Yem katkısı ksilanaz enzimi üreten bakteri izolasyonu ve enzimin kısmi karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi kampüs alanı içerisinden alınan toprak örneklerinden ksilanolitik Bacillus sp. XbO bakterisi izole edilmiştir. XbO ksilanazı optimum aktivitesini 60 °C ve 6.0-7.0 pH aralığında göstermiştir. Ksilanaz enzimi 30 dk ön inkübasyon sonrasında 60 ºC'de %92 kalan aktivite gösterirken, 90 ºC'de %62 kalan aktivite göstermiştir. 40-80 ºC arasındaki ortalama kalan aktivite ise %92 olarak gerçekleşmiştir. Yine enzim 7.0-10.0 pH değerlerinde 30 dk ön inkübasyon sonucunda ortalama %96, 7.0-11.0 pH aralığında ise ortalama %92.4 kalan aktivite göstermiştir. En yüksek ksilanaz üretimi izolatın inokülasyonundan itibaren 24. saatte gerçekleşmiştir. SDS-PAGE ve zimogram analizleri ile enzimin moleküler ağırlığı ~81 kDa olarak belirlenmiştir. MnCl2, CoCl2, ZnCl2, MgCl2, CaCl2, EDTA ve FeCl3 enzim aktivitesini stimüle ederken, HgCl2 ve CuCl2 inhibe etmişlerdir. Ham ve saflaştırılmış enzime ait spesifik aktivite değerleri sırasıyla 27.6 ve 113.8 U/mg protein olarak belirlenmiştir. BLAST analizi sonucunda Bacillus sp. XbO bakterisinin rDNA sekansı ile Bacillus pumilus ve Bacillus safensis bakterilerinin rDNA sekansları arasında %98 oranında benzerlik bulunmuştur.

In the study, the xylanolytic bacterium Bacillus sp. XbO was isolated from the soil samples collected from campus area of Osmaniye Korkut Ata University. XbO xylanase showed its optimum activity at 60 °C and 6.0-7.0 pH values. Xylanase enzyme were showed 92 and 62% residual activity after pre-incubation at 60 and 90 ºC for 30 min, respectively. The relative residual activity between 40-80 ºC was occured as 92%. On the other hand, the enzyme was showed 96 and 92.4% residual activities after pre-incubation between 7.0-10.0 and 7.0-11.0 pH values for 30 min, respectively. Maximum xylanase production of isolate was observed after 24 hours later from inoculation. The moecular weight of the enzyme was determined as ~81 kDa by SDS-PAGE and zymogram analysis. The enzyme activity was stimulated by MnCl2, CoCl2, ZnCl2, MgCl2, CaCl2, EDTA and FeCl3, whereas inhibited by HgCl2 and CuCl2. The specific activities of crude and purified enzymes were 27.6 and 113.8 U/mg proteins, respectively. According to BLAST analysis, Bacillus sp. XbO rDNA sequence was similar to Bacillus pumilus and Bacillus safensis rDNA sequences at the rate of 98%.