Bacillus cereus ATA179 suşundan lipaz üretimini artırmak için UV mutajeneziyle suş geliştirme, besinsel optimizasyon, enzimin kısmi saflaştırılması, karakterizasyon ve deterjan endüstrisindeki potansiyeli

Abstract

Bu çalışmada, fiziksel mutajen UV ile muamele edilen Bacillus cereus ATA179 suşundan lipaz üreten 445 adet mutant elde edilmiştir. Maksimum lipaz üreten mutant suş seçilmiş ve Bacillus cereus EV4 olarak adlandırılmıştır. 24. saatte en yüksek enzim üretimi 10,6 U/ml ile elde edilmiştir. Bu mutant ana suştan %60 oranında daha fazla enzim üretmiştir. Besinsel optimizasyon çalışmalarında, en iyi karbon ve azot kaynakları sırasıyla sukroz (10,8 U/mL) ve (NH4)2HPO4 (15,3 U/mL), metal iyonu olarak CuSO4 (11 U/mL) saptanmıştır. Mutant EV4 besinsel koşulların optimize ederek yaratılan modifiye ortamda enzim üretiminde %32 artış göstermiştir. Kısmen saflaştırılmış enzimin optimum sıcaklık ve pH değerleri sırasıyla 60°C ve 7.0 olarak saptamıştır. Termostabilite çalışmalarında enzimin termostabil olduğunu tespit edilmiştir. CuSO4, CaCl2, LiSO4, KCl, BaCl2 ve Tween 20 enzim aktivitesi üzerine aktivatör etki yaptığı bulunmuştur. Vmax ve Km kinetik değerleri sırasıyla 17,36 U/mL ve 0,036 mM olarak saptanmıştır. Moleküler ağırlık yaklaşık 28,2 kDa bulunmuştur. Ham enzimin oda sıcaklığında 60 güne, +4ºC'de 75 güne, -20ºC'de 90 güne kadar aktivitesinin koruduğunu saptanmıştır. Enzimin deterjan sanayiinde potansiyel gücü araştırılmış ve enzimin deterjan katkı maddelerinden etkilenmediği ayrıca yağlı maddelerle kirletilmiş kumaşlarda yağın çıkarılmasında etkili olduğu saptanmıştır.

In this study, Bacillus cereus ATA179 was exposed to UV and total 445 lipase-producing mutants were obtained. The best lipase producing mutant showed the highest enzime activity at 24th hour (10,6 U/ml). The mutant showed a 60% increase in enzyme production and, named as Bacillus cereus EV4. Sucrose (10,8 U/mL) as the best carbon source, (NH4)2HPO4 (15,3 U/mL) as the best nitrogen source, CuSO4 (11 U/mL) as the best metal ion were obtained. EV4 mutant showed a 32% increase in enzyme production in the modified medium created by optimizing nutritional conditions. Optimum temperature and pH of the partially purified enzyme were 60° C and 7.0, respectively. Thermostability studies showed that the enzyme is thermostable. CuSO4, CaCl2, LiSO4, KCl, BaCl2 and Tween 20 had an activating effect on enzyme activity. Vmax and Km kinetic values were found as 17,36 U/mL ve 0,036 mM, respectively. The molecular weight was determined as about 28,2 kDa. The activity enzyme was found to be stable up to 60 days at room temperature, 75 days at + 4ºC and 90 days at -20ºC. The potential strength of the enzyme in the detergent industry was investigated and it was found that the enzyme was not affected by detergent additives; and it was found to be effective in removing fat in fabrics contaminated with oily substances.