İmmobilize edilmiş halofilik arkelerde lipaz, proteaz ve amilaz aktivitelerinin belirlenmesi

Abstract

Tuz gölü, Acı göl, Tuzla gölü ve Samandağ tuzlu kıyı bataklığından izole edilmiş halofilik arke koleksiyonuna ait A138, A235, B45, D83A ve SD23 izolatları yedi farklı destek materyali kullanılarak üç değişik yöntemle immobilize edilmiştir. İmmobilize edilmiş ve serbest halofilik arke hücrelerinin 192 saat boyunca lipaz (B45 ve A138), amilaz (B45 ve D83A) ve proteaz (A235 ve SD23) aktivitesi belirlenmiştir. En yüksek enzim aktivitesinin gözlendiği immobilizasyon yöntemi optimize edilerek, her bir enzim aktivitesi üzerine pH, sıcaklık ve tuz konsantrasyonlarının etkisi belirlenmiştir.Bu çalışmada, yapılan immobilizasyon denemelerinde en verimli destek materyali, B45 ve A138 izolatları için kitosan, D83A ve A235 izolatları için Celite, ve SD23 izolatı için kalsiyum aljinat olarak belirlenmiştir. Yapılan tüm denemelerde immobilize edilen hücrelerde serbest hücrelere göre daha yüksek enzim aktivitesi olduğu saptanmıştır. Buna göre, lipaz aktivitesine sahip B45 ve A138 izolatlarında sırasıyla 10 ve 9 kat, proteaz aktivitesine sahip D83A ve B45 izolatlarında sırasıyla 8 ve 3 kat, amilaz aktivitesine sahip A235 ve SD23 izolatlarında ise 2 kat enzim aktivitesi artışı gözlenmiştir. İmmobilize edilen arke izolatlarının her üç enzim yönünden de, 3-4 M NaCl, pH 7.5-8 ve 40 ºC koşullarında en yüksek aktiviteyi gösterdikleri saptanmıştır.Bu çalışma ile immobilize edilen halofilik arke hücrelerinin yüksek tuz konsantrasyonunda yüksek lipaz, proteaz ve amilaz aktivitesine sahip oldukları ve dolayısıyla biyoteknolojik potansiyellerinin olabileceği gösterilmiştir.

The isolates named as A138, A235, B45, D83A and SD23 were chosen from a collection of halophilic archaea isolates which were collected from various saline environments in Turkey (Tuz Lake, Aci Lake, Tuzla Lake and coastal saline marsh of Samandag) based on their high lipase (B45 and A138), protease (A235 and SD23) and amylase (B45 and D83A) activity. These isolates were immobilized with three different methods on seven different matrices and their related enzymatic activities were determined for 192 hours. Among the tested immobilization methods the one retaining the highest enzymatic activities was optimized and then the effects of temperatures, pH and salt concentrations on each of enzymatic activities were determined.In this study, the most effective matrices for immobilization were found to be chitosan for B45 and A138 isolates, Celite for D83A and A235 isolates, and calcium alginate for SD23 isolate. In all attempts, the immobilized cells were shown to have higher enzymatic activities comparing to free cells. For example, B45 and A138 were found to have 10 and 9 times, respectively, higher lipase activity, D83A and B45 were found to have 8 and 3 times, respectively, higher protease activity, and A235 and SD23 were found to have 2 times higher amylase activity comparing to free cells. It was found that the immobilized halophilic archaea cells maintained at conditions with 40 ºC, pH: 7.5-8 and 3-4 M NaCl have the highest amylase, lipase and protease activity.With the current study it was shown that the immobilized halophilic archaea cells maintained under high salt conditions had high lipase, amylase and protease activity comparing to free cells and this result may have some biotechnological importance for future applications.