Farklı inkübasyon koşulları ve stres faktörlerinin mikrobiyal transglutaminaz üretimine etkisi, enzimin kısmi saflaştırılması ve karakterizasyonu
Effect of different incubation conditions and stress factors on microbial transglutaminase production, partial purification and characterisation of the enzyme
- Tez No: 515183
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HİLAL İŞLEROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, transglutaminaz (TG) enziminin faklı türlerden mikrobiyal olarak üretilmesi, fermantasyon koşullarının geliştirilmesi, enzim üretimine etki eden stres faktörlerinin belirlenmesi, enzimin farklı yöntemler ile kısmi saflaştırılması ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Streptomyces mobaraensis (NRRL B-3729) türü kullanılarak 30°C'de pH 6.0'da nişasta-glukoz bazlı besiyerinde (GNB) mikrobiyal transglutaminaz (mTG) enzim üretimi (0.036 Ünite/ml) başarılı bir şekilde sağlanmıştır. Aynı koşullarda çalkalamalı (orbital) inkübasyonda enzim aktivitesinde ~3.75 katlık bir artış sağlanmış ve ayrıca üretim süresi kısaltılmıştır. Ayrıca, daha etkin bir karıştırma ve havalandırmanın sağlandığı kontrollü fermantasyonda (500 rpm, 10 cm3 hava/dak) 0.423 Ünite/ml değerinde aktiviteye ulaşılarak çalkalamalı inkübasyona göre enzim aktivitesinde 3.13 kat, statik inkübasyona göre ise 11.75 kat artış sağlanmıştır. Enzim üretimine stres faktörlerinin etkisi incelenmiş ve kullanılan tüm tuz çeşitleri ve tripsin enzimi aktivitede önemli bir artış sağlamıştır. Üretilen mTG enziminin kısmi saflaştırma basamağında, %80 amonyum sülfat tuz doygunluğunda gerçekleştirilen çöktürme işleminde verim %93 ve saflaştırma katsayısı 1.18, %80 etanol konsantrasyonunda ise verim %98 ve saflaştırma katsayısı 1.00 olarak belirlenmiştir. Amonyum sülfat çöktürme ve diyaliz işlemleri sonrasında elde edilen ~37 kDa moleküler ağırlığa sahip kısmi saflaştırılmış enzimin kinetik parametreleri belirlenerek Michaelis sabiti (Km) 6.35 mM, maksimum hızı (Vmax) 0.35 Ünite/ml olarak hesaplanmıştır. Enzimin optimum çalışma sıcaklığı 37°C ve pH'sı 5.8 olarak belirlenirken, pH 6.0'da 55°C'de stabilitesini yüksek oranda koruduğu (~%93) gözlenmiştir. Bazı metal iyonları (Fe+2, Co+2, Zn+2) varlığında mTG enzimi aktivitesinde kayıplar meydana gelirken, EDTA bulunan reaksiyon ortamında aktivitede artış gözlenmiştir. Bu sonuçlar farklı fermantasyon stratejilerinin kullanılarak mTG enzim üretiminde artış sağlanabileceğini göstermektedir ve saflaştırılan enzimin karakterizasyonunun bu tür enzimlerin endüstrideki uygulama alanlarında kullanılabilirlilikleri açısından önem arz etmektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, microbial production of transglutaminase (TG) from different strains, development of fermentation conditions, determination of stress factors affecting enzyme production, partial purification by different methods and characterization of enzyme have been carried out. Microbial transglutaminase (mTG) production (0.036 Unit/ml) was achieved in starch-glucose based medium (GNB) at pH 6.0 and 30°C using Streptomyces mobaraensis (NRRL B-3729). At the same conditions, an increase of ~3.75 fold in enzyme activity was achieved with orbital incubation and the production period was shortened. In addition, an activity of 0.423 Unit/ml was obtained with a controlled fermentation (500 rpm, 10 cm3 air/min) where more efficient mixing and aeration was provided, resulting in an increase of 3.13 and 11.75 fold in enzyme activity compared to orbital and static incubation, respectively. The effect of stress factors on enzyme production has been examined, and the salts and trypsin provided a significant increase in enzyme activity. In the partial purification step, the yield was 93% and the purification fold was 1.18 for the precipitation with 80% ammonium sulfate salt saturation, and the yield was 98% and the purification fold was 1.00 for the 80% ethanol concentration. Kinetic parameters of the partially purified enzyme obtained after ammonium sulfate precipitation and dialysis were determined and the Michaelis constant (Km) was calculated as 6.35 mM and the maximum velocity (Vmax) as 0.35 Unit/ml. While the optimum temperature of the enzyme was 37°C and pH 5.8, the stability was observed to be high (~ 93%) at 55°C and pH 6.0. There was a loss of mTG enzyme activity at the presence of certain metal ions (Fe+2, Co+2, Zn+2), and an increase was determined in EDTA. These results demonstrate that different fermentation strategies can be used to increase mTG production and characterization of purified enzymes is important in terms of their utility in industrial applications.
Benzer Tezler
- Ochratoxin A (OTA) production by aspergillus carbonarius in solid state fermentation
Kati hâl fermentasyonunda aspergillus carbonarius'un okratoksin a (OTA) üretimi
GÖKÇE GÜRÜN
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATİCE FUNDA KARBANCIOĞLU GÜLER
DR. HAYRETTİN ÖZER
- Turunçgil yeşillenme hastalığının yapay zeka ile tespiti
Detection of citrus greening disease using artificial intelligence
TURGUT FELEK
Doktora
Türkçe
2026
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolAkdeniz ÜniversitesiTarım Makineleri ve Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET KÜRKLÜ
PROF. DR. HÜSEYİN BASIM
- Micrococcus luteus Metabolitlerinin Helicobacter pylori'nin Kokoid Formu Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi
Investigation of the Effect of Micrococcus luteus Metabolities on Helicobacter pylori Cocoid Form
DİDEM AKTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MELAHAT BAĞIROVA
- Targeting and activation of antigen specific CD8+ T cells with peptide-major histocompatibility complex I tetramers
Peptit-majör histokompatibilite kompleks I tetramerleri ile antijen spesifik CD8+ T hücrelerin hedeflenmesi ve aktivasyonu
ŞAFAK CEREN USLU ŞIVGIN
Doktora
İngilizce
2025
BiyoteknolojiHacettepe ÜniversitesiTemel Onkoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HANDE CANPINAR
- Encapsulation and release of amino acids in double emulsions
Amino asitlerin çoklu emülsiyonlarda enkapsülasyonu ve salımı
ESRA KOCAMAN
Doktora
İngilizce
2021
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ASLI CAN KARAÇA
PROF. DR. PAUL VAN DER MEEREN