Beyaz-çürükçül fungus kültürlerinde tirosinaz enziminin taranması ve optimizasyonu
Screening and optimisation of tyrosinase synthesis in white-rot fungi
- Tez No: 97890
- Danışmanlar: PROF. DR. NAZİF KOLANKAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2000
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 68
Özet
IV ÖZET Tirosinaz fenol oksidazlann bir üyesidir. Çevre için oldukça zehirli ve tehlikeli olan fenolik bileşiklerin oksidasyon reaksiyonlarını katalizlediği gösterilmiştir. Bu nedenle atıksulardan fenol gideriminde önemli bir rol oynar. Ancak her ne kadar tirosinaz kullanımı atıksulardan fenol giderimini alternatif proseslere göre kolaylaştırryorsa da, tirosinaz kaynağı olarak Agaricus bisporus şapkalı mantarının kullanılması nedeniyle enzim maliyeti artmaktadır. Çünkü, şapkalı biçimde üreyen A. bisporus tirosinazı hücre içi olarak sentezlemekte, buna bağlı olarak enzimin saflaştırılması süreci maliyeti arttırmaktadır. Bu nedenle, tirosinaz üretimi için daha ucuz kaynakların ve alternatif saflaştırma metotlarının araştırılmasına ihtiyaç vardır. Çalışmamızda beyaz çürükçül funguslarm filamentöz kültürlerinde tirosinaz sentezi araştırıldı. Bu amaçla 6 beyaz-çürükçül fungus türü (Trametes versicolor, Phanerochaete chrysosporium, Pleurotus ostreatus, Pleurotus sapidus, Pleurotus sajor-caju ve Pleurotus florida) incelendi. Çalışmalar sonucunda beyaz-çürükçül funguslarm tirosinazı hücre dışı olarak sentezledikleri saptandı. Çalışılan 6 beyaz- çürükçül fungus türü içinde, 10 günlük çalkalamak inkübasyon sonucunda özgül tirosinaz aktivitesi 30.85 U/mg protein olarak ölçülen T. versicolor, tirosinaz üretimi açısından, en verimli tür olarak belirlendi. Bu nedenle tirosinaz sentezinin optimizasyonuna yönelik çalışmalar bu mikroorganizma üzerinde yürütüldü. Tirosinazm, çalkalamak inkübasyon koşullarında statik inkübasyon koşullarına göre daha verimli üretildiği gözlendi. Çalkalamak inkübasyon koşullarında tirosinaz aktivitesi 30.85 U/mg protein olarak ölçüldü. Tirosinaz üretimi için en uygun inkübasyon süresini ve indüktörü saptamak için yaptığımız deneyler sonucunda en yüksek aktivite inkübasyonun 10. günü indüktörsüz örnekte 30.85 U/mg protein olarak ölçüldü. Tirosinaz üretimi için ortamdaki azotun kısıtlanması gerektiği belirlenmiş, en yüksek tirosinaz aktivitesi azot kaynağı olarak kullanılan NHıNCVün yoğunluğu 0.8 g/L olarak ayarlanan örnekte 42.33 U/mg protein olarak ölçülmüştür. Ayrıca ortamdaki CaCk yoğunluğunun tirosinaz üretimi ile ilişkili olduğugösterilmiş, en yöksek tirosinaz aktivitesi CaCb yoğunluğu 0.2 g/L olan örnekte 58.5 U/mg protein olarak ölçülmüştür. Tirosinaz üretimi için en uygun karbon kaynağmm belirlenmesi amacıyla yaptığımız deneyler sonucunda, en yüksek aktivite değeri 20 g/L glukoz içeren örnekte 58.5 U/mg protein olarak ölçüldü. Tirosinaz üretimi için en uygun karbon kaynağı olarak belirlenen glukozun üretim ortamındaki yoğunluğu ile tirosinaz sentezi arasındaki ilişkiyi belirlemek amacıyla yaptığımız deneyler sonucunda en yüksek tirosinaz aktivitesi, 15 g/L glukoz içeren örnekte 125.64 U/mg protein olarak ölçüldü. Tirosinaz sentezi için en uygun inkübasyon pH'smı 4.7 olduğu görülmüş, daha önce optimize edilen koşullara göre bu pH değerinde hazırlanan ortamlarda tirosinaz aktivitesi 125.64 U/mg protein olarak ölçülmüştür. Buna ek olarak en uygun inkübasyon sıcaklığının 30 °C olduğu saptanmış, bu ortam sıcaklığında inkübe edilen örneklerde tirosinaz aktivitesi 125.64 U/mg protein olarak ölçülmüştür. Saf oksijen ile havalandırılan örneklerde tirosinaz aktivitesinin yaklaşık %40 azaldığı gözlenmiş, bu örnekte tirosinaz aktivitesi 76.2 U/mg protein olarak ölçülmüştür. Son olarak optimize edilmiş koşullarda üretilen enzim fenol ve kateşol çözeltileri ile muamele edilmiş, her iki örnekte 15 dakikalık bir süre içinde kahverengine doğru bir renk değişikliği, 2 saatlik muamele sonucunda ise presipitat oluşumu gözlenmiştir. Çalışmamız sonucunda, optimize edilmiş koşullarda tirosinaz üretiminin, başlangıç koşullarına göre daha verimli olduğu gözlenmiştir. Üretilen bu enzimin fenol ve kateşolu başarılı bir şekilde çöktürdüğü gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
