Aktinomisetlerden lakkaz enzimi üretiminin taranması ve antimikrobiyal madde sentez potansiyelinin araştırılması
Screening of laccase enzyme production from actinomycetes and investigation of antimicrobial substance synthesis potential
- Tez No: 930364
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ KOÇYİĞİT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Kimya, Mikrobiyoloji, Biotechnology, Chemistry, Microbiology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Temel ve Endüstriyel Mikrobiyoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 344
Özet
Bu tez çalışmasında, farklı kaynaklardan (İncir (Ficus sp.), Servi (Cupressus sp.), Kestane (Aesculus sp.), Hurma (Phoenix sp.) rizosfer bölgeleri ve hayvan gübresi) lakkaz enzimi üreticisi aktinomiset izolasyonu sonucunda on farklı izolat elde edilmiştir. Bu izolatlar yedi farklı besiyerinde iki farklı substrat (2,2′-Azino-bis (3-etilbenzthiazolin-6-sülfonik asit (ABTS) ve guaiacol) ile kalitatif olarak taranmış olup, bunlardan beş tanesinin lakkaz üretimi açısından pozitif olduğu belirlenmiştir. Bu aktinomisetler lakkaz üretimi açısından ABTS substratı kullanılarak kantitatif olarak taranmış ve toplamda üç tanesinin lakkaz üreticisi olduğu doğrulanmıştır. Bu üç izolat moleküler olarak tanılanmış ve türleri Streptomyces bobili CYP D4, Streptomyces osmaniensis CYP D7 ve Streptomyces chartreusis CYP D8 olarak belirlenmiştir. Aralarından en yüksek lakkaz aktivitesinin (265,8 U/L, 12. gün) elde edildiği Streptomyces osmaniensis CYP D7 ile üretim ortamı optimizasyonu çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Optimizasyon işlemi sonucunda en yüksek aktivite 734,2 U/L aktivite değeri ile inkübasyonun 12. gününde elde edilmiştir. Daha sonra, sırasıyla ultrafiltrasyon, amonyum sülfat çöktürme, diyaliz, jel filtrasyon olmak üzere bir dizi farklı saflaştırma işlemine tabi tutulmuştur. Saflaştırma işlemi sonucunda 4,3 katlık bir saflaştırma, 1,3 U/mg spesifik aktivite ve %2,6 verim tespit edilmiştir. Ardından, enzimin karakterizasyon ve stabilitesi incelenmiş olup, en yüksek aktivitenin pH 5 ve 55°C'de elde edildiği belirlenmiştir. Bu aşamadan sonra ise, saf enzim ile antimikrobiyal bileşik sentezi çalışmalarına geçilmiştir. Vanilin ve potasyum iyodür bileşiklerinin lakkaz enzimi katalizi sonrasında, 5-iyodovanilin oluşumu Yüksek Basınçlı Sıvı Kromatografisi cihazı (HPLC, High Pressure Liquid Chromatography) ile analiz edilmiştir. HPLC analizi sonucunda, enzim içermeyen kontrolde ve sadece enzim içeren reaksiyon karışımında 5-iyodovanilin oluşumu gözlemlenmezken, enzim ve redoks aracısı olarak ABTS içeren reaksiyonda 5- iyodovanilin oluşumu gözlemlenmiştir. Bu reaksiyonlardan elde edilen ekstraktlar ile antifungal ve antibakteriyal aktivite denemeleri gerçekleştirilmiştir. En yüksek antifungal ve antibakteriyel aktivite zonları, enzim ve redoks aracısı olarak ABTS içeren reaksiyon ürününde, Candida albicans ATCC 10231 ve Staphylococcus epidermidis ATCC 12228'e karşı 12 mm olarak elde edilmiştir. HPLC analizinde 5-iyodovanilin oluşumunun gözlendiği reaksiyon ürünü, aynı zamanda en yüksek antimikrobiyal aktivitenin elde edildiği reaksiyon ürünü olmuştur.
