Research Article

İnülinaz Üretimi İçin Fermantasyon Parametrelerinin İstatistiksel Yaklaşımla Optimizasyonu

Volume: 11 Number: 1 March 1, 2021
EN TR

İnülinaz Üretimi İçin Fermantasyon Parametrelerinin İstatistiksel Yaklaşımla Optimizasyonu

Abstract

Çalışmanın amacı katı faz fermantasyonunda yeni bir fungus izolatı olan Rhizopus oryzae HBF351’dan aktivitesi yüksek ve düşük maliyetli inülinaz üretiminin gerçekleştirilmesidir. Bunun için ilk olarak yüksek enzim üretimini destekleyen en iyi substratın belirlenmesi ve fermantasyon ortamını etkileyen bazı parametrelerin istatistiksel bir yaklaşımla optimize edilmesi hedeflenmiştir. Maksimum enzim üretimini destekleyen en iyi ortamı bulmak için 5 farklı substrat (buğday kepeği, yulaf kepeği, soğan kabuğu, elma posası ve marul kökü tozu) araştırılmıştır. İnülinaz üretimi için bazı fermantasyon koşullarını (başlangıç pH (4-7), inkübasyon sıcaklığı (25°C-45°C), başlangıç nem seviyesi ( %50-100) ve inkübasyon süresi (3-7 gün)) optimize etmek amacıyla Box-Behnken tasarımı (BBD) kullanılmıştır. Çalışmada buğday kepeğinin enzim aktivitesini destekleyen en iyi substrat olduğu bulunmuştur. pH, inkübasyon sıcaklığı, nem seviyesi ve inkübasyon süresinin enzim üretimi üzerinde oldukça etkili parametreler olduğu gösterilmiştir (p<0.0001). Çalışmada modelin uygunluğu R2 (regresyon katsayısı) (0.99) kullanılarak değerlendirilmiştir ve deneysel ve tahmin edilen sonuçlar arasındaki iyi korelasyon elde edilmiştir. Maksimum inulinaz aktivitesini (385.1 IU gds-1) sağlayan optimum koşullar pH 5.18, 33.4 °C, % 72.1 nem seviyesi ve 4.7 gün olarak bulunmuştur. Sonuç olarak, bu çalışma Rhizopus oryzae'den inülinaz üretmek için uygun maliyetli bir yöntem sunmaktadır. Ayrıca, yüksek enzim aktivitesi elde edilen inülinazı, fruktoz şurubu ve diğer endüstriyel alanlarda kullanım için güçlü bir potansiyel aday yapmaktadır.

Keywords

References

  1. Abou-Taleb, KA, Galal, GF, 2018. A comparative study between one-factor-at-a-time and minimum runs resolution-IV methods for enhancing the production of polysaccharide by Stenotrophomonas daejeonensis and Pseudomonas geniculate. Annals of Agricultural Sciences, 63(2):173-180.
  2. Ayyachamy M, Khelawan K, Pillay D, Permaul K, Singh S, 2007. Production of inulinase by Xanthomonas campestris pv phaseoli using onion (Allium cepa) and garlic (Allium sativum) peels in solid state cultivation. Letters in applied microbiology, 45(4):439-444.
  3. Dinarvand M, Rezaee M, Foroughi M, 2017. Optimizing culture conditions for production of intra and extracellular inulinase and invertase from Aspergillus niger ATCC 20611 by response surface methodology (RSM). Braz J Microbiol 48(3):427-441.
  4. El Aty AAA, Wehaidy HR, Mostafa FA, 2014. Optimization of inulinase production from low cost substrates using Plackett–Burman and Taguchi methods. Carbohydr Polym 102:261-268.
  5. Flores-Gallegos AC, Veana F, González-Herrera SM, Muñiz-Márquez DB, Sáenz-Galindo A, Rodríguez-Herrera R, 2018. Fungal Inulinases: An Interesting Option for Food Sweetener Production. In Enzymes in Food Technology (pp. 79-101). Springer, Singapore.
  6. Garai D, Kumar VA, 2013. Box–Behnken design approach for the production of xylanase by Aspergillus candidus under solid state fermentation and its application in saccharifcation of agro residues and Parthenium hysterophorus. L Ind Crops Prod, 44:352-363.
  7. Germec M, Gürler HN, Ozcan A, Erkan SB, Karahalil E, Turhan I, 2020. Medium optimization and kinetic modeling for the production of Aspergillus niger inulinase. Bioproc Biosyst Eng, 43(2):217-232.
  8. Germec M, Ozcan A, Turhan I, 2019. Bioconversion of wheat bran into high value-added products and modelling of fermentations. Ind Crops Prod, 139:e111565. https://doi:10.1016/j.indcrop.2019.111565.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

