Termoalkalifilik amilaz ve selülaz enzim (multienzim) üreticisi Bacillus sp. izolasyonu, enzimlerin karakterizasyonu ve biyoteknolojik uygulanabilirliği
Isolation of thermophilic amylase and cellulase (multienzymes) producing Bacillus sp. strains, enzyme production, characterization and investigation of biotechnological applications
Yazar: SERKAN HALİSKARANFİL
Danışman: PROF. BURHAN ARIKAN
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Amilazlar = Amylases ; Bacillus = Bacillus ; Selülaz = Cellulase

Özet:
Bu çalışmada, doğal ortamdan izole edilen Bacillus sp. suşundan termoalkalifilik amilaz ve selülaz (multi enzim) enzimlerinin üretimi ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Selülaz ve amilaz enzim sentez yeteneği olan suşlar seçilmiş ve en iyi suş belirlenerek Bacillus sp. SHK-7 olarak tanımlanmıştır. Enzim üretimi için optimum sıcaklık ve pH belirlenip, enzimin kısmi saflaştırılması ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir.Zimogram SDS-PAGE analizi ile selülaz enzimi 68.9 kDa ağırlığında tek band olduğu belirlenmiştir. Selülaz enzimi maksimum aktivitesini 60ºC ve pH 8.0'de göstermektedir. İnce tabaka kromatografisi yöntemiyle hidroliz ürünleri olarak maltoz ve maltoz kökenli oligosakkaritler olduğu belirlenmiştir.Amilaz enzimi zimogram nativ PAGE ile 302 kDa ve 453 kDa moleküler ağırlığa sahip iki aktivite bandına sahip olduğu belirlenmiştir. Enzim optimum aktivitesini pH 8.0 ve 80ºC'de göstermiştir. Enzim çeşitli deterjan ve metal iyonları varlığında stabildir. Hidroliz ürünleri olarak ince tabaka kromatografisi ile maltoz ve maltoz kökenli oligosakkaritleri meydana getirdiği belirlenmiştir.Bu sonuçlara göre SHK-7 selülaz ve amilaz enzimleri termofil, alkalifil, halotolerant, termostabil ve alkali-stabil özellik göstermekte olup başta deterjan endüstrisi olmak üzere tekstil, gıda ve içecek endüstrilerinde kullanılabilir özelliktedirler.

Abstract:
In this study, the production and characterization of thermoalkaliphilic amylase and cellulase enzymes (multi enzymes) from Bacillus sp. strain which is isolated from soil samples were carried out. The bacterial strains containing the mentioned enzymes were isolated then, the best of selected and determined as Bacillus sp. SHK-7. After optimization of enzyme production conditions for temperature and pH, the enzymes were particular purified and characterized.The molecular weight of the cellulase enzyme was estimated to be 68.9 kDa as a single active band, by zymogram SDS-PAGE analyses. The maximum activity of the cellulase was at 60ºC and pH 8.0. The enzyme was stable in the presence various detergent. Maltose and maltose-derived oligosaccharide were determined as hydrolysis products by thin layer chromatography.The zymogram native PAGE analyses of the amylase enzyme revealed a two active band with molecular weight of 302 kDa and 453 kDa. The optimum temperature and pH of the amylase enzyme determined as 80ºC and pH 8.0. The enzyme was stable in the presence of various detergent and metal ions. Maltose and maltose-derived oligosaccharide were determined as hydrolysis products by thin layer chromatography.According to these results, SHK-7 cellulase and amylase enzymes are thermophile, alkaliphile, halotolerant, thermostable and alkali-stable. Owing to these characteristics, the cellulase and amylase enzymes obtained in this research can be used as additive in detergent, textile, food and drink industries.