Deterjan katkı maddesi olarak mikrobiyal kaynaklı lipaz üretim koşullarının araştırılması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2007

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: BANU ŞÜKRAN ŞENGEL

Danışman: ZEKİYE SERPİL TAKAÇ

Özet:

Süt mamulleriüretim tesisi yağlı atığından izole edilen ve genetik tanımlama ile türünün Debaryomyces hansenii olduğu belirlenenmikroorganizmadan, deterjanlarda kullanılmak üzere aktif ve kararlı lipazüretimi için karbon ve azot kaynakları, metal iyonları, sıcaklık, pH gibi uygun üretim koşullarınınbelirlenmesi amaçlanmıştır. TBAortamında çoğaltılan mikroorganizma, steril koşullarda öncelikle sıvı önçoğalma ortamına, ön çoğalma ortamından da farklı üretim parametrelerininincelendiği üretim ortamlarına 1/10 aşılama oranı ile aktarılmış ve çalkalamalıhava banyosunda N=150 rpm’de izoterm koşullarda enzim üretimigerçekleştirilmiştir. Farklı kalma sürelerinde üretim ortamlarından alınan örneklerle hücre derişimi, proteinderişimi ve lipolitik aktiviteler izlenmiştir. Mikroorganizma derişimitürbidimetrik olarak spektrofotometre ile ölçülmüş; lipaz aktivitesi isetitrimetrik ve spektrofotometrik olarakbelirlenmiştir. Mikroorganizmanın ürettiği protein miktarı Bradford yöntemi ileölçülmüştür. Hücre içi lipaz aktiviteleri belirlenirken, hücre cam boncukluhomojenizatörde parçalanmıştır. Lipaz üretimi için en uygun koşullarbelirlendikten sonra, bu koşullarda üretilen lipaz saflaştırılmıştır. Bu amaçlaardışık olarak ultrafiltrasyon ve anyon değişim kromatografisi yapılmıştır. Sonolarak kısmen saflaştırılmış lipazın SDS, EDTA, Triton X-100, H2O2,amilaz ve proteaz gibi deterjan katkı maddelerinin varlığında aktivitesiincelenmiş ve enzimin deterjanlarda kullanıma uygun olup olmadığıaraştırılmıştır. Sonuç olarak lipolitikaktivite için en uygun koşullar, karbon kaynağı olarak %1 derişimde soya yağı,azot kaynağı olarak %1 derişimde soya unu, metal tuzları içerisinde 10 mMKCl, üretim sıcaklığı T=30oC,üretim başlangıç pH’ı 6.5 olarak belirlenmiştir. Mikroorganizmanın hücre dışınasalgıladığı lipazın aktivitesi, hücre içi lipaz aktivitesinden daha yüksektir.Kısmen saflaştırılmış olan lipaz, deterjan katkıları varlığında aktivitesininbüyük çoğunluğunu koruyabildiği için üretilen enzimindeterjanlarda kullanım potansiyeline sahip olduğu düşünülmektedir.AbstractThe aim of this study is to produce active and stable extracellular lipase enzyme by yeast isolated from waste of a milk products plant; and to test its compatibility with detergent additives. The yeast was determined as Debaryomyces hansenii using molecular identification methods; and the most effective conditions for lipase production including carbon and nitrogen sources, temperature, initial pH and metal ions were investigated. The microorganism grown on TBA was first inoculated into pre-culture medium and then transferred into enzyme production medium with the volume ratio of 1/10. Enzyme production was carried out in shake flasks isothermally at 150 rpm. Samples drawn from the medium with certain time intervals were analyzed for the determination of cell concentration, protein concentration and lipolytic activity. The cell concentration was determined turbidimetrically and the protein concentration was measured by Bradford method. Lipolitic activity was determined by spectrophotometrically and titrimetric analysis. To determine intracellular lipase activity, the cells were disrupted with a homogenizator using glass beads. The enzyme produced under optimal conditions was partially purified by ultrafiltration and anion exchange chromatograpy in successive. Partially purified enzyme was tested for its recovered activity in the presence of detergent additives such as SDS, EDTA, Triton X-100, amylases and proteases. As a result, optimal parameters for lipase production from D. hanseneii were found out to be soybean oil (%1v/v) as carbon source, soybean flour (%1 w/v) as nitrogen source and 10 mM KCl as metal salt. The optimal temperature and initial pH for high lipase activity were T=30oC and pH=6.5, respectively. The extracellular lipase activity was found to be higher than intracellular lipase activity. The partially purified lipase succeeded to recover its activity in the presence of detergent additives tested; therefore, the enzyme has been considered to have a required potential for the usage in detergent industry.