Anoxybacillus kaynarcensis HBB 180 LİPAZININ ÜRETİMİ ÜZERİNE KÜLTÜR
KOŞULLARININ ETKİSİ
Aslı ÇANAKÇI Aydın Adnan Menderes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoloji
Programı, Yüksek Lisans Tezi, Aydın 2021
Amaç: Anoxybacillus sp. HBB180 tarafından üretilen lipazın, üretim koşullarının
optimizasyonu yapılarak en yüksek verimde enzim üretiminin sağlanması amaçlanmıştır.
Materyal Yötem: Substrat olarak p-NPL (p-nitrofenil laurat) kullanılarak spektrofotometrik
olarak lipaz aktivite tayini yapılmıştır.
Bulgular: Bu çalışmada Aydın ili sıcak su kaynaklarından izole edilerek Adnan Menderes
Üniversitesi Biyoloji Bölümü Kültür Stok’larında kayıtlı bulunan HBB180 izolatı kullandı.
Lipolitik aktivite gösterdiği daha önceden bilinen HBB180 izolatı; termofilik, Gram-pozitif,
endospor oluşturan, çubuk şeklinde ve hareketli bir bakteridir. HBB180 suşunun 16S rRNA
dizi analizi sonucunda (%95.07) ile Anoxybacillus kaynarcensis türü ile benzerlik gösterdi.
HBB180 suşu en iyi enzim üretimi için kültür koşulları optimize edildiğinde; karbon kaynağı
olarak %0,5’lik zeytin yağı, azot kaynağı olarak %0,5’lik pepton içeren, pH 6,50 ve 55°C’de
saptandı. HBB180 izolatı optimum koşullarda geliştirildiğinde enzim üretimi logaritmik fazın
başlarında başladı ve durgunluk fazında (12.saat) maksimuma ulaştı. Enzimin hücre içinde
olduğu saptandı. A. kaynarcensis HBB180 lipazının pH 8,50’de ve 55 °C optimum aktivite
gösterdiği belirlendi.
Sonuç: Anoxybacilluskaynarcensis HBB 180 bakterisinden elde edilen lipazın, endüstriyel ve
biyoteknolojik alanlarda termostabil lipaz uygulamalarında kullanım potansiyeli olduğunu
düşünmekteyiz.İÇİNDEKİLER
KABUL VE ONAY .............................................................................................................iii
TEŞEKKÜR ......................................................................................................................... iv
İÇİNDEKİLER...................................................................................................................... v
SİMGELER DİZİNİ............................................................................................................. ix
ŞEKİLLER DİZİNİ.............................................................................................................. xi
TABLOLAR DİZİNİ........................................................................................................... xii
ÖZET.................................................................................................................................. xiv
ABSTRACT ........................................................................................................................ xv
1. GİRİŞ................................................................................................................................. 1
1.1. Enzimler ......................................................................................................................... 2
1.1.1. Enzimlerin Tarihçesi.................................................................................................... 2
1.1.2. Enzimlerin Tanımı ve Özellikleri................................................................................ 3
1.1.3. Enzimlerin İsimlendirmesi .......................................................................................... 4
1.1.4. Enzim Kodlanması ................................................................................................................5
1.1.5. Enzimlerin Sınıflandırılması ("Enzyme Classification and Nomenclature," .............. 5
1.1.6. Enzimlerin Yapısal Özellikleri .................................................................................... 6
1.1.6.1. Aktif bölgeler............................................................................................................ 6
1.1.6.2. Katalitik etkinlik.................................................................................................................7
1.1.6.3. Spesifiklik............................................................................................................................7
1.1.6.4. Enzim Aktivitesi.................................................................................................................7
1.1.6.5. Sıcaklık ..................................................................................................................... 7
1.1.6.6. pH .........................................................................................................................................8
1.1.6.7. Enzim konsantrasyonu.......................................................................................................8
1.1.6.8. Substrat konsantrasyonu....................................................................................................8
vi
1.1.6.9. Zaman ..................................................................................................................................9
1.2. Lipazlar........................................................................................................................... 9
1.2.1. Tarihçe......................................................................................................................... 9
1.2.2. Lipazların Yapısı ....................................................................................................... 10
1.2.3. Lipazların Biyokimyasal Sınıflandırması.........................................................................11
1.2.3.1. Spesifik Özellğine Göre Lipazlar...................................................................................11
1.2.3.1.1. Substrat Seçiciliğine göre Lipazlar.............................................................................11
1.2.3.1.2. Pozisyon Seçiciliğine göre Lipazlar ...........................................................................12
1.2.3.1.3. Enantiospesifikliğine göre lipazlar .............................................................................13
1.2.3.2. Kaynağına Göre Lipazlar ................................................................................................14
1.2.3.2.1. Bitki kaynaklı lipazlar ..................................................................................................14
1.2.3.2.2. Hayvan ve Böcek kaynaklı lipazlar ............................................................................14
1.2.3.2.3. Mikrobiyal kaynaklı lipazlar ............................................................................... 15
1.2.4. Lipazların Ara yüzey Aktivasyonu............................................................................ 16
1.2.5. Lipaz Aktivitesinin Belirlenme Yöntemleri .............................................................. 16
1.2.6. Lipazların Katalizlediği Reaksiyonlar....................................................................... 16
1.2.6.1. Hidroliz ..............................................................................................................................17
1.2.6.2. Sentez.................................................................................................................................17
