Bacıllus subtılıs kullanılarak atık ekmeklerden alkali proteaz ve biyosürfektan üretimi
Production of alkaline protease and biosurfactant from waste breads using bacillus subtilis
Yazar: MELİS SÜMENGEN ÖZDENEFE
Danışman: PROF. DR. SADIK DİNÇER ; DOÇ. DR. M. ÜMİT ÜNAL
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Bu çalışmada, toprak örneğinden izole edilen Bacillus subtilis'den alkali proteaz ve biyosürfektan üretimi ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Alkali proteaz enzimini maksimum miktarda üretmek için enzim üretim ortamının optimizasyonu yapılmıştır. Maksimum alkali proteaz üretimi için en iyi karbon kaynağı %1 ekmek tozu, en iyi azot kaynağı %1 kazein olarak belirlenmiştir. Ayrıca, optimum pH 10.5, sıcaklık 37ºC, çalkalama hızı 200 rpm, inokulum miktarı %5, inokulum yaşı 4 saat, ekmek tozu %1 olarak saptanmıştır. Aynı zamanda çalkalamalı erlen kullanıldığında maksimum alkali proteaz üretiminin olduğu belirlenmiştir. 
Aynı zamanda Bacillus subtilis'den biyosürfektan üretimi de çalışılmıştır. Hemolitik aktivitede Bacillus subtilis çok iyi hemoliz zonu göstermiş ve hemolitik zon çapı 3 cm'den büyük olduğu için (++++) tam hemoliz şeklinde değerlendirilmiştir. Emülsifikasyon için en iyi substat ksilen (%68) olarak belirlenmiştir. Pendant drop yöntemi kullanılarak biyosürfektanın yüzey gerilimi 48.64 mN/m olarak tespit edilmiştir. Ramnoz testi pozitiftir bu da biyosürfektanın ramnolipid tipte olabileceğini göstermektedir. Çalışmada elde edilen biyosürfektan iyi köpürme, antimikrobiyal ve antifungal aktiviteye sahiptir. Ayrıca yüksek sıcaklıklara, yüksek tuzluluğa maruz kalma süresince ve geniş pH aralığında stabilite göstermiştir. Sonuç olarak, Bacillus subtilis tarafından üretilen alkali proteaz ve biyosürfektanın sahip olduğu özelliklerden dolayı deterjan katkı maddesi olarak birlikte kullanılması geliştirilmiş yıkama verimliliği sağlayacaktır.

Abstract:
In this study, the alkaline protease and biosurfactant from Bacillus subtilis isolated from soil sample were produced and characterized. The culture conditions were optimized for maximum alkaline protease production. The best carbon and nitrogen sources for maximum alkaline protease production were 1% waste bread powder and 1% casein, respectively. In addition optimal pH 10.5, temperature 37ºC, agitation rate 200 rpm, inoculum size 5%, inoculum age 4 hours, waste bread powder 1% were determined. Also maximum enzyme production was detected when using baffled erlenmeyer flask. 
The production of a biosurfactant by Bacillus subtilis was also studied. In hemolytic activity, Bacilllus subtilis showed very good hemolysis and diameter of the hemolytic zone was larger than 3 cm was evaluated as complete hemolysis (++++). Xylen was the best substrates for emulsification (68%). Surface tension of biosurfactant was determined 48.64 mN/M using pendant drop method. The rhamnose test was positive which indicates that biosurfactant could be of rhamnolipid type. It had a good foaming, antimicrobial and antifungal activities. Furthermore, it showed stability during exposure to high temperatures, high salinity and a wide range of pH. Consequently, due to the characteristic features of alkaline protease and biosurfactant produced by Bacillus subtilis their together use will provide improved wash efficiency as a detergent additive.