Bakteriyel konsorsiyumla biyosürfektan üretiminin araştırılması

Bu çalışmada, atık kullanılarak modifiye edilen besiyerinde Bacillus konsorsiyumu kullanılarak düşük maliyetli ve verimli biyosürfektan üretimi, üretim sürecini etkileyen koşulların araştırılması ve üretilen biyosürfektanın özelliklerinin belirlenmesi amaçlandı. Bu doğrultuda, biyosürfektan üretimine uygun konsorsiyumun Bacillus subtilis ATCC 6633 ve Bacillus halotolerans NR_115063.1 suşlarından oluştuğu, daralma-yayılma, yağ yayılma ve E24 yöntemlerinden elde edilen sonuçların karşılaştırılmasıyla belirlendi. Melas, şilempe ve peynir altı suyu atıkları arasından biyosürfektan üretimine uygun olan atığın 0,141 g/50 mL biyosürfektan üretim verimliliğiyle şilempe olduğu saptandı. Bu noktada, şilempenin %10 (v/v) konsantrasyonda besiyeri içeriğinde kullanılmasının ortama ilave edilmesi gereken ilave azot kaynağı ihtiyacını ortadan kaldırdığı ortaya kondu. Böylece, glukoz ve maya özütü gibi maliyeti yükselten ilavelerin besiyeri içeriğinden çıkartılmasıyla oluşturulan şilempe-modifiye BH besiyerindeki biyosürfektan üretim miktarı 0,188 g/50 mL'ye çıkartıldı. Biyosürfektan üretim verimliliğinin arttırılması hedefi doğrultusunda ‰1 (v/v) iz element içeren şilempe-modifiye BH besiyerinde 0,75 mL B. subtilis ATCC 6633 ve 1,25 mL B. halotolerans NR_115063.1 suşlarının %4 (v/v) ekimi yapıldığında, üretilen biyosürfektan miktarının 0,203 g/50 mL'ye çıktığı saptandı. Bunlara ek olarak, biyosürfektan üretimi açısından uygun fizyolojik koşulların pH 7, 30 °C, 150 rpm ve 10 günlük inkübasyon süresi olduğu saptandı. Böylece, çalışma başında 0,098 g/50 mL biyosürfektan ürettiği belirlenen konsorsiyumun, çalışma kapsamında yapılan çalışmalarla 0,290 g/50 mL biyosürfektan ürettiği belirlendi. Bununla birlikte, çalışılan çeşitli fizyolojik koşullarda biyosürfektan üretimindeki düşüşün az olduğu, üç günlük inkübasyon da bile biyosürfetkan üretiminin yaklaşık olarak 0,2 g/50 mL olduğu belirlendi. Çalışmamızda üretilen biyosürfektanın, ince-tabaka kromatografi (TLC) yöntemi ile lipopeptit yapıda olduğu belirlendi. Ek olarak nükleer manyetik rezonans spektroskopisi (NMR) ve fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FT-IR) analizlerinde üretilen biyosürfektanın lipopeptit yapıda olduğu görüldü. Düşük maliyetli şilempe-modifiye besiyerinde yüksek verimde üretilen biyosürfektanın 4-12 pH aralığında, %5-25 arasında değişen NaCl konsantrasyonlarında, 4-80 °C arasındaki farklı sıcaklıklarda ve 10-50 dakika aralığında değişen UV'ye maruz sürelerinde büyük oranda kararlılığını koruduğu saptandı. Bu durum, üretilen biyosürfektanın kozmetik, sağlık ve deterjan gibi endüstrilerde kullanılabilirliği açısından önemli bir avantajdır. Çalışma sonunda, önerilen konsorsiyum ile şilempe-modifiye besiyerinde biyosürfektan üretiminin düşük maliyet ve yüksek verim ile sağlanabileceği gösterildi.