Topraktan izole edilen Bacillus sp. suşlarından fitaz enziminin kısmi saflaştırılması ve karakterizasyonu


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Uludağ Üniversitesi, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2014

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: DİLARA AKÇAKOCA

Danışman: ELİF DEMİRKAN

Özet:

Bu çalışmada Türkiye' nin 30 farklı ilinden temin edilen toprak örneklerinden 300 adet bakteri izole edilmiştir. Bakterilerin morfolojik ve fizyolojik özellikleri incelenmiş ve 236 bakteri Bacillus cinsi olarak tanımlanmıştır. Bütün suşların fitaz aktiviteleri fitaz tarama ortamı (PSM) kullanılarak tespit edilmiş ve açık zonların çapı mm olarak gösterilmiştir. Toplam 19 Bacillus sp. suşu ekstraselüler fitaz üreticisi olarak bulunmuştur. Bu suşlar arasında, en geniş zona sahip Bacillus sp.'nin 2 suşu seçilmiştir. Bunlar Bacillus sp. EBD 9-1 (zon çapı:11 mm) ve EBD 19-9 (zon çapı:9 mm) olarak isimlendirilmiştir. Bakteriler sıvı ortam içinde enzim üretim kapasitesi için test edilmiştir. En yüksek fitaz aktivitesini (600 U/mL) Bacillus sp. EBD 9-1 suşu göstermiştir. Bacillus sp. EBD 9-1 'den elde edilen fitaz kısmen saflaştırılmış ve karakterize edilmiştir. Amonyum sülfat çökeltmesi (%70), diyalizasyon ve ultrafiltrasyon saflaştırma aşamasından sonra, enzim 2.06 kez saflaştırılmıştır. Saf enzim üzerine sıcaklık ve stabilitesinin, pH ve stabilitesinin, farklı potansiyel bileşiklerin etkileri araştırılmıştır. Enzimin Km ve Vmax değerleri saptanmış, moleküler ağırlığı belirlenerek enzim karakterize edilmiştir. Saflaştırılan enzimin optimum sıcaklık 60°C olarak bulunmuştur. 60°C'de ham enzim aktivitesi ile karşılaştırıldığında saflaştırılmış enzim % 20 oranında artmıştır. Termostabilite çalışmaları saf enzimin 60° C'de 50 dakika boyunca % 69 oranında muhafaza edildiğini göstermiştir, bu nedenle termostabil enzim olabilir. Optimum pH değeri 7.0 olarak belirlenmiştir. Saf enzimin aktivitesi asidik tarafa göre alkalin tarafta daha yüksek olduğu gözlenmiştir. Diğer yandan, fitaz aktivitesi bazı farklı potansiyel bileşikler tarafından etkilenmektedir. Bu çalışmada, 1 mM konsantrasyondaki potansiyel bileşiklerin 5 mM'den daha etkili olduğu saptanmıştır. Ca++ and Mg++ gibi metal iyonlarının saf enzim aktivitesi üzerinde stimulatör rol oynadığı belirlenmiştir. Fakat SDS daha güçlü bir inhibitör etki göstermiştir. Saflaştırılmış enzim için Vmax ve Km kinetik değerleri sırasıyla 333 U / ml ve 2 mM olarak bulunmuştur. Enzimin moleküler ağırlığı yaklaşık 45 kDa belirlenmiştir. Burada, yeni fitaz enziminin geniş bir endüstriyel uygulamaya sahip olabileceği ve hayvan yemi katkı maddesi olarak kullanılabileceği rapor edilmiştir.