Özet (Çeviri)
Within the scope of the thesis, ten different isolates were obtained due to the isolation of laccase enzyme-producing actinobacteria from various sources (Fig (Ficus sp.), Cypress (Cupressus sp.), Chestnut (Aesculus sp.) rhizosphere), Date (Phoenix sp.) and animal fertilizer). These isolates were qualitatively screened in seven different media using two different substrates, and five of them were determined to be positive for laccase production. These actinobacteria were quantitatively screened for laccase production using the ABTS substrate, and three of them were confirmed to be laccase producers. These three isolates were molecularly identified and their species were determined as Streptomyces bobili CYP D4, Streptomyces osmaniensis CYP D7 and Streptomyces chartreusis CYP D8. Production environment optimization studies were conducted with the Streptomyces osmaniensis CYP D7, among which the highest laccase activity (265.8 U/L, day 12) was obtained. The highest activity was obtained on the 12th day of incubation of optimization process with an activity value of 734.2 U/L. It was then subjected to a series of different purification processes: ultrafiltration, ammonium sulfate precipitation, dialysis process and gel filtration. End of the purification process, a 4.3-fold purification, 1.3 U/mg specific activity and 2.6% yield were determined. Then, the characterization and stability of the enzyme were examined and it was determined that the highest activity was obtained at pH 5 and 55°C. After this stage, antimicrobial compound synthesis studies with enzymes were started. After laccase enzyme catalysis of vanillin and potassium iodide compounds, the formation of 5-iodovanillin was analyzed by HPLC. As a result of HPLC analysis, while no formation of iodovanillin was observed in the control group without enzyme and in the reaction mixture group containing only enzyme, the formation of 5-iodovanillin was observed in the reaction containing enzyme and ABTS as redox mediator. Antifungal and antibacterial activity experiments were carried out with the extracts obtained from these reactions. The highest antifungal and antibacterial activity zones were obtained as 12 mm against Candida albicans ATCC 10231 and Staphylococcus epidermidis ATCC 12228, in the reaction product containing ABTS as enzyme and redox mediator. The reaction product in which 5-iodovanillin formation was observed in HPLC analysis was also the reaction product in which the highest antimicrobial activity was obtained.
Benzer Tezler
- Mantar kompostunun hazırlanma sürecinde azot ve karbon döngülerinin izlenmesi.
Monitoring nitrogen and carbon cycle in the process of preperation mushroom compost
BURÇİN ÇELİK
- Effects of growth medium conditions on antibiotic production by actinomyces sp.
Aktinomisetlerden besi ortam koşullarına bağımlı antibiyotik üretiminin optimizasyonu
CİHAN MEHMET ALTINTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
BiyoteknolojiDokuz Eylül ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜLYA AYAR KAYALI
YRD. DOÇ. DR. GÖKHAN ERTAŞ
- Sucul çevreden izole edilen aktinomisetlerden biyoaktif bileşiklerin taranması, izolasyonu ve üretim ortamının optimizasyonu
Isolation, screening and optimization of production media for bioactive compounds from actinomycetes isolated from aquatic environments
MUSTAFA ERSAL
- Mikolik asit içerikli aktinomisetlerden Nocardia ve Dietzia izolatlarının 16S rDNA yöntemi ile tiplendirilmesi ve antimikrobiyal aktiviteleri
Identification of Nocardia and Dietzia isolates containing mycolic acids actinomycetes by 16S rDNA method and antimicrobial activity
TUĞBA KESKİN
- Ege bölgesi kaplıca kaynakları ve çevresinden izole edilen termofilik aktinomisetlerden yeni antimikrobiyal moleküllerin elde edilmesi
Isolation of new antimicrobial molecules from thermophilic actinomycetes in living hot spring sources and environments of aegean region
ÇAĞLA AKMEMİŞ KORKMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
BiyomühendislikEge ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDAL BEDİR