Meyve suyu üretiminde kullanım amaçlı, pektin liyaz üreten yeni mikroorganizmaların aranması ve bulunan türlerde enzimin saflaştırılıp karakterize edilmesi
In order to use in fruit juice industry, investigation of new microorganizms producing pectin lyase enzyme and purification and characterization of these enzymes
Yazar: SAFİNUR YILDIRIM ÇELİK
Danışman: PROF.DR. NAZAN DEMİR
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Biyokimya = Biochemistry

Özet:
Bu çalışmadaki temel amaç, pektin liyaz enzimini üreten yeni mikroorganizmalar aramakve yüksek aktivitede pektin liyaz üreten türlerden elde edilen pektin liyaz enzimlerinisaflaştırıp karakterize etmektir. Ayrıca elde edilen pektin liyaz enzimlerinin meyvesuyu üretiminde kullanılıp kullanılamayacağını araştırmaktır.Bu amaçla yedi farklı mikroorganizmanın pektin liyaz üretip üretmediği araştırılmış vebunlardan üçünün (Agrobacterium radiobacter, Xanthomonas campestris veGeobacillus pallidus) pektin liyaz enzimini ürettiği bulunmuştur. Bulunan bu türlerdenpektin liyaz enzimi üretilmiş ve DEAE-selüloz iyon değişim kromatografisi kullanılaraksaflaştırılmıştır. SDS poliakrilamid jel elektroforezleri yapılarak saflıkları ve alt birimlerininolup olmadığı kontrol edilmiştir. Agrobacterium radiobacter, Xanthomonascampestris ve Geobacillus pallidus'dan üretilip saflaştırılan pektin liyaz enzimlerininoptimum pH'ları, optimum sıcaklıkları, sıcaklık stabiliteleri, raf ömürleri, karbohidratiçerikleri, tirozin ve triptofan miktarları belirlenmiştir. Lineweaver-Burk metodu kullanılarakbu enzimlerin Vmax ve KM'leri hesaplanmıştır. Molekül ağırlıkları ise SephadexG-100 jel filtrasyon kromatografisi ile bulunmuştur. Saflaştırılan pektin liyaz enzimlerininaktiviteleri üzerine Ca2+, Mg2+, Co2+, Fe3+, Zn2+, Cu2+, Hg2+, sitrik asit ve askorbikasidin etkisi de incelenmiştir.İkinci aşamada ise saflaştırılan pektin liyaz enzimleri ve ham ekstraktlar, elma, havuç,muz ve şeftali suyu elde etmek için kullanılmışlardır. Kontrol amaçlı aynı meyvelerdenenzim katılmadan meyve suyu elde edilmiştir. Saflaştırılan pektin liyaz ve hamekstraktlardan elde edilen meyve suyu miktarları kontrol ile karşılaştırılarak meyve suyuelde etme veriminin ne kadar arttığı hesaplanmıştır. Ayrıca endüstride meyve suyu üretimindeyaygın olarak kullanılan ve ticari olarak satılan bir pektinaz enzim karışımı ilede aynı işlemler yapılmış ve elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır.Anahtar kelimeler: Pektin liyaz, Agrobacterium radiobacter, Xanthomonascampestris, Geobacillus pallidus, Meyve suyu üretimi

Abstract:
The aim of this study is to investigate new microorganisms which produce pectin lyaseenzymes and purify and characterize it from microorganisms which produce high activityof pectin lyase enzymes. In addition to, it was researched whether obtained pectinlyase enzymes could be used in the production of fruit juice.Seven different microorganisms were investigated whether they produce pectin lyase. Itwas determined that Agrobacterium radiobacter, Xanthomonas campestris and Geobacilluspallidus produce pectin lyase. Produced pectin lyase enzymes were purified byusing DEAE-cellulose anion exchange column chromatography. Purification and subunitof enzymes were controlled by SDS-PAGE. Optimum pH, optimum temperature,temperature stability, shelf life, carbohydrate content and amount of tryptophan andtyrosine of purified pectin lyase were determined. Vmax and KM of purified pectin lyaseenzymes were calculated by using Lineweaver-Burk graphic method. Molecular weightsof these enzymes were found by using Sephadex G-100 gel filtration chromatography.The effects of Ca2+, Mg2+, Co2+, Fe3+, Zn2+, Cu2+, Hg2+, citric acid and ascorbic acid onpectin lyase activity were also investigated.In the last process, purified pectin lyase enzymes and extracts of crude enzyme wereused in the production of apple, carrot, bananas and peach juice. Fruit juices were producedwithout adding enzyzme for the control. The volume of the produced fruit juicefrom the control and the experiment were compared by calculating yield. The yield % ofobtained fruit juice volume and hydrolyzing % of dry weight were calculated. Theseprocesses were repeated for a commercial enzyme too and results were compared.Keywords: Pectin lyase, Agrobacterium radiobacter, Xanthomonas campestris,Geobacillus pallidus, Fruit juice production