Termotolerant bakterilerin amilaz üretim potansiyellerinin araştırılması
Investigation of amylase production potentials of thermotolerant bacteria
Yazar: SERAP BİLGİLİ
Danışman: PROF. DR. EMRE BİRHANLI
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Amilazlar, nişasta moleküllerini dekstrin, oligosakkarit ve glikoz gibi ürünler oluşturmak üzere hidrolize eden endüstriyel enzimlerdir. Çeşitli organizmalar tarafından üretilmesine rağmen endüstriyel açıdan en önemli amilaz üreten organizmalar bakterilerdir. Bu tez çalışmasında iki farklı termotolerant bakteriyel suşun (Anoxybacillus flavithermus ve Bacillus cereus) amilaz üretim potansiyelleri araştırılmıştır. Buna göre; bu bakteriyel suşların optimum amilaz üretim koşullarını belirlemek için çeşitli inkübasyon sıcaklıkları (25-75 °C), çalkalama hızları (0-200 rpm), başlangıç pH değerleri (pH 4.0-10.0) ve inkübasyon süreleri (24, 48 ve 72 saat) test edilmiştir. Buna ilaveten; çeşitli konsantrasyonlarda ksiloz, sükroz, laktoz, maltoz ve çözünür nişasta gibi indükleyicilerin her iki bakteriyel suşun amilaz üretimi üzerine etkileri de araştırılmış ve en yüksek amilaz üretimine neden olan indükleyiciler ve konsantrasyonları da belirlenmiştir. Ayrıca test edilen bakteri suşlarının amilaz üretimlerini artırmak amacıyla sıvı üreme ortamlarına %0.15-0.45 konsantrasyonlarda buğday nişastası ve mısır nişastası ayrı ayrı eklenmiş ve optimum konsantrasyonlarda test edilen indükleyiciler de bu ortamlara eklenmiştir. Buna ek olarak; her iki bakteri suşunun katı kültür ortamındaki amilaz üretimini belirlemek amacıyla katı ortamda nişasta hidrolizi üzerine çalışmalar da gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmaların ardından her iki bakteriyel suşun yüksek amilaz üretiminin gerçekleştiği kültür sıvılarının doğal poliakrilamid jel elektroforezinde yapılan zimogram analizleri sonucunda sentezlenen amilazların jel üzerinde varlığı da kanıtlanmıştır.
Anahtar Kelimeler: Amilaz, Anoxybacillus flavithermus, Bacillus cereus, İndükleyici, Termotolerant bakteriler, Sinerjistik etki

Abstract:
Amylases are industrial enzymes that hydrolyze starch molecules to form products such as dextrin, oligosaccharide and glucose. Although it is produced by various organisms, the most industrially important amylase-producing organisms are bacteria. In this thesis study, the amylase production potentials of two different thermotolerant bacterial strains (Anoxybacillus flavithermus and Bacillus cereus) were investigated. Accordingly; various incubation temperatures (25-75 °C), shaking speeds (0-200 rpm), initial pH values (pH 4.0-10.0) and incubation times (24, 48 and 72 hours) were tested to determine the optimum amylase production conditions of these bacterial strains. In addition; the effects of inducers such as xylose, sucrose, lactose, maltose and soluble starch at various concentrations on the amylase production of both bacterial strains were also investigated, and the inducers and their concentrations that caused the highest amylase production were also determined. Additionally, in order to increase the amylase productions of the tested bacterial strains, wheat starch and corn starch at concentrations of 0.15-0.45% were added seperately to the liquid growth media, and the tested inducers at optimum concentrations were also added to these media. In addition; the studies on starch hydrolysis in solid media were also carried out to determine the amylase production of both bacterial strains in solid culture media. Following these studies, the presence of the synthesized amylases on the gel was also proven as a result of zymogram analyzes performed in natural polyacrylamide gel electrophoresis of the culture fluids in which high amylase productions of both bacterial strains occurred.
Keywords: Amylase, Anoxybacillus flavithermus, Bacillus cereus, Inducer, Thermotolerant bacteria, Synergistic effect