Kaplıca suyundan izole edilen ılımlı termofilik Niallia alba BT-5 amilazının üretimi, saflaştırılması, karakterizasyonu ve endüstriyel kullanım potansiyeli
Production, purification, characterization and industrial use potential of amylase of moderate thermophilic Niallia alba BT-5 isolated from hot spring water
- Tez No: 955500
- Danışmanlar: PROF. DR. HAKAN ÖZKAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyokimya, Biyoteknoloji, Mikrobiyoloji, Biochemistry, Biotechnology, Microbiology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 141
Özet
Amaç: Bu çalışmada, daha önce bakteriyel çeşitliliği araştırılmamış olan Bitlis/Gülsuhan kaplıcasından bakteri izolasyonu, en yüksek amilaz aktiviteye sahip izolattan enzim üretilerek saflaştırılması ve bazı endüstriyel alanlardaki kullanım potansiyelinin incelenmesi amaçlanmıştır. Yöntem: Çalışmada kullanılan bakteriler Bitlis/Gülsuhan kaplıcasından temin edilen su örneğinden izole edildi. Tüm izolatların, konvensiyonel analizlerine ve 16S rRNA dizi analizlerine göre tür tanımlaması yapıldı. En yüksek amilaz aktiviteye sahip izolat belirlendi ve daha yüksek ekstraselüler amilaz üretimi için kültür parametreleri optimize edildi. Optimal değerlerde amilaz üretimi gerçekleştirildi ve kültür sıvısı süpernatantından nişasta afinite yöntemine göre enzim saflaştırıldı. Daha yüksek amilaz saflaştırması için nişasta afinite tekniği optimize edildi. Optimum değerlere göre nişasta afinite tekniği ile saflaştırılan amilazın karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirildi. KM sabiti ve VMax değeri araştırılarak enzim kinetiği incelendi ve SDS-PAGE ile enzimin alt birim molekül ağırlığı tespit edildi. Saflaştırılan amilazın deterjan, içecek ve tekstil endüstrilerindeki kullanım potansiyeli ortaya koyuldu. Bulgular: Kaplıca suyundan toplamda 9 bakteri izole edilerek tür tanımlamaları yapıldı ve en yüksek amilaz pozitif bakteri BT-5 izolatı olarak belirlendi. BT-5 izolatı Niallia alba (GenBank®: PV370379) olarak tanımlandı. İndüklenmiş sıvı besiyerine inoküle edilen BT-5'in ekstraselüler amilaz aktivitesi başlangıçta 68,14 EÜ/ml iken kültür optimizasyonu ile (pH:9, 45ºC, 48 saat, %1,5 Nişasta konsantrasyonunda) 113,17 EÜ/ml aktiviteye ulaşıldı. N. alba BT-5 amilazının saflaştırılması için uygulanan tek basamaklı nişasta afinite tekniğinin saflaştırma verimini artırmak adına optimizasyon çalışmaları (pH:7, %2 nişasta konsantrasyonu, 30 dk) yapıldı ve diyaliz sonrası 56,7 verimle 5,23 kat saflaştırılan amilazın molekül ağrılığı 72,1 kDa olarak belirlendi. Karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirilen enzimin KM sabiti ve VMax değeri sırasıyla 1,21 mg/ml ve 2000 EÜ/ml olarak belirlendi. Sonuç: Bitlis/Gülsuhan kaplıca suyunun bakteriyel çeşitliliğinin incelenmesi ve Niallia alba bakterisinden amilaz eldesi literatürde ilk kez mevcut tez çalışması ile gerçekleştirildi. N. alba BT-5 amilazının deterjan ve içecek endüstrisi için kullanım potansiyeline sahip olduğu, tekstil endüstrisi için ise yapılacak optimizasyon çalışmaları ile iyileştirilebileceği görülmektedir. N. alba amilazının endüstriyel prosesler için kullanım alanı bulabileceği ortaya koyulmuştur.
