Trametes versicolor ve Phonerochaete chrysosporium BKM-F 1767 lakkazlarının; indükleyiciye bağlı verimli salgılanma koşullarının ve indigo boyalar üzerindeki etkilerinin iyileştirilmesinde uygun medyatörün araştırılması
Investigation of Trametes versicolor and Phonerochaete chrysosporium BKM-F 1767 laccases; productive secration condations depanding on inducer and proper mediator for their effect on indigo dyes
Yazar: PERVİN BADEMKIRAN
Danışman: PROF. DR. MEHMET ÇETİN AYTEKİN
Dicle Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Biyokimya = Biochemistry

Özet:
Doğada yaygın olarak bulunan ve bir glikoprotein olan, molekül ağırlıkları 50.000 ile 130.000 arasında değişen lakkazların ana kaynağını funguslar oluşturur. Son ürün olarak su oluşturdukları için çevre dostu olarak tanımlanan bu enzim grubuna ilgi son zamanlarda giderek artmıştır. Tekstil endüstrisinden, kağıt endüstrisine, atık arıtma proseslerine kadar uygulama alanı bulan ve substrat özgünlüğü çok geniş olan bu enzim grubu, ilgili reaktif radikale dönüştürmek üzere substratın monoelektronik oksidasyonu şeklinde yürüyen reaksiyonları katalizler.Şimdiye kadar yüzün üzerinde lakkaz izole edilerek değişik kapsamlarda karakterize edilmiştir. 1990'da ABTS'nin lakkaz substrat medyatörü olarak davrandığı ya da bu bileşiğin enzimin etkisini artırdığı fark edildikten sonra çok sayıda başka bileşiğin de bu amaca yönelik kullanılabilirlikleri araştırılmıştır. Sonuç olarak lakkaz enziminin izole edildiği kaynağa ve/veya üzerine etkiyeceği substrata bağlı olarak medyatör niteliğine sahip bileşiğin değişebildiği saptanmıştır.Bu çalışmada Phonerochaete chrysosporium ve Trametes versicolor'ın değişik destek materyallerinin kullanıldığı (kavun, karpuz kabukları ve kızıl çam kozalağı) katı faz kültivasyonu ile çeşitli indükleyicilerle sitimüle edilerek daha fazla lakkaz salgılaması sağlandı. Buna göre T. versicolor'ın 26 günlük inkübasyon sonunda kozalak ve 50 µM 2,4-ksilidin ile, karpuz ve 5000 µM 2,5-ksilidin ile, 50 µM'lık 2,4-ksilidin kozalak 26.gün, ; 5000 µM'lık 2,5-ksilidin karpuz 26. gün, 5000 µM'lık 3,5-ksilidin 12. gün, 5 µM'lık sentezlenen (4E)-4-(2,5-dimetilfenilimino)-2,5-siklohegzan-2,5-dienon 26. gün kültivasyonda yüksek protein ve lakkaz aktivitesi değerlerine ulaşıldı. Yapılan ön denemelerde P. chrysosporium ile üç destek materyal ve dört indükleyici ile kayda değer protein miktarı ve lakkaz aktivitesi ölçülmedi. T.versicolor ile üretilen lakkazın ABTS'ye karşı KM değeri 0.120, Vmax değeri 20868,114 olarak hesaplandı.Ayrıca enzimlerin tekstil endüstrisinde yaygın olarak kullanılan indigo boyaları renksizleştirmesi için katalitik etkinlik gösterebileceği redoks medyatörünün belirlenmesine yönelik çalışmalar yapıldı. İndigo boya üzerine seçilen medyatörlerin MS ve HBT (1-hidroksibenzotriazol) ile kıyaslandığında renksizleştirmede genellikle etkili olmadıkları ancak indigo karmin'in renksizleştirilmesinde NHP, RF ve MPP medyatörleri en az MS ya da HBT kadar etkili oldukları gözlendi.Anahtar Kelimeler: Fungus, indükleyici, lakkaz, medyatör, indigo renksizleştirme

Abstract:
Main source of laccases, which exist widely in nature and have glycoprotein structure and molecular weights range from 50.000 to 130.000, are fungus. Since they form water as the final product, this enzyme group is called as environment-friendly and it has been taking increasing interest. This enzyme group, which has a wide application field from textile to paper industry as well as waste refinement processes and of which substrate specifity is quite wide, catalyses reactions proceeding with the electronic oxidation of the substrate and converting it into the corresponding reactive radical.So far, more than one hundred laccases were isolated and characterized from nature. After 1990 when it was realized that ABTS behaved as a laccase substrate mediator or improve the effect of the enzyme, usability of many other compounds as substrate for this purpose was investigated. Consequently, it was established that the mediator compounds can be changed depending on source of enzyme that is isolated and/or the substrate. Since development of proper laccase/mediator systems for such purpose will reduce foreign dependence in the related industries, it contributes cost reduction of the products.In this labour, excreting more laccases of (melon-watermelon peels and red pine cone) in which it was used various support materials of Phonerochaete chrysosporium and Trametes versicolor was elicited by stimulating them by solid phase culturing and various inducers. According to this, in two different concentrations of these inducers; The maximum laccases excreting of 50 µM 2,4-xilidine cone is on 26th day, 5000 µM 2,5-xilidine watermelon is on 26th day, 5000 µM 3,5-xilidine is on 12th day, 5 µM synthesized is on 26th day culturing. It was dispensed with the large scale production because it was not observed enough amount of protein and (enough) laccases activity of(in) P. chrysosporium. The KM value of T.versicolor was found as 0.120, the Vmax value was found as 20868,114 in pretestings.Besides redox mediator , can show catalytical effectiveness for decolorising the indigo colours used commonly in txtile industry, of enzymes (deoxyribonucleases) determination oriented studies were done. When we compare the mediators selected for indigo colour with MS and HBT (1-hidroksibenzotriazol), It was observed that they are not usually effective, but NHP, RF and MPP mediators are as effective as at least MS or HBT in decolorising of indigo carmine.Keywords: Fungus, inducer, laccase, mediator, indigo decolouration