lactobacillus plantarum ve Lactobacillus acidophilus bakterilerinden fitaz enziminin kısmen saflaştırılması ve bazı kinetik özelliklerinin belirlenmesi
Partially purification of phytase from Lactobacillus plantarum and Lactobacillus acidophilus and investigation of their some kinetic properties
Yazar: ELİF SARIBUĞA
Danışman: DOÇ. DR. NESLİHAN DİKBAŞ
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Fitazlar (myoinositol hekzafosfat fosfohidrolaz, EC 3.1.3.8) fitatdan fosfatların serbest kalmasını katalizler. Birçok tahıl tanesi, baklagiller ve yağlı tohumlar fosforu fitat olarak depolarlar. Fitazlar; bitkiler, hayvanlar ve mikroorganizmalar tarafından üretilebilmektedir.  Ancak, mikrobiyal kaynaklı olanlar ticari kullanımlar ve biyoteknolojik uygulamalar için en ümit verici olanıdır. Fitazlar aynı zamanda gıda sanayinde, myo-inositol fosfatların hazırlanmasında, kağıt endüstrisinde ve toprak iyileştirmede de kullanılmaktadır. Biyoteknoloji, iyileştirilmiş özelikleriyle yeni fitazların geliştirilmesinde kullanılmaktadır.
Bu çalışmada, Lactobacillus sp. suşlarından fitaz enzimi izolasyonu ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Suşların fitaz üretimi MRS (Man, Rogosa and Sharpe) ortamında 30°C de 48 saat inkübasyondan sonra, kolonilerin etrafında oluşan zon üretimi ile belirlendi.  Yapılan önceki çalışmalarda en iyi aktivite gösterdikleri belirlenen suşlar kullanıldı.  Sırasıyla Lactobacillus plantarum ve Lactobacilus acidophilus?dan üretilen enzimlerin maksimum aktiviteleri pH 6,0?da 167,3 EU/ml ve pH 5,0?de 163,1 EU/ml olarak belirlenmiştir. Lactobacillus plantarum ekstraselüler enzimi, 25°C?de 10 dakika süreyle en yüksek aktivite gösterirken, 10-100°C arasındaki sıcaklık değerlerinde de 2 saat boyunca enzim aktivitesini %90?nın üzerinde koruyabilmiştir. Lactobacilus acidophilus extraselüler enzimi optimum sıcaklık değeri 30°C?de 10 dakika süreyle en yüksek aktivite gösterirken, 10-100°C arasındaki sıcaklık değerlerinde de 2 saat boyunca enzim aktivitesini %90?nın üzerinde koruyabilmiştir. Lactobacillus plantarum enzim aktivitesi, CuCl2 (0,36 mM ), MnCl2 (0,72 mM), CoCl2 (0,65 mM), CaCl2 (0,984 mM), ZnCl2 (0,889 mM) ile önemli düzeyde azalmıştır. Lactobacillus acidophilus enzim aktivitesi,  CaCl2 (1,89 mM), CuCl2 (0,55 mM), MnCl2 (0,56 mM) ile önemli düzeyde azalmıştır. FeCl2 her iki bakteri için de enzim aktivitesini arttırmıştır.              
Bu sonuçlara göre, Lactobacillus plantarum ve Lactobacilus acidophilus enzimleri sahip olduğu karakteristik özelliklerden dolayı endüstriyel alanda kullanıma uygun olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
Phytases (myo-inositol hexakisphosphate phosphohydrolase, EC 3.1.3.8) catalyze the release of phosphate from phytate. Several cereal grains, legumes and oily seeds store phoshorus as phytate. Phytases can be produced from plants, animals and microorganisms. Microbial sources, however, are most promising for commercial exploitations and biotechnological applications.  Phytases have been also used in food industry, preparation of myo-inositol phosphates, paper industry and as a soil amendment. Biotechnology are using for developing new effective phytases with improved properties.
In this study, isolation and characterization of phytase enzyme from Lactobacillus sp. strains has been performed. Phytase production of strains was determined with production zone which is formed around colonies after incubation during 48 hours in MRS (Man, Rogosa and Sharpe) environment at 30°C. Strains that determined before as perform maximum activity was used. Lactobacillus plantarum and Lactobacillus acidopilus displayed maximum enzyme activity at pH 6,0 as 167,3 EU/ml and at pH 5,0 as 163,1 EU/ml, respectively. Lactobacillus plantarum extracellular enzyme showed maximum activity at 25°C for 10 minutes and sustained its activity of 90%for 2 hours at 10-100°C. Lactobacillus acidophilus extracellular enzyme showed its maximum activity at its optimum temperature 30°C for 10 minutes and sustained its activity of 90% for 2 hours at 10-100°C. Lactobacillus plantarum enzyme activity inhibited significantly with concentrations of CuCl2 (0,36 mM ), MnCl2 (0,72 mM), CoCl2 (0,65 mM), CaCl2 (0,984 mM), ZnCl2 (0,889 mM). Enzyme activity of Lactobacillus acidophilus inhibited significantly with CaCl2 (1,89 mM), CuCl2 (0,55 mM), MnCl2 (0,56 mM). FeCl2 increased enzyme activities for both bacteries.	
According to these results; enzymes of Lactobacillus plantarum and Lactobacillus acidophilus enzymes can be proposed that they are convenient to be used in industrial area owing to its characteristics.