VI ABSTRACT Tyrosinase is a member of phenol oxidases. It has been shown to catalyze oxidation reactions of phenolic compounds, which are highly toxic and hazardous for environment. Thus, it plays an important role in phenol removal from wastewaters. However, despite the using tyrosinase facilitates the phenol removal from wastewaters as to alternative methods, the cost of mushroom tyrosinase is currently very high. Because, Agaricus bisporus, which is synthesize tyrosinase as an intracellular enzyme, is used as enzyme source and as a matter of fact the purification process of tyrosinase from this mushroom is a problem that increases the cost of enzyme. From this point of view the cheaper sources and alternative purification processes for tyrosinase production need to be investigated. In our study tyrosinase synthesis has been investigated in the filamentous cultures of white-rot fungi For this purpose 6 strains (Trametes versicolor, Phanerochaete chrysosporium, Pleurotus ostreatus, Plewotus sapidus, Pleurotus sajor-caju and Pleurotw florida) of white-rot fungi were examined. Our experiments have showed that tyrosinase is synthesized as an extracellular enzyme by white-rot fungi. Among the fungal strains examined, T. versicolor, whose tyrosinase activity was 30.85 U/mg protein on the 10* day of shake flask cultures, have been found to be the most productive strain for tyrosinase synthesis. Therefore optimization studies of tyrosinase synthesis were executed on this microorganism It is observed that tyrosinase was produced more efficiently in shake flask cultures than statically incubated cultures of T. versicolor. Tyrosinase activity was found 30.85 U/mg protein in the shake flask cultures of T. versicolor. Tyrosinase activity was reached to its maximum on the 10th day of the incubation and measured as 30.85 U/mg protein. In addition, among the studied inducers (2,5 xylidine and cycloheximide) none of them found to induce tyrosinase in T. versicolor. When the amount of NH4NO3, which is used as nitrogen source, was restricted, it is observed that tyrosinase activity was increased and the maximum tyrosinase activity was measured as 42.33 U/mg protein in the specimen that was contain 0.8 g/L NH4NO3. Moreover, it has beenvu protein in the specimen that was contain 0.8 g/L NH4NO3. Moreover, it has been shown that there is a relationship between tyrosinase activity and CaCfc concentration of medium. Maximum tyrosinase activity was observed in the specimen that contain 0.2 g/L CaCk as 58.5 U/mg protein. In order to determine the most useful carbon source for tyrosinase production by T. versicolor, different carbon sources, including glucose, fructose, galactose, maltose, lactose, sucrose and xylose, have been tested. The maximum tyrosinase activity was found in the medium that contains 20 g/L glucose as a carbon source and was 58.5 U/mg protein. Than the glucose concentration was studied in order to optimize tyrosinase activity and the maximum activity (125.64 U/mg protein) was determined in medium whose glucose concentration was 15 g/L. The pH optimum for tyrosinase production was found to be 4.7 and tyrosinase activity was 125.64 U/mg protein. Furthermore, the optimum growth temperature was defined as 30 °C and tyrosinase activity which was measured in the cultures incubated in this temperature was 125.64 U/mg protein. When the cultures were periodically oxygenated, it is observed that approximately %40 of the activity was lost and under this condition, the activity was 76.2 U/mg protein. Finally, phenol and catechol solutions were treated with tyrosinase that produced under optimized conditions. At the end of the 15 minutes of treatment, a color change from colorless to brown and after 2 hours the precipitate formation was observed in the solutions. In comparison with the beginning conditions, it is observed that tyrosinase efficiency at optimized conditions is better than the beginning conditions. Phenol and catechol were successfully precipitated with enzyme produced at optimized conditions.
Benzer Tezler
- Düşük kaliteli linyitlerin trametes versicolor lignolitik sistemi ile desülfürizasyonu
Desulphurization of low-rank lignites through using the lignolytic system of trametes versicolor
YALDA KHOUSHNAHAD
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
BiyolojiHacettepe ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NAZİF KOLANKAYA
- Mikroorganizmaların lakkaz üretimine çeşitli faktörlerin etkisi
The Effect of various factors on laccase production of microorganisms
EMRE BİRHANLI
- Bazı poliaromatik bileşenlerin biyodegradasyonunda beyaz çürükcül fungusun katalaz, süperpoksit dismutaz, lignin peroksidaz aktivitelerinin rolu
Başlık çevirisi yok
İ.TÜLAY ÇAĞATAY
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
BiyolojiHacettepe ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NAZİF KOLANKAYA
- Phanerochaete chrysosporium ve pseudomonas putida'dan elde edilen ligngnolitik enzimlerin analizi, üretimi ve izolasyonu
Analysis, production and isolation of ligninolytic enzymes produced by phanerochaete chrysosparium and pseudomonas putida
FULYA ERGUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
KimyaEge ÜniversitesiBiyokimya Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURDAN PAZARLIOĞLU
- Beyaz çürükçül fungus Funolia trogii kullanılarak diazo boyar madde reaktif black 5'in renk giderimi
Decolorization ofdiazo dye reactive black 5 using white rot fungi Funolia trogii
MEHMET ALİ MAZMANCI
Doktora
Türkçe
2003
Çevre MühendisliğiMersin ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ ÜNYAYAR