Musa textilis (muz) kabuğu kullanarak katı-faz fermantasyon tekniği ile (SSF) Bancillus sp.'de a-amilaz üretimi
Production of a-amylase in Bacillus sp. by solid state fermentation (SSF) technique using Musa textilis (banana) husk
Yazar: SADİN ÖZDEMİR
Danışman: DOÇ.DR. KEMAL GÜVEN
Dicle Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2004
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Günümüzde, biyoteknolojide enzimlerin kullanımı giderek önem kazanmaktadır. Bu enzimlerden biri olan a-amilaz, önemli biyoteknolojik enzimler arasındadır, a - amilazlar, nişastanın hidrolizi için gıda, deterjan, tekstil, kağıt, bira ve alkol gibi endüstriyel alanlarda kullanılmaktadır. Muz, karpuz ve kavun kabuğu, buğday ve mercimek kepeği ve darı gibi farklı SSF kaynaklan topraktan izole edilen Bacillus sp. tarafından substrat olarak kullanılarak a - amilaz aktivite oranları test edilmiştir. Enzim üretimi açısından en fazla olandan en az olana doğru muz kabuğu > karpuz kabuğu > mercimek kepeği > buğday kepeği > kavun kabuğu > darı olduğu tespit edilmiştir. Muz kabuğu üzerinde en yüksek aktivite görüldüğünden daha sonraki çalışmalarda muz kabuğu substrat olarak kullamldı. SSF metoduyla Bacillus sp. muz kabuğunu substrat olarak kullanarak değişik inkübasyon sürelerinde a - amilaz aktivitesi ölçülmüştür. İnkübasyon süresi 72. saat olarak uygun bulunmuştur. SSF metoduyla Bacillus sp. muz kabuğunu substrat olarak kullanarak % 2'lik karbon kaynağı eldentisinin a - amilaz aktivitesi üzerine etkisine bakılmıştır. En yüksek aktivitenin nişasta en düşük aktivitenin ise glukoz ile olduğu tespit edilmiştir. Sukroz enzim aktivitesini etkilememiştir. Mannoz, galaktoz, arabinoz ve glukoz kontrolden düşük çıkmıştır. SSF metoduyla Bacillus sp. muz kabuğunu substrat olarak kullanarak % 10'luk azot kaynakları elentisinin a - amilaz aktivitesi üzerindeki etkisine bakılmıştır. Amonyum sülfat, bacto casamino acid, bacto liver ve metWonin kontrolden yüksek çıkmıştır. NH4CI ve NH4N03 kontrolden düşük çıkmıştır. Ürede enzim aktivitesi görülmemiştir. En yüksek aktivitenin amonyum sülfat'ta olduğu tespit edilmiştir. NB besiyerinde üretilen bakterinin süpernatantında a-amilaz enziminin bazı özellikleri incelenmiştir. pH 4-11 arasında a - amilaz aktivite tayini yapıldı. Optimum pH 6 olarak belirlendi. 25 °C ile 95 °C arasında a - amilaz aktivite tayini yapıldı. Optimum sıcaklık 60 °C olarak belirlendi. 60 °C'de zamana bağlı enzim stabilite ölçümü için 30 ile 240 dakika arasında a - amilaz aktivite tayini yapıldı. 15-90 dakikaya kadar enzim aktivitesinde bir artış gözlendi.Sonra 90- 240 dakika arasında enzim aktivitesinde bir azalış görüldü. Bununla birlikte 240 dakika sonunda enzim aktivitesinde bir değişmenin olmadığı tespit edildi. NB besi yerinin üst sıvısında, % 2'lik deterjanların (SDS, CHAPS, omo matik) enzim aktivitesi üzerine olan etkisi zamana bağlı olarak 15 ile 90 dakikalık zaman aralığında test edilmiş, inhibisyon etkisi en fazla olandan en aza doğru SDS > Omo Matik > CHAPS şeklinde olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
Recently, the usage of enzymes in biotechnology become to take importance.One of these enzymes a-amylase is among the important biotechnological enzymes. a-Amylases are used at industry such as food, detergent, textil, paper and beer for hidrolisis of starch. The ratio of a-amylase activity was tested at different SSF sources such as banana, water melon and melon husk, wheat and lentil bran and maize used as subtrates by Bacillus sp. which is isolated from soil. The enzyme production from highest to the least is found as follows; banana husk > water melon husk > lentil bran > wheat bran > melon husk >maize. As the highest activity was seen with the banana husk, it was used as substrat in later studies. By SSF process, Bacillus sp. using banana husk as substrat a-amylase activity has been determined at different incubation time. The appropriate incubation time has been found 72. hours. By SSF process, Bacillus sp. using banana husk as substrat the effect of the addition of % 2 carbon sources on the a-amylase activity has been examined. The highest activity has been found at starch and the lowest one at glucose. Sucrose didn't effect the a-amylase activity. Glucose, mannose, galactose and arabinose were found to be lower than the control. By SSF process, Bacillus sp. using banana husk as substrat the effect of the addition of % 10 nitrogen sources on the a-amylase activity has been examined. Amonium sulfate, bacto casamino acid, bacto liver and methionin are found higher than the control. NH4CI and NH4N03 are found to be lower than the control. There was not seen any enzyme activity at urea. The highest enzyme activity has been observed at amonium sulfate. Some properties of a-amylase were examined on the supernatant of Bacillus sp. grow on NB medium. The a-amylase activity was tested between pH 4 -1 1. Optimum pH was found to be 6. The a-amylase activity was tested between 25 °C to 95 °C. Optimum temperature was found to be 60 °C. a- Amylase activity was carried out for determination of enzyme stability measurements over a period of time ( 30-240 minutes ) at 60 °C. The enzyme activity was increased between 15-90 minutes. Then between the minutes 90 and 240 a decrease in the enzyme activity was observed. However there was no change in enzyme activity after 240 minutes. The effects of 0.2 % detergents (SDS, CHAPS and Omo Matik) on enzyme activity over a period of time ( 15-90 minutes ) were tested and the order of inhibition effect from most to least was found as SDS > Omo Matik > CHAPS.