Bazı anaerobik bakterilerin alkali proteazlarının özelliklerinin belirlenmesi
Determination of the specifications of alkaline proteases of some anaerobic bacteria
Yazar: BİLGE SAYIN
Danışman: PROF. DR. SEDAT DÖNMEZ
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada bir anaerobik arıtma sisteminden alınan çamur örneklerinden izole edilen bir bakteri izolatının alkali proteazının özellikleri belirlenmiştir. İzolatın ekstrem termofil, anaerobik, gram negatif ve çomak şeklinde olduğu saptanmıştır. Yapılan 16S rRNA dizi analizi ve bazı biyokimyasal özelliklerine göre elde edilen izolatın Thermoanaerobacter thermohydrosulfuricus (%98.52) olduğu belirlenmiştir. 
Yapılan araştırmalar sonucu, mikroorganizmanın oluşturduğu ekstraselüler proteazın optimum pH değeri 10.0, inkübasyon süresi 64 saat ve sıcaklığı 35°C olarak bulunmuştur. Ayrıca Horikoshi-I besiyerine ilave edilen arabinozun en iyi karbon, kazein hidrolizatının ise en iyi azot kaynağı olduğu belirlenmiştir. Besiyerinde bulunan 10 g/L glukoz yerine arabinoz kullanıldığında kontrol örneğine oranla enzim aktivitesinde yaklaşık olarak %40-45, organik N-kaynağı olarak kullanılan 5 g/L pepton+5 g/L maya özütü yerine aynı oranda sadece kazein hidrolizat kullanıldığında ise yaklaşık %10 düzeyinde bir artış hesaplanmıştır. Besiyerinde bulunan MgSO4.7H2O düzeyi 1g/L?ye çıkarıldığında ise kontrol örneğine oranla enzim aktivitesinde yaklaşık %20-25 düzeyinde bir artış belirlenmiştir.
Sonuç olarak, izolatın ürettiği enzim miktarının birçok Bacillus ve termoalkalifilik bakteri türlerinin ürettiği enzim miktarına göre daha düşük düzeylerde olduğu anlaşılmıştır. Ancak, besiyeri bileşimi, pH, sıcaklık ve inkübasyon süresi optimizasyonu ile enzim aktivitesinin artırılabileceği ve enzimin endüstriyel üretimlerde kullanılabileceği tahmin edilmektedir.

Abstract:
In this study, some of the properties of an alkaline protease of a bacterium, which was isolated from sludge samples of an anaerobic treatment system, were investigated. It was found that the isolate was an anaerobic, gram-negative, rod-shaped extreme thermophile. 16S rRNA sequence analysis as well as some biochemical studies revealed that the isolate was Thermoanaerobacter thermohydrosulfuricus (98.52%).
The optimum pH, incubation time and temperature of the extracellular protease were found as 10.0, 64 h and 35°C, respectively. In addition, arabinose and casein hydrolysate were identified as the best carbon and nitrogen sources when they were added into the Horikoshi-I medium. It was observed that using 10 g/L arabinose instead of glucose and utilizing casein hydrolysate instead of 5g/L peptone+5 g/L yeast extract caused 40-45% and 10% increase in the enzyme activity, respectively. Similarly, the enzyme activity was increased by 20-25% when the amount of MgSO4.7H2O was 1g/L in the medium.
As a conclusion, it was realized that the amount of enzyme produced by the isolate was lower than that of Bacillus species and thermoalkaliphilic bacteria. However, the enzyme activity can be enhanced by optimizing the composition of the medium, pH, temperature and incubation time. Once the enzyme activity is increased, the enzyme may also be used in industrial applications.