Aspergillus terreus ksilanaz üretim koşullarının batık ve katı kültürde istatistiki metotlarla optimizasyonu ve karşılaştırılması

Abstract

Bu çalışmanın amacı öncelikle, ksilanaz üretim şartlarının tarımsal atık olan mısır koçanı kullanılarak Aspergillus terreus NRRL 1960 ile hem batık hem de katı fermentasyon kültürlerinde istatistiki metod olarak Box-Behnken deney tasarımı kullanılarak Tepki Yüzey Metodolojisi yardımıyla optimizasyonu ve sonrasında her iki kültürün ksilanaz üretim seviyelerine göre kıyaslanmasıdır.Her iki kültür ortamı için beş farklı değişkenin üç seviyesi belirlenmiştir. Batık kültür için bu değişkenler aşı oranı, potasyum fosfat, NaCl, karbon kaynağı (mısır koçanı) ve azot kaynağı konsantrasyonlarıdır. Potasyum fosfat, NaCl konsantrasyonları yerine nem oranı ve pH değişkenleri diğer üç değişken ile birlikte katı kültür için kullanıldı. Optimize edilmiş sonuçlar ksilanaz aktivitesini batık kültür için 21 IU/mL ve katı kültür için 24 IU/mL olarak gösterdi. Değişkenlerin seviyeleri batık kültür için, karbon kaynağı 4 g/mL, aşı oranı %10, azot kaynağı 0,4 g/mL, Potasyum fosfat 0,02 g/mL ve sodyum klorür 0,02 g/mL; katı kültür için, karbon kaynağı 2 g, Nem oranı 6 mL (3X), azot kaynağı 0,2 g/mL, aşı oranı 3 mL ve pH 5 olarak belirlendi.

The aim of this study was firstly, optimization of xylanase production conditions on corn cob as a agricultural waste from Aspergillus terreus NRRL 1960 in both submerged and solid state fermentation cultures by the help of Responce Surface Methodology using Box-Behnken experimental design as a statistical method and after that, the comparison of both fermentation culture with respect to xylanase production level. Three levels of five different variables were tested for both fermentation culture. The variables for submerged fermentation culture were inoculation amount, potassium phosphate, NaCl, carbon source (corn cob) and nitrogen source concentrations. Instead of potassium phosphate, NaCl concentrations, moisture content and pH were used as the variables besides other three variables for solid state fermentation culture. The optimized results showed that the xylanase activity of submerged culture was 21 IU/mL and 24 IU/mL for solid-state culture. The variables levels were determined as 4 g/ml corn cob, 10 % inoculation, 0.4 g/ml nitrogen source, 0.02 g/ml potassium phosphate and 0.02 g/ml NaCl for submerged culture and 2g corn cob, 6 mL (3X) moisture content, 0.02 g/ml nitrogen source, 3 mL inoculation amount and pH 5 for solid-state culture.