Geri Dön

Characterization of glucansucrase from Leuconostoc mesenteroides YTU-40 and production of different oligosaccharides by acceptor reactions

Leuconostoc mesenteroides YTU-40'tan glukansükrazın karakterizasyonu ve akseptör reaksiyonları ile farklı oligosakkaritlerin üretimi

PDF İndir

  1. Tez No: 884263
  2. Yazar: SEVDA DERE
  3. Danışmanlar: PROF. DR. OSMAN SAĞDIÇ, PROF. DR. ENES DERTLİ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 78

Özet

Glukansükrazlar (GS), ana substrat olarak sükroz kullanılarak α-glukanların ve farklı oligosakaritlerin sentezini sağlayan enzimlerdir ve glikozit hidrolaz 70 (GH70) ailesinin üyeleridir. Bu enzimin Leuconostoc, Lactobacillus ve Weissella cinslerine ait birçok laktik asit bakteri suşunda varlığı gösterilmiştir. Glukan üretimi GS'lerin temel reaksiyonu olup yapıdaki α-(1,6), α-(1,4) and α-(1,3) bağ miktarına bağlı olarak farklı yapılardaki glukanlar (dekstran, alternan, mutan ve reuteran) üretilir. GS'lerin katalizlediği bir diğer reaksiyon sükrozun parçalanmasından sonra açığa çıkan glikozu ortamdaki alıcı bir şekere aktararak oligosakkaritlerin sentezini sağlayan akseptör reaksiyonlarıdır. Bu enzimler ile üretilen glukanların ve farklı oligosakkaritlerin prebiyotik ve immunomodulatör aktivite başta olmak üzere çeşitli fonksiyonel özellikleri bulunmaktadır. Bu araştırma kapsamında, arı poleninden izole edilen L. mesenteroides YTU-40'da glukansükraz geni araştırılmış, Escherichia coli BL21'de klonlanmış ve eksprese edilmiştir. Sonraki aşamada bu enzim karakterize edilmiş ve in vitro koşullarda glukan ve farklı oligosakkaritlerin üretimi gerçekleştirilmiştir. Üretilen glukan NMR ile yapısal olarak karakterize edilmiş ve monomer birimleri HPLC ile açığa çıkarılmıştır. Bu enzimin akseptör reaksiyonları katalizleme yeteneği ise alıcı şeker olarak maltoz, melibiyoz, rafinoz ve sellobiyoz kullanılarak gösterilmiş, bu reaksiyonlar TLC ile gözlemlenmiş ve NMR ve LC/MS analizleri ile reaksiyon ürünleri karakterize edilmiştir. Glukan ve oligosakkaritlerin prebiyotik potansiyellerinin değerlendirilmesi amacıyla da kolon mikroorganizmaları ile in vitro fermentasyonu gerçekleştirilmiş ve kısa zincirli yağ asidi üretimi izlenmiştir. Son olarak bu yapıların immunomodulatör etkileri Caco-2 hücre hattı üzerinde (insan kolon adenokarsinomu, ATCC HTB-37) TNF-a, IL-12, IL-10 ve IL-4 sitokin seviyelerinin ölçülmesiyle belirlenmiştir. Sonuç olarak bu enzimin in vitro koşullarda glukan ve farklı oligosakkaritleri sentezleme yeteneği ortaya koyulmuş ve bu yapıların farklı prebiyotik ve immunomodulatör özellikler sergilediği gösterilmiştir.

Özet (Çeviri)

Glucansucrases (GS) are enzymes that enable the synthesis of α-glucans and various oligosaccharides using sucrose as the main substrate and are members of the glycoside hydrolase 70 (GH70) family. The presence of this enzyme has been demonstrated in many strains of lactic acid bacteria belonging to the genera Leuconostoc, Lactobacillus and Weissella. Glucan production is the basic reaction of GSs and glucans with different structures (dextran, alternan, mutan and reuteran) are produced depending on the amount of α-(1,6), α-(1,4) and α-(1,3) bonds in the structure. Another reaction catalyzed by GSs is acceptor reactions, which enable the synthesis of oligosaccharides by transferring the glucose released after the breakdown of sucrose to an acceptor sugar in the environment. Both the glucans produced by these enzymes and different oligosaccharides have various functional properties, including various prebiotic and immunomodulatory activities. Within the scope of this research, the glucansucrase gene was investigated in L. mesenteroides YTU-40 isolated from bee pollen and cloned and expressed in Escherichia coli BL21. In the next step, this enzyme was characterized, and the production of glucans and different oligosaccharides was carried out under in vitro conditions. The glucan was structurally characterized by NMR and its monomer units were revealed by HPLC. The ability of this enzyme to catalyze acceptor reactions was demonstrated by using maltose, melibiose, raffinose and cellobiose as acceptor sugars. These reactions were observed by TLC and the reaction products were characterized by NMR and LC/MS analyses. In order to evaluate the prebiotic potential of glucans and oligosaccharides, in vitro fermentation was carried out with colon microorganisms, and short-chain fatty acid production was monitored. Finally, these immunomodulatory effects were determined by measuring TNF-α, IL-12, IL-10 and IL-4 cytokine levels in the Caco-2 cell line (human colon adenocarcinoma, ATCC HTB-37). As a result, the ability of this enzyme to synthesize glucans and different oligosaccharides in vitro was demonstrated and it was revealed that these structures exhibited different prebiotic and immunomodulatory properties.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    636314

    Lactobacillus reuteri E81'de kodlanan glukansükraz ve glukanotransferaz enzimlerinin biyokimyasal karakterizasyonu, bu enzimler ile özgün prebiyotikoligosakkaritlerin üretimi

    Biochemical characterization of glucansucrase and glucanotransferase enzymes encoded in Lactobacillus reuteri E81, production of unique prebiotic oligosaccharides with these enzymes

    HÜMEYRA İSPİRLİ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    BiyoteknolojiYıldız Teknik Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. OSMAN SAĞDIÇ

    DOÇ. DR. ENES DERTLİ

  2. Tez No

    804401

    Glukansükraz E81'de L933I-L935F mutasyonlarının üretilen glukan ve oligosakkaritlerin karakteristikleri üzerine etkisi

    Effect of L933I-L935F mutations in glucansucrase E81 on the characteristics of produced glucans and oligosaccharides

    HANDE GÖKCAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    BiyoteknolojiYıldız Teknik Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ENES DERTLİ

    DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜMEYRA İSPİRLİ

  3. Tez No

    80242

    Vankomisin içeren Poli(D,L-laktik-ko-glikolik asit) implantların karakterizasyonu ve in vitro-in vivo salım davranışlarının incelenmesi

    Characterization of vancomycin containing poly(d,l-lactide-co-glycolide) implants and investigation of their in vitro-in vivo release behaviour

    YILDIZ ÖZALP

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Eczacılık ve FarmakolojiAnkara Üniversitesi

    Farmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NURTEN ÖZDEMİR

  4. Tez No

    82603

    Characterization of arylamine N-acetyltransferase in tissues from human breast cancer

    İnsan kanserli meme dokusunda arilamin N-asetiltransferaz enziminin karakterizasyonu

    YAŞASIN SENEM GEYLAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1999

    BiyokimyaOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyokimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TÜLİN GÜRAY

  5. Tez No

    82785

    Characterization of Aspergillus oryzae transformed with a plasmid carrying alfa-amylase gene

    (Alfa)-amilaz geni taşıyan bir plazmid ile transforme edilmiş aspergillus aryzae'nin karakterizasyonu

    GÖKHAN TOLUN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1999

    BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. UFUK GÜNDÜZ

Geri Dön