1.2.7. Lipazların Endüstriyel Uygulamaları ........................................................................ 19
1.2.7.1. Süt endüstrisinde lipaz.....................................................................................................20
1.2.7.2. Yağ endüstrisinde lipazlar...............................................................................................21
1.2.7.3. Çay endüstrisinde kullanılan lipazlar.............................................................................21
1.2.7.4. Et ve balık endüstrisinde lipazlar ...................................................................................21
1.2.7.5. Besinler..............................................................................................................................22
1.2.7.6. Kozmetik ve kişisel bakım ürünlerinde kullanılan lipazlar ........................................22
1.2.7.7. Deterjan endüstrisinde lipazlar............................................................................... 23
vii
1.2.7.8. Atık su veya atık su arıtımında lipaz ...................................................................... 23
1.2.7.9. Biyodizel üretimi .................................................................................................... 24
1.2.7.10. Medikal uygulamalar............................................................................................ 24
1.2.7.11. Kâğıt atıklarının boya giderimi ....................................................................................25
1.3. Anoxybacillus Suşları ................................................................................................... 28
1.3.1. Anoxybacillus İçin Uygun Yaşam Ortamı................................................................. 31
1.3.2. Sentetik Ortam........................................................................................................... 31
1.4. Çalışmanın amacı ......................................................................................................... 31
2. KAYNAK ÖZETLERİ.................................................................................................... 32
2.1. Lipaz Üretimi................................................................................................................ 32
2.2. Lipaz Üretimi Üzerine Ph ve Sıcaklığın Etkisi ............................................................ 33
2.3. Karbon Kaynağının Etkisi ............................................................................................ 35
2.4. Azot Kaynağının Etkisi ................................................................................................ 36
2.5. Zeytin Atık Suyu .......................................................................................................... 39
2.6. Lipaz aktivitesi üzerine pH ve Sıcaklığın Etkisi .......................................................... 39
3. MATERYAL VE YÖNTEM .......................................................................................... 41
3.1. Kimyasallar................................................................................................................... 41
3.2. Mikroorganizma ........................................................................................................... 42
3.3. Kantitatif Lipaz Aktivite Tayini ................................................................................... 41
3.4. 16S rRNA Analizi ile HBB-180 İzolatının Tanılanması.............................................. 44
3.4.1. İzolattan genomik DNA izolasyonu ve PCR............................................................. 44
3.4.2. Data Analizi............................................................................................................... 45
3.5. Kültür Koşullarının Anoxybacillus kaynarcensis HBB 180 Lipaz Üretimi Üzerine
etkisi........................................................................................................................... 45
3.5.1. Başlangıç pH’ ının Lipaz üretimi üzerine etkisi........................................................ 45
3.5.2. İnkübasyon sıcaklığının Lipaz üretimi üzerine etkisi................................................ 45
viii
3.5.3. Lipaz üretimi üzerine karbon kaynaklarının etkisi.................................................... 46
3.5.4. Azot Kaynaklarının Lipaz Üretimi Üzerine Etkisi.................................................... 47
3.5.5. İnkübasyon Süresinin Lipaz Üretimi Üzerine Etkisi................................................. 48
3.5.6. Lipaz Üretimi Üzerine Lipazın Lokalizayonu........................................................... 48
3.6. Anoxybacillus kaynarcensis HBB 180 Lipazının Karakterizasyonu ............................ 49
3.6.1. Enzim aktivitesi üzerine pH’ nın etkisi ..................................................................... 49
3.6.2. Sıcaklığın Enzim Aktivitesi Üzerine Etkisi............................................................... 51
3.7. Verilerin değerlendirilmesi........................................................................................... 51
4. BULGULAR VE TARTIŞMA........................................................................................ 52
4.1. Data analizi................................................................................................................... 53
4.2. Kültür Koşullarının Anoxybacillus Kaynarcensis Hbb 180 Lipaz Üretimi Üzerine
Etkisi .......................................................................................................................... 55
4.2.1. Başlangıç pH’nın Lipaz Üretimi Üzerine Etkisi........................................................ 55
4.2.2. İnkübasyon Sıcaklığının Lipaz Üretimi Üzerine Etkisi............................................. 57
4.2.3. Karbon Kaynağının Lipaz Üretimi Üzerine Etkisi.................................................... 60
4.2.4. Azot Kaynaklarının Lipaz Üretimi Üzerine Etkisi.................................................... 68
4.2.5. HBB 180’nin zamana bağlı değişimi ve lipaz üretimi .............................................. 72
4.2.6. Lipaz üretimi üzerine lipazın lokalizasyonu.............................................................. 76
4.3. Anoxybacillus kaynarcensis HBB 180 Lipazının Karakterizasyonu............................ 77
4.3.1. pH’ın Enzim Aktivitesi Üzerine Etkisi...................................................................... 77
4.3.2. İnkübasyon sıcaklığının Enzim aktivitesi üzerine etkisi ........................................... 80
5. SONUÇLAR.................................................................................................................... 83
6. KAYNAKLAR................................................................................................................ 86
BİLİMSEL ETİK BEYANI............................................................................................... 102
ÖZGEÇMİŞ....................................................................................................................... 10
