Bazı Bacillus türlerininin ekstrasellüler enzimlerinin araştırılması
The study of extracellular enzymes of some Bacillus species
Yazar: NURULLAH AKCAN
Danışman: DOÇ. DR. FİKRET UYAR
Dicle Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Bacillus türlerinin birçoğu yüksek miktarda enzim sentezleme yeteneğine sahip olmaları ile endüstriyel enzimlerin önemli kaynağıdırlar. Bu özellikleri biyoteknolojideki önemlerini daha da arttırmaktadır.Bu araştırmada yöremizde doğal olarak bulunan mevcut bazı tarım atıkları katı faz fermantasyonu (KSF) tekniğinde substrat olarak kullanılarak Bacillus licheniformis ATCC12759 ve Bacillus licheniformis'in yabani suşundan ß-galaktosidaz üretimi, Bacillus subtilis RSK96'dan katı faz fermantasyonu (KSF) ve submerged (SmF) yöntemleri ile karşılaştırmalı olarak ?-amilaz ve proteaz üretimleri üzerine çeşitli parametrelerin etkisi incelenmiştir.Bacillus licheniformis ATCC12759 ve Bacillus licheniformis'in yabani suşu ß-galaktosidaz üretimi için pirinç kabuğu, Bacillus subtilis RSK96'dan ?-amilaz üretimi için pamuk sapı ve proteaz üretimi için mercimek kabuğu katı faz fermantasyon (KSF) ortamında en iyi indükleyici bitkisel atıklar olarak kullanılmıştır. Katı faz fermantasyon (KSF) koşullarında pirinç kabuğu katı subtrat olarak kullanıldığında yabani suş Bacillus licheniformis ve Bacillus licheniformis ATCC12759'dan elde edilen en yüksek ß-galaktosidaz aktivitesi sırasıyla 48. saatte 3509 U/mg ve 120. saatte 5064 U/mg olarak elde ölçülmüştür. Pamuk sapının katı substrat olarak kullanıldığı katı faz fermantasyon koşullarında (KSF) Bacillus subtilis RSK96'dan en yüksek ?-amilaz aktivitesi 72. saatte 2029 U/mg, mercimek kabuğunun katı substrat olarak kullanılması ile en yüksek proteaz akvititesi 120. saatte 9566 U/mg olarak elde edilmiştir. SmF ortamlarında Bacillus subtilis RSK96 kültür edildiğinde en yüksek ?-amilaz ve proteaz aktiviteleri 72. saatte sırasıyla 669 U/mg ve 1903 U/mg olarak elde edilmiştir.Yapılan çalışmada pamuk sapı, mercimek kabuğu ve pirinç kabuğunun enzim aktivitelerini indüklediği belirlenmiştir. Kullandığımız Bacillus türleri ile bu bitkisel atıkların biyoteknolojik uygulamalarda değerlendirilmesi durumunda faydalı olacağını söyleyebiliriz.Anahtar Kelimeler: Bacillus, ß-Galaktosidaz, ?-Amilaz, Proteaz, Pamuk Sapı, Mercimek Kabuğu, Pirinç kabuğu, Biyoteknoloji

Abstract:
Having the ability to synthesize large quantities of enzymes, many of Bacillus species are an important source of industrial enzymes. This feature increases their importance in biotechnology.In this investigation the effect of various parameters were studied on the production of ß-galactosidase enzyme from Bacillus licheniformis ATCC12759 and wild type Bacillus licheniformis. In the study some agricultural wastes present in our region were used as substrate in solid state fermentation (SSF) technique. Production of ?-amylase and protease from was also studied, Bacillus subtilis RSSK96 with solid state fermentation (SSF) and submerged (SMF) methods were compared.Rice husk was the best inducing vegetable waste in solid state fermentation (SSF) environment for producing ß-galactosidase enzyme from wild strains of Bacillus licheniformis ATCC12759 and wild type Bacillus licheniformis and cotton stalk was the best for production of an ?-amylase in Bacillus subtilis RSK96, while lentil husk was the best for production of protease. When rice husk was used as solid subtrat in solid state fermentation (SSF) the highest obtained activity of ß-galaktosidaz from wild strain of Bacillus licheniformis and Bacillus licheniformis ATCC12759, respectively, was measured 3509 U/mg in 48th hour and 5064 U/mg in 120th hour. In the solid state fermentation conditions (SSF) in which cotton stalk was used as solid subtrat the highest ?-amylase level from Bacillus subtilis RSK96 was 2029 U/mg in the 72nd hour, and by the usage of lentil husk as solid subtrat the highest protease activity was obtained as 9566 U/mg in the 120th hour. In SmF conditions when Bacillus subtilis RSK96 was cultured, the highest ?-amylase and protease level activities, respectively, were obtained 669 U/mg and 1903 U/mg in the 72nd hour.Our findings relieved that cotton stalk, lentils and rice shell induce enzyme activities. These vegetable wastes may be evaluated in biotechnological applications of Bacillus species used in the study.Keywords: Bacillus, ß-Galactosidase, ?-Amylase, Protease, Cotton Stalk, the Lentil husk, Rice husk, Biotechnology