Topraktan Ksilanaz Üreten Mikroorganizmaların Taranması ve Ksilanazın Kısmi Karakterizasyonu

Yıl 2017, Cilt: 7 Sayı: 2, 503 - 508, 01.06.2017

Aytac Kocabas Nermin Gümüştaş Serap Gönek

Öz

Dünya üzerindeki bitki kaynaklı lignoselülozik biyokütle miktarı 1012 ton kadar olup, sadece yenilenebilir değil çok miktarda bulunan da bir kaynaktır. Ksilan, doğada selülozdan sonra en çok bulunan ikinci polisakkarittir ve parçalanmasından ksilanaz sorumludur. Ksilanazın endüstriyel kullanım alanı gıda endüstrisinden tekstil endüstrisine, kağıt endüstrisinden biyoyakıt üretimine kadar geniş bir yelpazeye yayılmıştır. Her geçen gün farklı özelliklere sahip ksilanazların bulunmasıyla ticari kapasitesi de artmaktadır. Bu sebepten dolayı bu çalışmada topraktan ksilanaz pozitif mikroorganizmaların taranması, lignoselülozik materyaller üzerinde denenmesi ve seçilen mikroorganizmaya ait ksilanazın kısmi karakterizasyonu amaçlanmıştır. Tarama işlemi kongo kırmızısı boyama metoduyla gerçekleştirilmiştir. Tarama sonrası 11 mikroorganizma ksilan içeren sıvı kültür ortamına ekilmiş ve en yüksek ksilanaz aktivitesine 73 IU/mL sahip mikroorganizma Bacillus spp. olarak tanımlanmıştır. Lignoselülozik materyaller olarak ot, mısır koçanı, ayçiçek sapı ve buğday samanı arasında en yüksek aktiviteyi buğday samanı üzerinde 37 IU/mL olarak göstermiştir. Biyokimyasal karakterizasyon sonrası, ksilanazın yüksek derecede alkali koşullara dayanıklı olduğu bulunmuştur. Dolayısıyla, özellikle kağıt endüstrisi için aranan bir özelliğe sahiptir

Anahtar Kelimeler

Alkali dayanıklı, Bacillus, Biyokimyasal karakterizasyon, Ksilanaz, Lignoselüloz, Metal etkileşimi

Topraktan ksilanaz pozitif mikroorganizma taraması ve ksilanazın kısmi karakterizasyonu

Öz

Dünya üzerindeki bitki kaynaklı lignoselülozik biyokütle miktarı 1012 ton kadar olup, hem yenilenebilir hem de bol bulunan bir kaynaktır. Ksilan, doğada selülozdan sonra en çok bulunan ikinci polisakkarittir ve parçalanmasından ksilanaz sorumludur. Ksilanazın endüstriyel kullanım alanı gıda endüstrisinden tekstil endüstrisine, kağıt endüstrisinden biyoyakıt üretimine kadar geniş bir yelpazeye yayılmıştır. Her geçen gün farklı özelliklere sahip ksilanazların bulunmasıyla ticari kapasitesi de artmaktadır. Bu sebepten dolayı bu çalışmada topraktan ksilanaz pozitif mikroorganizmaların taranması, lignoselülozik materyaller üzerinde denenmesi ve seçilen mikroorganizmaya ait ksilanazın kısmi karakterizasyonu amaçlanmıştır. Tarama işlemi kongo kırmızısı boyama metoduyla gerçekleştirilmiştir. Tarama sonrası 11 mikroorganizma ksilan içeren sıvı kültür ortamına ekilmiş ve en yüksek ksilanaz aktivitesine 73 IU/mL sahip mikroorganizma Bacillus spp. olarak tanımlanmıştır. Lignoselülozik materyaller arasında en yüksek aktiviteyi buğday samanı üzerinde 37 IU/mL olarak göstermiştir. Biyokimyasal karakterizasyon sonrası, ksilanaz yüksek derecede alkali dayanır olarak bulunmuştur. Dolayısıyla, özellikle kağıt endüstrisi için aranan bir özelliğe sahiptir.

Anahtar Kelimeler

Ksilanaz, Biyokimyasal Karakterizasyon, Lignoselüloz, Metal Etkileşimi

Kaynakça

• Abdullah, R., Nisar, K., Aslam, A., Iqtedar, M., Naz, S. 2015. Enhanced production of xylanase from locally isolated fungal strain using agro-industrial residues under solid-state fermentation. Nat Prod Res,. 29(11):1006-1011.
• Alves-Prado, HFC., Pavezzi, FC., Leite, RS., de Oliveira, VM., Sette, LD., Dasilva, R. 2010. Screening and production study of microbial xylanase producers from Brazilian Cerrado. Appl Biochem Biotechnol. 161(1-8):333-346.
• Aygan, A., Arikan, B. 2008. Amilaz selülaz ve ksilanaz üretebilen orta düzeyde halofil Bacillus sp. izolasyonu ve optimum üreme ve enzim sentezlerinin belirlenmesi. Ç.Ü Fen Bil. Enst., 18(2):1-11.
• Bailey, MJ.,Biely, P., Poutanen, K. 1992. Interlaboratory testing of methods for assay of xylanase activity. J Biotechnol. 23(3):257–270.
• Chapla, D., Pandit, P., Shah, A. 2012. Production of xylooligo- saccharides from corncob xylan by fungal xylanase and their utilization by probiotics. Bioresour Technol., 115:215-221.
• Gowdhaman, D., Jeyalakshmi, G., Sugumaran, K., Subramani- an, NS., Santhosh, RS., Ponnusami, V. 2014. Optimization of the xylanase production with the newly isolated Bacillus aerophilus KGJ2. Türk Biyokim Derg. 39(1):70–77.
• Haddar, A., Driss, D., Frikha, F., Ellous-Chaabouni, S., Nasrj, M. 2012. Alkaline xylanases from Bacillus mojavensis A21: production and generation of xylooligosaccharides. Int J Biol Macromol. 51(4):647-656.
• Irbe, I., Elisashvili, V., Asatiani, MD., Janberga, A., Andersone, I., Andersons, B., Biziks, V., Grinins, J. 2014. Lignocellulolytic activity of Coniophora puteana and Trametes versicolor in fermentation of wheat bran and decay of hydrothermally modified hardwoods. Inter Biodet Biodeg. 86(B):71-78.
• Jiang, X., Geng, A., He, N., Li, Q. 2011. New isolate of Trichoderma viride strain for enhanced cellulolytic enzyme complex production. J Biosci Bioeng. 111(2):121-127.
• Kallel, F., Driss, D., Bouaziz, F., Neifer, M., Ghorbel, R., Chaabouni, SE. 2015. Production of xylooligosaccharides from garlic straw xylan by purified xylanase from Bacillus mojavensis UEB-FK and their in vitro evaluation as prebiotics. Food Bioprod Process. 94:536–546.