Yıl 2019, Cilt , Sayı 17, Sayfalar 736 - 743 2019-12-31

Işgının Kök Toprağından Bacillus atrophaeus’un İzolasyonu ve Tanımlanması: α-Amilaz’ın Elde Edilmesi ve Karakterizasyonu

BARIŞ ENEZ [1]


Amilazlar; bitkiler, hayvanlar ve mikroorganizmalar tarafından üretilen nişastayı parçalayan enzimlerdir. Mikroorganizmalar tarafından üretilen amilazlar; eczacılık, gıda, deterjan, tekstil, kağıt ve kağıt hamuru endüstrisi gibi çok çeşitli endüstriyel uygulamalarda kullanılabilme özelliğine sahiptir. Bununla birlikte, amilaz üreten mikroorganizmaların izolasyonunda hala kısıtlamalar vardır. Işgın bitkisi tıp başta olmak üzere birçok alanda kullanılan önemli bir bitkidir. Bu çalışmanın amacı yararlı ışgın bitkisinden bakterinin izolasyonu gerçekleştirerek biyoteknolojik öneme sahip olan amilazın elde edilmesidir. Bakteri izolasyonu dilüsyon tekniği kullanılarak yapıldı. Bitki kök kısmında bulunan toprak alınarak seyreltme işlemi gerçekleştirildi. İzolasyon sonrası morfolojik, fizyolojik ve biyokimyasal testler yapıldı. Mikroorganizmanın tür teşhisi için 16 S rRNA analizi gerçekleştirildi. Bakteri sekans analiz sonucunda 864 baz çiftine sahip Bacillus atrophaeus olduğu tespit edildi. Tanımlamada etkili olan biyokimyasal testler sonucunda bakterinin gram pozitif (+), basil ve hareketsiz olduğu belirlendi. Katalaz, hemoliz ve glikoz un pozitif (+) sonuç verdiği; oksidaz, H2S ve indol gibi biyokimyasal testlerin negatif (-) olduğu tespit edildi. Öncelikle bakteri üremesinin optimizasyonu sağlandı. Zaman, sıcaklık ve pH gibi bakteri üremesine doğrudan etki eden önemli parametreler çalışıldı. Optimum bakteri üretimi sırasıyla 72.saat, 30 oC ve pH 6.0 belirlendi. Güçlü amilaz üretimini belirlemek amacıyla nişastalı katı besi yerinde bakteriler üretildi. İnkübasyon sonrası lügol çözeltisi kullanılarak mikroorganizmanın amilaz ürettiği tespit edildi. Amilaz sentezlendiği belirlenen bakterinin optimal üretim koşulları tespit edildi. Bacillus atrophaeus’tan α-amilaz’ın maksimum üretim koşulları 36. saat, 35 oC ve pH 6.0 olduğu görüldü. Optimum şartlarda üretilen bakterinin süpernatant kısmı kullanılarak enzim karakterizasyonu gerçekleştirildi. Enzim sıcaklık ve pH’sı sırasıyla 40 oC ve pH 6.0 da maksimum aktivite gösterdiği tespit edildi. Bu tespitler sonucunda istenilen bakteri elde edildi. Tanımlanan ve amilaz ürettiği tespit edilen bakteri, farklı biyoteknolojik alanlarda kullanılma özelliğine sahip olduğu belirlendi. 