Özet (Çeviri)
Purpose: This study aimed to isolate bacteria from the Bitlis/Gülsuhan hot spring, which has not been previously studied for its bacterial diversity, to produce and purify the enzyme from bacteria that exhibit the highest amylase activity, and to investigate its potential applications in various industries. Method: The bacteria used in the study were isolated from the water sample provided from the Bitlis/Gülsuhan hot springs. The species identification of all isolates was carried out according to conventional analyses and 16S rRNA sequence analyses. The isolate with the highest amylase activity was determined, and culture parameters were optimized for higher extracellular amylase production. Amylase production was carried out at optimal values, and the enzyme was purified from the culture broth supernatant by the starch affinity method. The starch affinity technique was optimized for higher amylase purification. Characterization studies were performed on amylase purified by the starch affinity technique according to the optimal values. The enzyme kinetics were examined by determining the KM constant and VMax value, and the subunit molecular weight of the enzyme was determined using SDS-PAGE. The usage potential of purified amylase in the detergent, beverage, and textile industries was revealed. Findings: A total of 9 bacteria were isolated from the hot spring water, species identification was performed, and the highest amylase-positive bacteria was determined as BT-5 isolate. The BT-5 isolate was identified as Niallia alba (GenBank®: PV370379). While the extracellular amylase activity of BT-5 inoculated into induced liquid medium was initially 68.14, 113.17 EU/ml activity was reached with culture optimization (pH 9, 45ºC, 48 hours, 1.5% starch concentration). To increase the purification efficiency of the one-step starch affinity technique applied for the purification of N. alba BT-5 amylase, optimization studies (pH 7, 2% starch concentration, 30 min) were performed, and the molecular weight of the amylase, which was purified 5.23-fold with a yield of 56.7 after dialysis, was determined as 72.1 kDa. The KM constant and VMax value of the enzyme whose characterization studies were performed were determined as 1.21 mg/ml and 2000 EU/ml, respectively. Results: The investigation of bacterial diversity of Bitlis/Gülsuhan hot spring water and the production of amylase from Niallia alba bacteria were carried out for the first time in the literature with the current thesis study. It is seen that N. alba BT-5 amylase has the potential to be used in the detergent and beverage industry and can be improved with optimization studies for the textile industry. It has been revealed that N. alba amylase can be used in industrial processes.
Benzer Tezler
- Aeribacillus pallidus AC6'da yüksek seviyede ekspres edilen flagellin geninin (hag) klonlanması, promotor yapısı, flagellar spesifik transkripsiyon faktörünün (sigma-d) izolasyonu ve saflaştırılması
Cloning and promoter architecture of flagellin gene (hag) expressed at high-level and isolation and purification flagellar-specific transcription factor (?d) in Aeribacillus pallidus AC6
ELİF SEVİM
Doktora
Türkçe
2010
BiyolojiKaradeniz Teknik ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ OSMAN BELDÜZ
- Banaz-Hamamboğazı (Uşak) jeotermal sahasında su ve toprak kirlilik etkilerinin incelenmesi
The research of water and soil contamination effects in Banaz-Hamamboğazi geothermal field
BÜLENT AKKAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Jeoloji MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİM MUTLU
- Akarçay Havzası'nın beşeri ve iktisadi coğrafyası
Human and economic geography of the Akarçay Basin
UĞUR YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
CoğrafyaMarmara ÜniversitesiCoğrafya Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ALİ SELÇUK BİRİCİK
- Akarçay Havzası'nın hidrolojik etüdü ve planlaması
Hydrological research and planning of the Akarçay basin
HÜSEYİN KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
CoğrafyaMarmara ÜniversitesiCoğrafya Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ALİ SELÇUK BİRİCİK
- Kaplıca sularında bulunan mangan'ın hızlı sinerjik bulutlanma noktası ekstraksiyonu sonrası spektrometrik tayini
Spectrometric determination of manganese in spring waters after rapidly synergistic cloud point extraction
HASAN PINAR