Katı faz fermantasyon (SSF) tekniği ile Bacillus licheniformis ATCC 14580'den a-amilaz üretimi

Enzimler; biyokimyasal reaksiyonları katalizleyen makromoleküllerdir. Bitkisel ve hayvansal kaynakların yanı sıra mikroorganizmalardan elde edilirler. Endüstride kullanılan enzimler genellikle mikroorganizma kaynaklıdırlar. Mikroorganizma kaynaklı enzimlerin daha fazla tercih edilmelerinin sebebi; bitkisel veya hayvansal kaynaklı enzimlere göre katalitik aktivitelerinin çok yüksek olması, yan ürün oluşturmaması, daha stabil ve ucuz olması, kültür ortamında kolay çoğalmaları, fazla miktarda elde edilebilmesi gibi avantajlara sahip olmalarıdır. Biyoteknolojik uygulamaların gelişimine paralel olarak enzimlerin kullanım alanları ve endüstriyel önemleri de gün geçtikçe artmaktadır. Enzimler günümüzde gıda, tekstil, içecek, deterjan sanayi ve sağlık sektörü gibi pek çok alanda kullanılırlar. Enzimlerin küresel pazardaki payı her geçen gün artmakta olup 2015 yılında yaklaşık olarak 4 milyar doları bulacağı tahmin edilmektedir. Çalışmamızda katı faz fermentasyonu (SSF) tekniği ile Bacillus licheniformis ATCC 14580'den ?-amilaz üretimi üzerine çeşitli parametrelerin etkisini araştırarak optimum koşulları belirlemeye çalıştık. SSF besiyeri için pirinç kabuğu, buğday kepeği, arpa kabuğu, mercimek kabuğu, pamuk sapı ve öğütülmüş mısır küspesi katı substrat olarak kullanıldı. En iyi aktivite pirinç kabuğunda elde edildiğinden sonraki çalışmalarımızda katı substrat olarak pirinç kabuğu kullanıldı. ?-Amilaz için en iyi inkübasyon süresinin 48. saat olduğu tespit edildi. Maximum ?-amilaz aktivitesi sırasıyla pH: 7.0'de ve 37°C'de tespit edildi. İnokülüm hacmi 2 ml olarak belirlendi. Bunun yanı sıra ?-amilaz için optimum aktivite sıcaklığı 70°C, optimum çalkalama hızı 120 rpm, optimum substrat miktarı 3 gr, uygun ekstraksiyon ortamı % 0.5 NaCI olarak belirlendi. Farklı azot ve karbon kaynaklarının enzim üretimi üzerine etkisi incelendi. Amonyum sulfat, amonyum nitrat, amonyum klorür ve triptonun enzim üretimini eser miktarda azalttığı, kazein, pepton, yeast ekstrakt ve beef ekstraktın da enzim üretimini ciddi oranda azalttığı tespit edildi. Karbon kaynaklarından ise laktozun enzim üretimini % 50 civarında inhibe ettiği, bunun yanı sıra fruktoz, glukoz, galaktoz, maltoz ve sukrozun ise enzim üretimini büyük ölçüde inhibe ettiği tespit edilmiştir. Bazı metal tuzlarının enzim üzerindeki etkisine bakıldı. MgSO4.7H2O'nun enzim üretimini arttırdığı, FeSO4.7H2O , ZnSO4.7H2O ve CuSO4.5H2O'nun üretimi güçlü bir şekilde inhibe ettiği tespit edildi. Ayrıca CaCl2'nin de enzim üretimini hafif ölçüde azalttığı tespit edildi. Anahtar Kelimeler: Bacillus licheniformis, ?-Amilaz, Biyoteknoloji, Katı Faz Fermantasyonu (SSF), Pirinç Kabuğu