Isolation, partial purification and characterization of xylanase, protease, lipase, laccase and alpha-amylase produced by soil bacteria

Abstract

Enzimler temel akademik araştırmalar ve endüstriyel uygulamalar için çok önemlidir. Bu çalışmada, endüstriyel önemi olan bazı enzimlerin üretiminin alt yapısı oluşturulmak hedeflenmiştir. Lipaz, lakkaz, alfa-amilaz, ksilanaz ve proteaz enzimleri endüstriyel önemi olan enzimlerdendir ve endüstride çok fazla kullanılmaktadırlar. Bütün bu enzimler toprakta bolca bulunan bakterilerden üretilebilmektedir. Bu çalışmada, Türkiye'nin farklı yerlerinden elde edilen toprak örnekleri kullanılarak, Lipaz, lakkaz, alfa-amilaz, ksilanaz ve proteaz enzimleri aktivitesi gösteren bakteriler izole edilmiş, karakterizasyonu yapılmış ve 16S rRNA sekanslama analizi ile tür tayinleri yapılmıştır. Tanımlanan izolatlardaki enzim aktivitelerine spektrofotometrik yöntemler ile bakılmıştır. Bu izolatlardan en yüksek enzimatik aktivite gösterenler seçilmiş ve amonyum sülfat ile çöktürme yöntemiyle kısmi saflaştırmaları yapılmıştır. Protein saflaştırmasından sonra, optimum pH ve sıcaklık değerlerini bulmak için farklı pH ve sıcaklıklarda enzim aktivitelerine bakılmış, maksimum enzim aktivitesinin ve stabilitesinin olduğu pH ve sıcaklık değerleri belirlenmiştir. Bakteri kaynağı olarak Türkiye'ye özgü toprak örnekleri kullanıldığı için, proje sonunda endüstriyel önemi olan enzimlerin üretimi için orijinal kaynaklar elde edilmiş olacaktır. Bu araştırma sonucunda, Lipaz, lakkaz, alfa-amilaz, ksilanaz ve proteaz enzimlerini üretebilecek olan bakteri bankası oluşturulacak, endüstriyel önemi olan enzimler kısmı saflaştırılacak ve karakterize edilecektir.

Enzymes are very important for fundamental academic researches and also for industrial applications. This study aims to prepare the substructure of producing some important industrially applicable enzymes. Lipase, laccase, xylanase, protease and alpha-amylase enzymes are among the most important enzymes in the industry, and have been studied a lot since they are widely used in the industry. All these enzymes can be produced from bacteria which are found abundantly in soil. In this study, using the soil samples from different places in Turkey, bacteria colonies showing five enzyme activities (Xylanase, Protease, Lipase, Laccase, Alpha-amylase) were isolated, characterized and identified with 16s rRNA sequencing analysis. Enzyme activities of identified isolates were measured with spectrophotometric methods. Then isolates which have higher enzymatic activity were chosen and partially purified with ammonium sulfate precipitation method. After precipitation of proteins, enzyme activities were measured in different pH and temperature conditions to find out the stability and optimum pH and temperature for maximum enzyme activity. With this thesis, since soil samples special to Turkey will be used as bacterial source, bacteria species different from the literature will be able to isolated and identified, so that there will be novel resources for the production of industrially important enzymes. In the results of this research, there will be a bacterial bank capable of producing Xylanase, Protease, Lipase, Laccase, Alpha-amylase enzymes and there will be characterized partially purified enzymes which can be used in industrially important enzyme production.