Selülaz üreticisi termofilik fungusların izolasyonu ve enzimin katı kültür fermentasyonu ile üretimi

Selüloz biyokütle, selülotik enzimlerle hidrolizi ile monomerik şekerlerin üretiminde, potansiyel yenilenebilir kaynaklardır. Endoglukanaz, ekzoglukanaz ve β-glikozidaz enzim karışımlarından oluşan selülaz enzimi, bu enzimlerin sinerjik etkileriyle selülozu glikoza kadar parçalar. Bu enzimler başta mantarlar olmak üzere çok çeşitli mikroorganizmalar tarafından üretilebilmektedir. Bu çalışmada, Tokat ili sınırları içerisinde bulunan orman topraklarından ve kampüsümüzde bulunan kompost üretim tesisinden alınarak zenginleştirilen örneklerden, karboksimetil selülozu (CMC) en yüksek oranda hidroliz eden selülaz aktivitesine sahip termofilik fungus Aspergillus fumigatus izole edilmiştir. 18s rRNA dizi analizi analizi sonucunda A. fumigatus BHC05 olarak adlandırılan termofilik fungusun sahip olduğu ekstraselüler selülaz enziminin katı kültür fermantasyonu ile üretim parametreleri optimize edilmiştir. Karbon kaynağı, azot kaynağı, nemlendirme oranı, yüzey sürfektan ektisi ve üretim süresi belirlendikten sonra üretilen enzimin pH (3.0-4.0 – 5.0 – 6.0 – 7.0 – 8.0 – 9.0- 10.0), sıcaklık (30°C, 40°C, 50°C, 60°C, 70 °C, 80°C, 90°C) ve termal stabilitesi (24 h – 96 h – 336 h) gibi özellikleri araştırılmıştır. Selülaz aktivitesi kantitatif olarak CMC substratı kullanılarak DNS yöntemiyle spektrofotometrik olarak ölçülmüştür. Termofilik fungus %0.1 (v/v) tritonX100 yüzey sürfaktan, 1:1 (w/w) oranda nemlendirme sıvısı, portakal karbon ve NaNO3 azot kaynağı olan SSF ortamında enzimin optimum aktivite 3. günde üretilen enzimi ile substratı (%v 1w/ CMC) pH 5.0, 50 ºC de ve 60 dk inkübasyon sonucunda DNS yöntemiyle bakılan enzim aktivitesi 2870 U/mL göstermiştir. Termofilik fungus SSF ortamında üretilen selülazın enzimatik özellikleri de değerlendirilmiştir. Buna göre enzimin optimum aktivitesi pH 6.0 ve sıcaklık 70 °C'de göstermiştir. 30°C – 40 °C- 50°C- 60°C de 15 gün boyunca aktivitesinin %80'ini korumuştur. Bu çalışmayla termofilik fungusun ürettiği selülazın aktivite verimlilik nedeniyle endüstiyel alanında kullanılması için iyi bir potansiyele sahip olduğu gösterilmiştir. Anahtar Kelimeler: Selülaz, Termofilik Fungus, Aspergillus fumigatus, Karboksimetil Selüloz