Endospor oluşturan bazı termofilik bakteri izolatlarında alfa-galaktosidaz ve beta-galaktosidaz aktivitelerinin incelenmesi ile kısmi karakterizasyonu
Determination of alpha-galactosidase and beta-galactosidase activities of some endospore forming thermophilic bacterial isolates and partial enzyme characterization
Yazar: NAZLI GÜMÜŞ
Danışman: PROF. DR. RENGİN ELTEM
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Enzim aktivitesi = Enzyme activity ; Enzim saflaştırması = Enzyme purification ; Karakterizasyon = Characterization ; Mikrobiyal enzimler = Microbial enzymes

Özet:
Çalışmamızda ?Biyomühendislik Bölümü Kültür Koleksiyonu?nda yer alan 53 adet endospor oluşturan termofilik bakteri izolatında, ?-galaktosidaz ve ß-galaktosidaz enzimlerinin aktiviteleri taranmıştır. Termofilik izolatlar çalkalamalı inkübatörde enzim üretim ortamlarında 65°C' de 150 rpm'de, 24 saat inkübe edildikten sonra aktivite tayinleri gerçekleştirilmiştir. Buna göre, taranan 53 adet termofilik izolatın %11,32'sinde intraselüler ?-galaktosidaz, %5,66'sında ise intraselüler ß-galaktosidaz aktivitesi belirlenmiştir. Aktivite gösteren izolatlarda sıcaklığın ?-galaktosidaz ve ß-galaktosidaz enzimlerinin stabilitesine etkisi belirlenmiştir. En yüksek aktivite ve sıcaklık stabilitesi ?-galaktosidaz enzimi için izolat-26'da, ß-galaktosidaz enzimi için ise izolat-20'de tespit edilmiştir. İzolat-20'ye ait ß-galaktosidaz, 60°C'de 5 saat sonunda aktivitesinin tamamını korurken, 70°C'de aktivitesinin %73'ünü korumuştur. İzolat-26'ya ait ?-galaktosidaz, 50°C ve 60°C'de 5 saat sonunda aktivitesinin tamamını korumuştur, ayrıca enzim için optimum pH ve sıcaklık sırasıyla 6,0-7,0 ve 65°C olarak belirlenmiştir.Ölçek büyütülerek biyoreaktörde derin kültür fermentasyonu yöntemiyle üretilen hücre pelletinden ?-galaktosidazın kısmi saflaştırması yapılmıştır. Enzim %41 verimle iki basamakta kısmi olarak saflaştırılmıştır. Ayrıca, enzimin moleküler ağırlığının 55 kDa olduğu SDS-PAGE ile tespit edilmiştir.Anahtar Kelimeler: ?-galaktosidaz, ß-galaktosidaz, endospor oluşturan termofilik izolat, enzim aktivitesi, kısmi saflaştırma ve karakterizasyon

Abstract:
In this study, 53 thermophilic and endospore forming bacterial isolates, obtained from the Culture Collection of Ege University Bioengineering Department, were screened for their ?-galactosidase and ß-galactosidase enzyme activities. The isolates were firstly incubated in enzyme producing liquid media at 65ºC with shaking at 150 rpm for 24 hours and then their intracellular enzyme activities were assayed. Of the cultivated 53 thermophilic isolates, 11.32% were found to have intracellular ?-galactosidase activity while 5.66% were found to have intracellular ß-galactosidase activity. When the effect of temperature on ?-galactosidase and ß-galactosidase enzyme stabilities were monitored, two isolates, isolate-26 and isolate-20, were found to show the highest temperature stability together with the highest ?-galactosidase and ß-galactosidase activities. The ß-galactosidase of the isolate-20 could retain 100% of its activity at 60°C, and 73% of its activity at 70°C at the end of 5 hours. The ?-galactosidase of the isolate-26, could retain its activity completely both at 60°C and at 50°C at the end of 5hours. The optimum temperature and pH of the enzyme were found at 65°C and pH 6.0-7.0.Submerged fermentation method was used for the scaled up and the partial purification of ?-galactosidase from the cell pellets was carried out in two steps with a yield of 41%. The molar mass of the enzyme, determined by SDS-PAGE, was 55 kDa.Keywords: ?-galactosidase, ß-galactosidase, endospor forming thermophilic isolate, enzyme activity, partial purification and characterization