α-Amilaz, Bacillus atrophaeus, , Biyoteknoloji, , Tanımlama
  • Ahmed, A. & Alkando, H.M. I. (2011). A potential new isolate for the production of a thermostable extracellular-amylase. African Journal of Bacteriology Research, 3: 129–37. Asgher, M., Asad, M.J., Rahman, S.U. & Legge, R.L. (2007). A thermostable α-amylase from a moderately thermophilic Bacillus subtilis strain for starch processing. Journal of Food Engineering, 79: 950–955. Ashwini, K., Gaurav, K., Karthik, L. & Bhaskara Rao, K.V. 2011. Optimization, production and partial purification of extracellular α- amylase from Bacillus sp. Marini. Archives of Applied Science Research, 3:33–42. Behal, A., Sharma, M.K., Puri, P., Singh, J. & Batra, N. (2006). Characterization of alkaline α-amylase from Bacillus sp.AB 04. International Journal of Agriculture and Biology, 8: 80–83. Bernfeld, P. (1955). Enzymes Carbohydrate Metabolism. In Methods In Enzymol. Acad. Press,17: 149-158. Demirkan, E. (2011). Production, purifi cation, and characterization of α-amylase by Bacillus subtilis and its mutant derivates. Turkish Journal of Biology, 35: 705–712. Feller, G. & Gerday, C. (2003). Psychrophilic enzymes: hot topics in cold adaptation. Nature Reviews Microbiology, 1: 200–208, https://doi.org/10.1038/nrmicro773. Hazaa, M.M., Sabae, S.Z., Areej Ibrahim, F. T., Eldourghamy, A.S. & Sayed, H. (2018). Production, Purification and Characterization of Alfa-amylase produced by Bacteria from Pharaonic Lake. Journal of Basic and Environmental Sciences, 5:162–173 Lévêque, E., Janeček, Š., Haye, B. & Belarbi, A. (2000). Thermophilic archaeal amylolytic enzymes. Enzyme and Microbial Technology, 26: 3–14. Mahdavi, A., Sajedi, R.H., Rassa, M. & Jafarian, V. (2010). Characterization of an α-amylase with broad temperature activity from an acid-neutralizing Bacillus cereus strain. Iranian journal of biotechnology, 8: 103–111. Malhotra, R., Noorwez, S.M. & Satyanarayana, T. (2000). Production and partial characterization of thermostable and calcium- independent α-amylase of an extreme thermophile Bacillus thermooleovorans NP54. Lett Appl Microbiol, 31:378–84. Ozdemir, S., Aguloglu Fincan, S., Karakaya, A. & Enez, B. (2018). A Novel Raw Starch Hydrolyzing Thermostable α-Amylase Produced by Newly Isolated Bacillus mojavensis SO-10: Purification, Characterization and Usage in Starch Industries. Brazilian Archives of Biology and Technology, 61:e18160399.Pandey, A., Nigam, P., Soccol, C.R., Socco, V.T., Singh, D. & Mohan, R. (2000). Advances in microbial amylases. Biotechnology and Applied Biochemistry, 31: 135–52. Pinjari, A. B. & Kotari, V. (2018). Characterization of extracellular amylase from Bacillus sp. strain RU1. Journal of Applied Biology & Biotechnology, 6 (3): 29-34. Rao, M.B., Tanksale, A.M., Ghatge, M.S. & Deshpande, V.V. (1998). Molecular and biotechnological aspects of microbial proteases. Microbiology and Molecular Biology Reviews, 62: 597–635. Sanchez, A.C., Ravanal, M. C. , Andrews, B. A. & Asenjo, J. A. (2019). Heterologous expression and biochemical characterization of a novel cold active α-amylase from the Antarctic bacteria Pseudoalteromonas sp. 2-3. Protein Expression and Purification, 155: 78–85. Saxena, R.K., Dutt, K., Agarwal, L. & Nayyar, P.A. (2007). Highly thermostable and alkaline amylase from a Bacillus sp. PN5. Bioresource Technology, 98:260–265 Schmidt, S., Martin, A., Schadt, C., Lipson, D., Meyer, A. & Costello, E. (2005). Profound Seasonal Changes in Microbial Diversity and Function in an Alpine Environment. New York: Mc-Graw Hill. Sindhu, M.K., Singh, B.K. & Prased, T. (1997). Changes in starch content of anhar seed due to fungal attack. Phytopathology, 34: 269–71. Susmita, S., S, K., Aava, G., Rojina, M., Ruby, S., Sandhya, D., Om Prakash, P., Santosh, K., Pramod, P. (2019). Screening and Optimization of Thermo-Tolerant Bacillus sp. for Amylase Productıon and Antıfungal Actıvıty. Journal of Institute of Science and Technology, 24(1): 47–56. Swain, M.R., Kar, S., Padmaja, G. & Ray, R.C. (2006). Partial characterization and optimization of production of extracellular alpha- amylase from Bacillus subtilis isolated from culturable cow dung microflora. Polish Journal of Microbiology, 55: 289–96. Vaseekaran, S., Balakumar, S. & Arasaratnam, V. (2010). Isolation and identification of a bacterial strain producing thermostable α- amylase. Tropical Agricultural Research, 22:1–11. Vijayalakshmi, K., Sushma, S.A. & Chander, P. (2012). Isolation and characterization of Bacillus subtilis KC3 for amylolytic activity. International Journal of Bioscience, Biochemistry and Bioinformatics, 2: 336.
Birincil Dil tr
Konular Mühendislik
Bölüm Makaleler
Yazarlar

Orcid: 0000-0003-4730-3458
Yazar: BARIŞ ENEZ (Sorumlu Yazar)
Kurum: BINGOL UNIVERSITY, BİNGÖL TECHNICAL SCIENCES VOCATIONAL SCHOOL
Ülke: Turkey


Tarihler

Yayımlanma Tarihi : 31 Aralık 2019

APA ENEZ, B . (2019). Işgının Kök Toprağından Bacillus atrophaeus’un İzolasyonu ve Tanımlanması: α-Amilaz’ın Elde Edilmesi ve Karakterizasyonu. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi , (17) , 736-743 . DOI: 10.31590/ejosat.640484