Mezofilik bakterilerin amilaz üretim potansiyellerininaraştırılması
Investigation of amylase production potentials of mesophilicbacteria
Yazar: KÜBRA İLKILIÇ
Danışman: PROF. DR. EMRE BİRHANLI
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Amilazlar çeşitli ökaryotik ve prokaryotik organizmalar tarafından hücre içi ve
hücre dışı formlarda üretilebilen enzimlerdir. Basit ve ekonomik enzim üretme koşullarına
ek olarak gerektiğinde manipüle edilebilmelerinden dolayı bakteriler endüstriyel amilaz
üretiminde diğer organizmalardan daha avantajlıdır. Buna göre; bu tez çalışmasında iki
farklı mezofilik bakteri suşu (B. megaterium A1 ve B. pumilus D3) öncelikle çeşitli
inkübasyon sıcaklıklarında (25-60 °C), çalkalama hızlarında (0-200 rpm), başlangıç
pH'larında (pH 4.0-10.0) ve inkübasyon sürelerinde (24, 48 ve 72 saat) inkübe edilmiş ve
optimum amilaz üretim koşulları saptanmıştır. Optimizasyon çalışmalarını takiben her iki
bakteri suşu da ayrı ayrı %0.1-0.4 oranlarında ksiloz, glikoz, laktoz ve maltoz gibi
indükleyicilerin eklendiği sıvı besiyeri ortamlarında optimum koşullarda inkübe edilmiştir.
Bu işlemlerin sonucunda hem test edilen indükleyici maddelerin her iki bakteri suşunun
amilaz üretimine etkileri hem de enzim üretimini en yüksek oranda arttıran indükleyici
miktarları saptanmıştır. Bakteriyel suşların amilaz üretimlerini arttırmak için sıvı besiyeri
ortamlarına %0.1-0.3 oranlarında ayrı ayrı pirinç tozu ve ham patates özütü de ilave
edilmiş ve bu maddelerin enzim üretimine etkileri araştırılmıştır. Bu tez çalışmalarında
optimum konsantrasyonlardaki indükleyici karışımlarının her iki bakteri suşunun amilaz
üretimlerine olan etkileri de araştırılmıştır. Ayrıca test edilen her iki bakteri suşunun katı
besiyeri ortamlarında amilaz üretip üretmediğinin belirlenmesi amacıyla katı ortamlarda
nişasta hidrolizine yönelik çalışmalar yapılmıştır. Buna ilaveten; her iki bakteri suşunun en
yüksek amilaz üretiminin gerçekleştiği ortamlardan (%0.3 ksiloz+%0.3 glikoz) elde edilen
kültür sıvılarının doğal poliakrilamid jel elektroforezinde gerçekleştirilen zimogram analizi
sonucunda sentezlenen amilazların jel üzerindeki varlıkları da kanıtlanmıştır.
Anahtar Kelimeler: Amilaz, Bacillus megaterium A1, Bacillus pumilus D3, İndükleyici,
Mezofilik bakteri, Sinerjistik etki

Abstract:
Amylases are enzymes that can be produced in intracellular and extracellular forms
by various eukaryotic and prokaryotic organisms. In addition to the simple and economical
enzyme production conditions, bacteria are more advantageous than other organisms in
industrial amylase production because they can be manipulated when necessary. According
to this; two different strains of mesophilic bacteria (B. megaterium A1 and B. pumilus D3)
were first tested at various incubation temperatures (25-60 °C), shaking speeds (0-200
rpm), initial pH (pH 4.0-10.0) and incubation times (24, 48 and 72 hours) and optimum
amylase production conditions were determined in this thesis study. Following the
optimization studies, both strains of bacteria were also incubated separately in liquid
growth media to which inducers such as xylose, glucose, lactose and maltose were added at
the rate of 0.1-0.4% under optimum conditions. As a result of these processes, both the
effects of the tested inducer substances on the amylase production of both bacterial strains
and the inducer amounts that increased the enzyme production at the highest rate were
determined. In order to increase the amylase production of bacterial strains, 0.1-0.3% of
rice powder and raw potato extract were also added separately to the liquid growth media
and the effects of these substances on enzyme production were investigated. In the studies
of this thesis, the effects of inducer mixtures in optimum concentrations on amylase
productions of both bacterial strains were also investigated. Furthermore, studies on starch
hydrolysis in solid media were carried out in the aim to determine whether both bacterial
strains tested produce amylase in solid media. In addition, the presence of the synthesized
amylases on the gel was also proven as a result of the zymogram analysis performed in
natural polyacrylamide gel electrophoresis of culture fluids obtained from media (0.3%
xylose+0.3% glucose) where the highest amylase production of both bacterial strains
occurred.
Keywords: Amylase, Bacillus megaterium A1, Bacillus pumilus D3, Inducer, Mesophilic
bacterium, Synergistic effect