-

Journal Section

Research Article

Publication Date

March 1, 2021

Submission Date

April 25, 2020

Acceptance Date

October 2, 2020

Published in Issue

Year 2021 Volume: 11 Number: 1

APA
Özbek Yazıcı, S., & Şahin, S. (2021). İnülinaz Üretimi İçin Fermantasyon Parametrelerinin İstatistiksel Yaklaşımla Optimizasyonu. Journal of the Institute of Science and Technology, 11(1), 353-364. https://doi.org/10.21597/jist.726880
AMA
1.Özbek Yazıcı S, Şahin S. İnülinaz Üretimi İçin Fermantasyon Parametrelerinin İstatistiksel Yaklaşımla Optimizasyonu. J. Inst. Sci. and Tech. 2021;11(1):353-364. doi:10.21597/jist.726880
Chicago
Özbek Yazıcı, Sercan, and Selmihan Şahin. 2021. “İnülinaz Üretimi İçin Fermantasyon Parametrelerinin İstatistiksel Yaklaşımla Optimizasyonu”. Journal of the Institute of Science and Technology 11 (1): 353-64. https://doi.org/10.21597/jist.726880.
EndNote
Özbek Yazıcı S, Şahin S (March 1, 2021) İnülinaz Üretimi İçin Fermantasyon Parametrelerinin İstatistiksel Yaklaşımla Optimizasyonu. Journal of the Institute of Science and Technology 11 1 353–364.
IEEE
[1]S. Özbek Yazıcı and S. Şahin, “İnülinaz Üretimi İçin Fermantasyon Parametrelerinin İstatistiksel Yaklaşımla Optimizasyonu”, J. Inst. Sci. and Tech., vol. 11, no. 1, pp. 353–364, Mar. 2021, doi: 10.21597/jist.726880.
ISNAD
Özbek Yazıcı, Sercan - Şahin, Selmihan. “İnülinaz Üretimi İçin Fermantasyon Parametrelerinin İstatistiksel Yaklaşımla Optimizasyonu”. Journal of the Institute of Science and Technology 11/1 (March 1, 2021): 353-364. https://doi.org/10.21597/jist.726880.
JAMA
1.Özbek Yazıcı S, Şahin S. İnülinaz Üretimi İçin Fermantasyon Parametrelerinin İstatistiksel Yaklaşımla Optimizasyonu. J. Inst. Sci. and Tech. 2021;11:353–364.
MLA
Özbek Yazıcı, Sercan, and Selmihan Şahin. “İnülinaz Üretimi İçin Fermantasyon Parametrelerinin İstatistiksel Yaklaşımla Optimizasyonu”. Journal of the Institute of Science and Technology, vol. 11, no. 1, Mar. 2021, pp. 353-64, doi:10.21597/jist.726880.
Vancouver
1.Sercan Özbek Yazıcı, Selmihan Şahin. İnülinaz Üretimi İçin Fermantasyon Parametrelerinin İstatistiksel Yaklaşımla Optimizasyonu. J. Inst. Sci. and Tech. 2021 Mar. 1;11(1):353-64. doi:10.21597/jist.726880