Zeytinyağı fabrikası sıvı atığının biyoarıtımında fenol parçalayıcı enzim aktivitelerinin incelenmesi

Abstract

Bu yüksek lisans çalışmasında, zeytin karasuyunun, Rhodotorula glutinis ve Debaryomyces hansenii mayaları ile ayrı ayrı biyolojik arıtımı sırasında; ortamdaki fenolik bileşenlerin parçalanmasını katalizleyen enzimlerin aktivitelerinin izlenmesi, toplam fenol derişimi ile her bir fenolik bileşenin derişimindeki değişikliğin belirlenmesi ve aynı zamanda toplam antioksidan aktivitesindeki değişikliklerin gözlenmesi amaçlanmıştır. Ayrıca, askorbik asit ilavesi ile biyoarıtım ortamında değerli bir antioksidan olan hidroksitirozolün birikimi de incelenmiştir. Bu doğrultuda, biyoarıtımlar çalkalamalı hava banyosunda, 30oC ve 150 rpm'de gerçekleştirilerek zeytin karasuyu özelliklerinin ve derişiminin her bir maya ile gerçekleştirilen biyoarıtımlara etkisi incelenmiştir. Biyoarıtım süresince, R. glutinis ve D. hansenii'ye ait tirozinaz monofenolaz, tirozinaz difenolaz, lakkaz, mangan peroksidaz ve tannaz enzimlerinin aktiviteleri ölçülmüş; zamanla tirozol, hidroksitirozol, kateşol, 4-metilkateşol ve vanilik asit derişimlerindeki değişimler belirlenmiştir. Biyoarıtım ortamlarına eklenen farklı değerleri ile askorbik asitin hidroksitirozol birikimine etkisi incelenmiştir. Sonuç olarak, her iki maya da farklı enzim aktiviteleri ile zeytin karasuyunda bulunan fenolik bileşenleri farklı miktarda kullanmışlardır. D. hansenii ile biyoarıtımı gerçekleştirilen ortamlara eklenen askorbik asit, hidroksitirozol birikimini sağlamamıştır; ancak R. glutinis ile biyoarıtım ortamına eklenen yüksek miktardaki askorbik asit ile hidroksitirozolün tamamen tüketilmesi önlenmiştir.

In this master thesis, it is aimed to monitor the variations in the activities of phenol-degrading enzymes, in the concentrations of total phenol and individual phenolic compounds as well as in the total antioxidant activity during bioremediation of olive mill wastewater (OMW) by Rhodotorula glutinis and Debaryomyces hansenii yeasts. The accumulation of valuable antioxidant phenolic compound hydroxytyrosol during bioremediation was also aimed by introducing ascorbic acid into the medium. Bioremediation studies were carried out in an orbital shaker at 30oC and 150 rpm conditions. The effects of characteristics and concentrations of OMW on the course of bioremediations with both yeasts were investigated. The activities of tyrosinase monophenolase, tyrosinase diphenolase, laccase, managanese peroxidase and tannase enzymes by R. glutinis and D. hansenii were measured throughout the bioremediations. The variations in tyrosol, hydroxytyrosol, catechol, 4-methylcatechol and vanillic acid concentrations with time were detected. The effect of ascorbic acid on the accumulation of hydroxytyrosol in the bioremediation medium by R. glutinis and D. hansenii was studied by changing its concentration. The results showed that the yeasts degraded phenolic compounds in OMW at different degrees by their different enzyme activities. It was also found out that the addition of ascorbic acid did not provide the accumulation of hydroxytyrosol in the medium bioremediated by D. hansenii; however, high concentration of ascorbic acid prevented the complete depletion of hydroxytyrosol in the medium biodegraded by R. glutinis.