Screening for industrially important extracellular enzymes from Alkalophilic bacillus

Abstract

öz Alkalofilik Bacillus genusu yüksek pH değerlerinde aktif ve stabil ekstraselüler enzim üreten endüstriyel önemli türler içermektedir. Bu alkali enzimler (proteaz, amilaz, ksilanaz, selülaz, lipaz ve pektinaz) deri, deterjan, kağıt sanayii ve atık su arıtımı gibi endüstrinin çeşitli alanlarında kullanım alanı bulmaktadır. Farklı bakterilerin izolasyonu daha iyi özellikte yeni enzimlerin bulunmasında önemli rol oynamaktadır. Bu çalışmanın amacı, topraktan, at gübresinden ve deri işlem basamaklarından izole edilen alkalofilik Bacillus' /m alkali ekstraselüler enzimlerim taramak ve bu izolatları fenotipik testlerle ve 16S-ITS rDNA'ya dayalı RFLP yöntemiyle karakterize etmektir. Çalışmanın sonucunda, çubuk şekilli, spor üreten ve Gram pozitif 116 izolat Bacillus olarak tanımlanmıştır. İzolatlardan 10 tanesinin zorunlu alkalofilik olduğu bulunmuştur. 91 proteaz, 71 amilaz, 18 ksilanaz, 3 selülaz, 74 pektinolitik enzim (71 poligalakturonik asit, 72 pektin degrade eden) ve 55 lipaz (41 Tween 20, 14 Tween 80 hidrolize eden) üreticisi izolat elde edilmiştir. İzole edilen ve referans suşlar enzim üretimlerine göre 18 gruba ayrılmışlardır. 16S-ITS rDNA RFLP için Taq I ve Hae III olmak üzere iki enzim kullanılmıştır. İki enzimin de izolatların ayırdedilmesinde gerekli olduğu anlaşılmıştır. Referans suşlar hem Taq I hem de Hae III tarafından farklı gruplara ayrılmıştır. Taq I'le kesim 16 genotipik grup, Hae III'le kesim ise 15 farklı grup ortaya çıkarmıştır. Ayrıca 116 izolat ve 5 referans susun RFLP profillerinin karşılaştırmalı analizi sonucunda 26 genotipik grup olduğu sonucuna varılmıştır.

ABSTRACT Alkalophilic Bacillus include industrially important species since they can produce many extracellular enzymes which are active and stable at high pH values. These alkaline enzymes (proteases, amylases, xylanases, cellulases, lipases and pectinases) find use in various field of industry such as leather, detergent, paper industries and waste water treatment. Isolation of diverse bacteria plays an important role in finding novel enzymes with improved characteristics. The aim of this study was therefore to screen for alkaline extracellular enzymes of alkalophilic Bacillus isolated from soil, horse feces and leather processing and to characterize these strains by phenotypic tests and by 16S-ITS rDNA based RFLP. At the end of the study, rod-shaped, endospore forming and Gram positive 116 strains were identified as Bacillus. Ten of the 116 strains were found to be obligate alkalophilic. 91 protease, 77 amylase, 18 xylanase, 3 cellulase, 74 pectinolytic enzyme (71 polygalacturonic acid degrading and 72 pectin degrading) and 55 lipase (41 Tween 20 hydrolyzing and 14 Tween 80 hydrolyzing) producing strains were obtained. Isolated and reference strains were classified into 18 groups in respect of the enzymes they produced. Two enzymes, Taq I and Hae III were used for 16S-ITS rDNA based RFLP analysis. Both of the enzymes were found to be necessary for the discrimination of the strains. Reference strains were clustered into different groups by both Taq I and Hae III. Taq I digestion revealed 16 genotypic groups while Hae III revealed 15 different groups. And comparative analysis of the RFLP profiles of 116 isolates and 5 reference strains resulted in 26 genotypic groups.