Erzurum ılıca kaplıcalarından alınan su örneklerinden termofilik bakterilerin izolasyonu, identifikasyonu ve Bacillus thermoamylovorans ST-10 izolatından lipaz enziminin saflaştırılması, karakterizasyonu
Isolation, identification of thermophilic bacteria taken from ilica thermal spri̇ngs of erzurum and purification, characterization of li̇pase enzyme from Bacillus thermoamylovorans ST-10
Yazar: SELMA TARAKÇIOĞLU
Danışman: PROF. DR. AHMET ADIGÜZEL
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı / Mikrobiyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Bu çalışmada, Erzurum-Ilıca kaplıcalarından alınan su örneklerinden termofilik bakterilerin izolasyonu, identifikasyonu ve moleküler karakterizasyonu  gerçekleştirildi. 16S rRNA sekans analizi sonucunda bu suşların; Bacillus licheniformis, B. thermoamylovorans, Brevibacillus brevis, B. agri, B. borstelensis, Aeribacillus pallidus türlerine ait olduğu belirlendi. Daha sonra tanılanan bu test suşları, tributyrin ve rhodamine agar besiyerine inoküle edildi. En büyük lipolitik zonu veren B. thermoamylovorans ST10 izolatı seçilerek, lipaz enziminin saflaştırması ve karakterizasyonu aşamasına geçildi. Q-Sepharose iyon değişim ve jel filtrasyon kromatografileri kullanarak, lipaz enzimi %1,3 verimle 7,41 kat saflaştırıldı ve molekül ağırlığı yaklaşık 45,87 kDa olarak tespit edildi. Lineweaver-Burk eğrisi yardımıyla; p-nitrofenil asetat, p-nitrofenil bütirat, p- nitrofenil oktaonat ve p- nitrofenil laurat substratları varlığında Km değerlerinin sırasıyla; 0,147 mM, 0,129 mM, 0,064 mM ve 0,055 mM, Vmax'ın ise; 0,256 U/mL, 0,140 U/mL, 0,093 U/mL ve 0,0356 U/mL olduğu gözlemlendi. Enzimin optimum sıcaklık ve pH değerleri ise sırasıyla, 80°C ve 9 olarak belirlendi. ST10'dan saflaştırılan lipaz enzim aktivitesi üzerine bazı metal iyonlarının etkisi incelendiğinde; Zn2+ varlığında enzim aktivitesinin arttığı; Mn2+ ve Mg2+'un varlığında azaldığı, K+'un varlığında ise değişmediği gözlemlendi.

Abstract:
In this study, isolation of thermophilic bacteria from Erzurum-Ilica hot springs, Erzurum, Turkey was carried out. The obtained isolates were cahracterized by conventional and molecular methods. According to the results of 16S rRNA seguencing, these isolates were belonging to the species of  Bacillus licheniformis, B. thermoamylovorans, Brevibacillus brevis, B. agri, B. borstelensis, Aeribacillus palidus. Then, it was passed to the purification and characterization step by selecting ST10 isolate as lipase producer with the largest zone in tributyrin and rhodamine agar medium. For this purpose,lipase enzyme was purified at 7,41-fold with a yield of 1,3%by Q-Sepharose ion-exchange and gel filtration chromatography and molecular weight of enzyme was found to be about 45.87 kDa. The Km and Vmax values for the enzyme was found by Lineweaver-Burk curve and in the presence of p-nitrophenyl acetate, p-nitrophenyl butyrate and p-nitrophenyl octanoate subtrates and Km values were 0,147 mM, 0,129 mM, 0,064 mM and 0,055 mM while Vmax were 0,256 U / ml, 0,140 U/ml, 0,093 U/ml and 0,0356 U/ml, in order. The optimum temperature and pH for the enzyme was determined as 80°C and 9. When the effect of certain metal ions on lipase belong to B. thermoamylovorans is analyzed; increased enzyme activity in the presence of Zn2+; decreased activity in the presence of Mn2+ and Mg2+ and unaffected activity  in the presence of K+ was observed.