Kitinaz üreten bakterilerin izolasyonu ve enzim üretiminin moleküler yöntemlerle arttırılması

Abstract

Bu çalışmada, Hatay ili Erzin ilçesi kıyı kesimlerinden toplanan ve deniz canlısı kabukları içeren toprak numunelerinden üç adet kitinolitik Bacillus sp. izolasyonu gerçekleştirilmiştir. Bakteriler sırasıyla Bacillus sp. DBK1, DBK2 ve DBK3 olarak isimlendirilmişlerdir. Her üç izolata ait kitinaz da optimum aktivitesini 40 °C'de göstermişlerdir. Yine DBK1 kitinazı optimum aktivitesini pH 7.0'de, DBK2 ve DBK3 kitinazları ise pH 6.0'da göstermişlerdir. DBK1, DBK2 ve DBK3 kitinazlarına ait spesifik aktiviteler 40 °C'de sırasıyla 6.61, 13.17 ve 8.65 U/mg olarak gerçekleşmiştir. İzolatlar en yüksek düzeyde enzim üretimini inokülasyondan itibaren DBK1, DBK2 ve DBK3 için sırasıyla 48., 36. ve 60. saatte gerçekleştirmişlerdir. İzolatların EtBr ile muamelesi sonucunda DBK1'den DBK1-M3 ve DBK1-M4, DBK2'den DBK2-M3, DBK2-M4 ve DBK2-M5, DBK3'den ise DBK3-M3 ve DBK3-M4 mutant varyeteleri elde edilmiştir. DBK1-M3, DBK1-M4, DBK2-M3, DBK2-M4, DBK2-M5, DBK3-M3 ve DBK3-M4 mutant varyeteleri kendi yabani tip varyetelerine göre sırasıyla %146, 193, 192, 121, 136, 178 ve 116 oranlarında enzim üretmişlerdir. DBK1 kitinazı için, MnCl2, MgCl2, CaCl2, ZnCl2 ve CuSO4, DBK2 kitinazı için MnCl2, ZnCl2 ve KCl, DBK3 kitinazı için ise MnCl2, CaCl2 ve ZnCl2 aktivatör olarak belirlenmiştir. HgCl2 tüm yabani varyetelere ait kitinazları kuvvetli bir şekilde inhibe etmiştir.

In the present study, three chitinolytic Bacillus strains were isolated from the soil samples containing shells of crustaceans collected from the coast sediments of Erzin district of Hatay province. The isolates were entitled as Bacillus sp. DBK1, DBK2, and DBK3, respectively. The optimum enzyme activities were observed at 40 °C for all chitinases. On the other hand, optimum pH value for DBK1 chitinase was 7.0, whereas 6.0 for DBK2 and DBK3 chitinases. The specific activities of DBK1, DBK2, and DBK3 chitinases were 6.61, 13.17 and 8.65 U/mg at 40 °C, respectively. Maximum enzyme productions of isolates were observed after 48, 36, and 60 hours later from inoculation for DBK1, DBK2, and DBK3 isolates, respectively. Mutant varieties DBK1-M3 and DBK1-M4 from DBK1, DBK2-M3, DBK2-M4 and DBK2-M5 from DBK2, and DBK3-M3 and DBK3-M4 from DBK3 were obtained after EtBr treatment. DBK1-M3, DBK1-M4, DBK2-M3, DBK2-M4, DBK2-M5, DBK3-M3 and DBK3-M4 have produced 146, 193, 192, 121, 136, 178 and 116% more chitinase according to their own wild type strains, respectively. The activators for DBK1 chitinase were MnCl2, MgCl2, CaCl2, ZnCl2, and CuSO4, for DBK2 chitinase were MnCl2, ZnCl2 and KCl, and for DBK3 chitinase were MnCl2, CaCl2 and ZnCl2. HgCl2 strongly inhibited all wild type chitinases.