, karbon kaynağının % 1 derişimde zeytin yağı, en uygun azot kaynağının pepton olduğu belirlendi. Karbon ve azot kaynaklarının zeytin yağı ile birleşmesi sonucunda lipaz aktivitesinin yükseldiği saptandı. Optimal reaksiyon koşulları incelendiğinde, inkübasyon sıcaklığının 60°C, inkübasyon süresinin 50 dakika ve substrat konsantrasyonu %1 oranında zeytin yağı olarak belirlendi. Şeker fabrikası atığı olan melas değerlendirilerek lipaz üretiminde karbon kaynağı olarak kullanılabileceği saptadı.
Anahtar Kelimeler: Lipaz aktivitesi, Mikrobiyal lipaz üretimi, Optimizasyon,
Rhodotorula mucilaginosa.

Abstract:
Lipases (E.C.3.1.1.3; tri glycerol acyl hydrolases) are hydrolizer enzymes which catalyze free fat into glycerol and triglycerid. Industrial lipase commonly is provided by external cellular activity from strains of microorganisms. Microbial lipases are produced in liquid phase and its activity is influenced by concentrations of carbon/ nitrogen resources, pH, temperature and metal ions. In this study, Rhodotorula mucilaginosa as a lipase source, isolated from the village which is located near Eskisehir city. In the production of lipase, environmental conditions and media components are investigated as a important parameter. Vegetable oils as carbon source (olive oil, sunflower oil, soybean oil, corn oil and peanut oil) and carbohydrate source (gluconic, galactose, fructose, lactose, maltose and sucrose) and nitrogen sources (peptones, ammonium sulfate, urea, yeast extract, casein, ammonium oxalate, ammonium carbonate and proteose peptone) are used for lipase activity investigation. To find the optimal condition, firstly between 3.0 – 9.0 pH and 10 – 40oC several experiments are carried out to detect the effects of these varieants on lipase production. The reaction conditions as a important parameter in lipase production are detected. Reaction conditions are studied between 30 - 90 centigrades and incubation for 30-90 minutes.
As a result of several experiments for production of lipase from Rhodotorula mucilaginosa , the optimal condition is pH 5.0, temperature 30oC, santrifuje 200 r.p.m, 1% concentration of carbon from olive oil and the best source of nitrogen, the pepton has been considered. As a result of combination of carbon and nitrogen sources with olive oil, the activity of lipase was increased. Our study showed that the most suitable factors for optimal reaction are, incubation temperature at 60°C, incubation period 50 min and substrat concentration are specified. In our study, we investigated that melasses which is the waste of sugar factories, under specified conditions can be used as a lipase production source. Key words: Lipase activıty, Microbial lipase production, Optimization, Rhodotorula mucilaginosa.