Bacillus sp. EBTA6 ile proteaz üretiminin optimizasyonu ve enzimin endüstriyel kullanım olanaklarının araştırılması

Bu çalışmada, çeşitli toprak ve gıda örneklerinden izole edilmiş olan 32 adet Bacillus izolatının proteaz üretimi araştırılmış ve en iyi üretici izolatlardan biri olan Bacillus sp. EBTA6 seçilerek proteaz üretiminin optimizasyonu yapılmış ve enzimin özellikleri ile bazı endüstriyel uygulama olanakları belirlenmiştir. Enzim üretiminin optimizasyonu, yanıt yüzey yöntemi (RSM) tabanlı merkezi kompozit dizaynı (CCD) ile yapılmıştır. Bu amaçla, üç önemli bağımsız değişken (pH, sıcaklık, maya özütü konsantrasyonu) ve bağımlı yanıt değişkenleri (enzim aktivitesi, mikroorganizma gelişmesi) belirlenmiştir. Optimizasyon sonucunda; bağımsız değişkenlerin hepsinin enzim üretimi için; maya özütü konsantrasyonu ve sıcaklığın ise mikroorganizma gelişmesi için anlamlı faktörler olduğu belirlenmiştir. Optimum üretim 30°C, pH 9, 15 g/L maya özütü konsantrasyonunda olmuş ve bu koşullarda, proteaz aktivitesi 3207,01 U/mL olarak belirlenmiştir. CCD ile ortam bileşenlerinin ve kültür koşullarının optimizasyonunun ardından Bacillus sp. EBTA6 tarafından proteaz üretiminde 2,6 kat artış gözlemlenmiştir. Enzimin optimum sıcaklık ve pH'sının sırasıyla 50-60°C ve 8 olduğu tespit edilmiştir. Enzimin pH 7-10 gibi geniş bir pH aralığında kararlı (% 82-93) olduğu gözlenmiştir. Enzim, 50°C'de bağıl aktivitesinin %55'ini 150 dakika süreyle koruyabilmiştir. Metal iyonlarından; K+, Cu2+, Sn2+ ve Zn2+'nin çok düşük oranda inhibe edici, Ca2+ ve Mg2+'nin ise aktiviteyi arttırıcı etkisi olmuştur. EDTA, PMSF ve SDS enzim aktivitesini düşürmüş, Tween 20 ve Tween 80 ise etkilememiştir. Ham enzimin Km ve Vmax değerleri sırasıyla 2,762 mg/mL ve 3125 U/mL olarak belirlenmiştir. CaCl2 varlığında enzim önemli oranda süt pıhtılaşma akvitesi göstermiştir. Yıkama performansı analizinde kan ve ketçap gibi çeşitli lekeleri etkili bir şekilde 50°C'de çıkarabildiği gözlemlenmiştir. Yapılan çalışmalar Bacillus sp. EBTA6'nın ürettiği proteazın serin alkalin özellikte ve endüstriyel kullanım potansiyeline sahip olduğu belirlenmiştir.