Haloalkalofil bacillus sp. izolasyonu, amilaz selülaz ve ksilanaz enzimlerinin üretimi, karakterizasyonu ve biyoteknolojik uygulamalarda kullanılabilirliği
Isolation of Haloalkalopilic bacillus sp., production, characterization and determination of biotechnological application of their amylase, cellulase and xylanase
Yazar: ASHABİL AYGAN
Danışman: PROF. DR. BURHAN ARIKAN
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Amilazlar = Amylases ; Ksilanaz = Xylanese ; Selülaz = Cellulase

Özet:
Bu çalışmada, Van Gölü topraklarından izole edilen haloalkaloflik Bacillus sp. suşlarından amilaz, selülaz ve ksilanaz enzimi izolasyonu ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla bakterilerin besiyerlerinde üreme ve enzim üretme yetenekleri ve aktivite gösterdiği optimum sıcaklık, pH ve NaCl konsantrasyonu saptanmıştır.Bacillus sp. AB-17 suşundan üretilen amilazın SDS-PAGE analizinde iki band elde edilmiş ve moleküler ağırlıkları 66.25 ve 58 kDa olarak belirlenmiştir. Enzim, optimum aktivitesini 150ºC ve pH 10.5'da gösterirken, 0.5-3.4M NaCl'de ortalama %67'lik aktivite ile halofil özellikte olduğu saptanmıştır.Bacillus sp.C-14 suşundan izole edilen endoglukanaz enzimin molekül ağırlığı 61 kDa olarak belirlenmiş, optimum aktivite ise 50°C'de pH 11.0'de görülmüştür. Maksimum enzim aktivitesi %20 (3.4M) NaCl konsantrasyonunda (%133) elde edilmiştir.Bacillus sp X13 suşundan elde edilen ksilanaz enziminin optimum aktivitesi 40ºC de pH 6.0'da gerçekleşmiştir. Enzim pH 5.0-6.0 aralığında 15 dk süreyle aktivitesini %100 koruyabilmiş, SDS-PAGE analizinde ise moleküler ağırlıkları 108.4, 95.5, 80.6 ve 68.5 kDa olan dört band tespit edilmiştir.Bu sonuçlara göre AB-17 amilaz enziminin Nişastanın sıvılaştırılması ve tekstil endüstrisinde nişastanın uzaklaştırılmasında kullanılabilecek bir enzim olduğu belirlenmiştir. C14 endoglukanaz enziminin tuzlu ortamlarda yüksek düzeyde aktivite göstermesi, halo-stabilitesinin yüksek olması ve deterjanlara dirençli olması bu enzimin tekstil uygulamaları, kağıt endüstrisi ve hayvan yemi üretimi gibi uygulamalarda kullanılabileceğini göstermektedir. X13 Ksilanaz enzimi ise besin endüstrisinde prebiyotik üretiminde ve selülaz ve pektinaz enzimine gerek kalmadan meyve suyu üretiminde kullanılabileceği önerilebilir.

Abstract:
In this study, the amylase, cellulase, xylanase enzymes from Bacillus sp. strains isolated from Van lake soil were produced and characterized. The strains were tested for determination of temperature, pH range and NaCl concentration for growth and enzyme production on plate.Molecular weight of the amylase from Bacillus sp.AB-17 was estimated as 66.25 and 58 kDa on SDS-PAGE. The optimum activity was obtained at 150oC, pH 10.5, and the enzyme also presented halophilic properties with an activity around 67% between 0.5-3.4M NaCl concentration.Molecular weight of the Endoglucanase from Bacillus sp.C14 was detected as 61kDa on SDS-PAGE, and the optimum enzyme activity was obtained at 50oC, pH 11.0. Maximum endoglucanase activity (%133) was recorded at 20% (3.4M) NaCl.On the other hand the xylanase from Bacillus sp.X13 presented and optimum activity at 40oC and pH 6.0. The enzyme was 100% stable between pH 5.0-6.0 for 15 min. The enzyme was consist of 4 unit as 108.4, 95.5, 80.6 ve 68.5 kDa on SDS-PAGE.The results showed that the amylase AB-17 is a relevant enzyme for desizing processes in textile industries. The increased activity of C14 endoglucanase in high saline conditions, high halo-stability, resistance to detergents makes the enzyme C14 endoglucanase appropriate for textile, paper, animal feed preparation processes. X13 Xylanase enzyme could also be used for prebiotic preparation in food industries and fruit juice production without needing pectinase and cellulase usage.