Keratinolitik Bacillus sp. suşlarının izolasyonu, karakterizasyonu, keratinaz üretimi ve karakterizasyonu

Bu çalışmada, tavuk üretim çiftliği toprağından 21 proteolitik (skim-milk agarda) Bacillus suşu izole edilmiş, bunlardan 8 tanesi keratin-azure substratı ile keratinolitik aktivite göstermiştir. HSK-21 nolu suş en iyi keratinaz üreticisi olarak seçilmiş ve VITEK-2 bakteri tanılama sistemi ile Bacillus sp. olarak tanılanmıştır. Keratinaz üretimi için temel tüylü besiyeri kullanılmış ve maksimum enzim aktivitesi pH=8.0'de,'de gözlenmiştir.Enzim pH 5.0-13.0 ve 20-60ºC aralıklarında aktivite göstermiş ancak optimum aktivite pH=12.0 ve 40ºC'de saptanmıştır. Enzim farklı tamponlarla (pH=7.0-13.0) 30 dk muamele edildiğinde ortalama %50-100 oranında aktifliğini korumuş, pH 11.0 ve 12.0'de aktivite %100 korunmuştur. Enzim 20-100ºC'lerde 30 dk inkübe edildiğinde 20-60ºC'lerde yaklaşık %34-86 oranında kalan aktivite saptanmış ve 30ºC'de aktivite %100 korunmuştur.SDS-PAGE (jelatin içeren) analizinde proteolitik aktivite gösteren 3 farklı büyüklükte (46.8 kDa, 26 kDa ve 21.9 kDa) protein bandı saptanmıştır.Enzim inhibitörleri ve metal iyonlarının 1-5 mM konsantrasyonları ile 30 dk inkübasyondan sonra, Na2SO3 (%42), CaCl2 (%39), PMSF (%34), Phenyl Glyoxal (%23), üre (%15) enzim aktivitesini indüklemiş, N-Bromo süksinimit ve ZnCl2 aktiviteyi tamamen inhibe etmiştir. HgCl2 (%66), SDS (%56), EDTA (%46), Ethyl acetimidate (%32), MgCl2 (%15) aktivitede düşmeye neden olurken, KCl ve NiCl2 önemli bir etki yapmamıştır.Koyun derisi kesitlerindeki yünler, pH=12.0'de ve 40ºC'de deri bütünlüğü bozulmadan tamamen uzaklaşmıştır (dehairing).Sonuç olarak; Bacillus sp. HSK-21 nolu izolattan üretilen keratinaz; keratinoliz gerektiren biyoteknolojik uygulamalarda mezofil ve yüksek alkali koşullar için uygundur ve şimdiye kadar literatürlerde bildirilen bakteriyal keratinazlardan daha yüksek pH'da aktif bir enzimdir.Anahtar Kelimeler: Bacillus sp. HSK-21, alkali keratinaz, dehairing