Termofilik bacillus zhangzhounesis 2ÇM4'ten elde edilen β- Galaktosidazın saflaştırılması ve karakterizasyonu

β-Galaktosidaz (E.C. 3.2.1.23), laktoz gibi galaktopiranositleri hidroliz eden ve trans-galaktosilasyon reaksiyonunu katalize ederek galaktooligosakkaritleri üreten glikozid hidrolaz enzimidir. Son yıllarda yapılan çalışmalar özellikle termofillerden elde edilen termostabil β-galaktosidazlar üzerine yoğunlaşmaktadır. Termofilik β-galaktosidazlar, tıpta sütün laktoz toleransını tedavi etmek için, gıda endüstrisinde süt ürünlerinde laktoz kristalleşmesinin önlenmesi ve peynir altı suyunun sebep olduğu su kirliliğinin azaltılması gibi birçok biyoteknolojik alanda kullanılmaktadır. Bu çalışmanın amacı, Çermik (Diyarbakır) kaplıcasından izole edilen termofilik Bacillus zhangzhounesis 2ÇM4'ten β-galaktosidaz üretmek, saflaştırılmak ve karakterize etmektir. Bunun için, hem intrasellüler hem de ekstrasellüler enzim üretimine zamana bağlı olarak (0-96 saat) bakılmıştır. B. zhangzhounesis 2ÇM4'e ait ekstraselüler β-galaktosidazın optimum zaman, sıcaklık ve pH değerleri sırasıyla 33. saatte (335,5 U/mg), 60 oC ve pH 6.0 olarak bulunmuştur. Enzimin kısmi saflaştırılması için çöktürme ve kromatografi yöntemleri kullanılarak %5,8 verim ile 10,2 kat saflaştırılmıştır. Enzimin karakterizasyonu için farklı konsantrasyonlarda substrat (oNPG ve laktoz) kullanılarak substrat özgünlüğü, farklı konsantrasyonlarda bazı divalent metaller ve kimyasalların etkisi, pH ve sıcaklık stabilitesi ve ayrıca enzimin molekül ağırlığı belirlendi. 1 mM Mg+2 (%154) ve 5 mM Ca+2 (%126) varlığında aktivitenin artırdığı; Mn+2 ve Zn+2'nin artan konsantrasyonda aktivitenin azalttığı, Cd+2, Co+2, Ni+2 ve Cu+2'nin ise aktivitenin inhibe olduğu tespit edildi. Ayrıca, IAA'nın enzim aktivitesini tamamen inhibe ettiği, N-EtM, Phen, PCMB ve EDTA'nın enzim aktivitesinde inhibisyona neden olduğu, β-merkaptoetanolun aktiviteyi arttırdığı belirlenmiştir. oNPG için enzimin Km ve Vmax değerleri sırasıyla 0,112 mM ve 0,712 μmol/dk iken laktoz için Km ve Vmax değerleri sırasıyla 14,20 mM ve 1,596 μmol/dk olarak hesaplandı. Sonuç olarak bu çalışma, elde edilen enzimin kısa sürede ve uygun maliyetli olarak üretilmesi, termostabil olma özelliği ile biyoteknolojik uygulamalar için kullanılabilir olduğunu göstermektedir.