Geobacillus türlerinde termostabil lipaz üretimi

Abstract

Yürütülen bu çalışmada, Türkiye'den izole edilen 32 adet izolat ile 13 adet standart suşun termostabil lipaz üretimleri incelenmiştir. 45 bakteri içerisinde termostabil lipaz enzimi üretenler, fenol kırmızısı içeren tribütirinli ve zeytinyağlı katı besiyerileri kullanılarak belirlenmiştir. Yapılan tarama deneyleri sonucunda, 11 adet izolat ve 7 adet standart suş olmak üzere toplam 18 bakterinin termostabil lipaz ürettiği kalitatif olarak saptanmıştır. Seçilen bu 18 adet bakterinin lipaz üretim miktarları kantitatif olarak belirlenirken, bakteriler zeytinyağının ve tribütirinin substrat olarak kullanıldığı iki farklı enzim üretim besiyerinde 24, 48 ve 72 saat, pH 7.0'de ve 60?C'de geliştirilmişlerdir. Aynı süreler içerisinde kültürlerin absorbans değerleri, enzim aktivitesi ölçümünde kullanılan kültürlerin yaş ağırlıkları ve besiyeri pH değerlerinde meydana gelen değişimler de ölçülmüştür. Aktivite tayininde substrat olarak paranitrofenol bütirat kullanılmış olup, enzim aktivitesi 50 mM'lık, pH 7.0'lik fosfat tamponunda, 60?C'de gerçekleştirilmiştir. Substrat olarak zeytinyağının kullanıldığı besiyerlerinde izolatlar 0.008-0.052 U/ml arasında, tribütirinin substrat olarak bullanıldığı besiyerlerinde ise 0.002-0.019 U/ml arasında lipaz aktivitesi göstermişlerdir. İzolatların ve standartların lipaz üretim miktarlarını kıyaslamak amacıyla, ölçülen enzim miktarı, her bir kültürün yaş ağırlığına bölünerek, hücre başına düşen enzim miktarı U/mg cinsinden hesaplanıp, bir dizin oluşturulmuştur. Yapılan bu sıralamaya göre en yüksek termostabil lipaz aktivitesi zeytinyağlı besiyerinde, Geobacillus termodenitrificans subsp. calidus F84a(0.009 U/mg) ve F84b (0.008 U/mg) izolatları ile Geobacillus termodenitrificans DSM 465T standart suşu tarafından üretildiği belirlenmiştir. Ayrıca Geobacillus stearothermophilus A113 izolatının tribütirinli besiyerinde en yüksek lipaz aktivitesine sahip olduğu görülmüştür. Sonuç olarak taranan termofilik izolatların bazılarının, standart lipaz üreticisi termofilik suşlardan daha yüksek miktarda lipaz ürettikleri saptanmış ve biyoteknolojik olarak lipaz üreticisi olabilecek aday izolatlar belirlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Geobacillus, termostabil lipaz, zeytinyağı, tribütrin

In this study, thermostable lipase production of 32 isolates and 13 standard strains were investigated all of which were isolated from Turkey. Among the 45 bacteria, those producing lipase enzyme are determined by using solid media containing tributyrin with phenol red and olive oil. The qualitative enzyme screening experiments revealed that totally 18 bacteria including the 11 isolates and 7 standard strains, produced lipase. When determining the level of lipase production of these 18 bacteria quantitatively, they were incubated at pH 7.0 and 60?C in the media containing olive oil and tributyrin as substrate during 24, 48 and 72 hours. Over these time-spans the changes in the absorbance values of the cultures as well as the wet weights of the cultures and the pH values of the media were also monitored. In the lipase activity assay, para-nitrophenol butyrate (pNPB) is used as substrate and the enzymatic reaction was carried out in 50 mm phosphate buffer at pH 7.0 and 60?C. In the media containing olive oil as substrate, the lipase activities of the isolates were between 0.008 U/ml and 0.052 U/ml, whereas a lipase production level between 0.002 U/ml and 0.019 U/ml were obtained in the media supplemented with tributyrin as substrate. In order to compare the lipase production capacities of the isolates and the standards, an index for enzyme level per cell weight (U/mg) was used by dividing the measured enzyme level to the wet weight of the cultures. In the ranking, the maximum thermostable lipase activity level was achieved by the isolates Geobacillus thermodenitrificans subsp. calidus F84a (0.009 U/mg) and F84b (0.008 U/mg) and by the standard strain of Geobacillus thermodenitrificans DSM 465T with in the media containing olive oil. It was also observed that Geobacillus stearothermophilus A113 had the maximum lipase activity in the media containing tributyrin. In conclusion, it was pointed out that some of the thermophilic isolates under investigation produce lipase at a higher rate in comparison to the standard lipase producing strains. In this study some lipase producing isolates potentially of importance for biotechnology were also determined.Key Words: Geobacillus, thermostable lipase, olive oil, tributyrin