Farklı Tarım Artığı Ürünlerden Fungal ve Bakteriyel α-Amilaz Enzimi Üretiminin Optimizasyonu

Year 2016, Volume: 13 Issue: 1, 12 - 24, 14.01.2016

Hasan Murat Velioglu , Gülnaz Çelikyurt

Abstract

Bu çalışmada bakteriyel ve fungal alfa amilaz üretimi cevap yüzeyi yöntemi ile modellenmiştir. Üretimde besin bileşeni olarak süne zararı görmüş buğday ve kırık pirinç kullanılmıştır. Elde edilen model denklemlerine ait R2 değerleri bakteriyel enzimin süneli buğday ve kırık pirinçten üretildiği çalışmalar için sırasıyla 0,719 ve 0,621, fungal enzimin süneli buğday ve kırık pirinçten üretildiği çalışmalar için sırasıyla 0,965 ve 0,922 olarak belirlenmiştir. Çalışmadan elde edilen sonuçlar ve optimizasyon verileri neticesinde Bacillus amyloliquefaciens subsp. amyloliquefaciens ile süneli buğdaydan α-amilaz üretimi çalışmasında en yüksek enzim aktivitesinin 33,27°C, 77 saat ve 0,39 g/100 ml süneli buğday varlığında elde edileceği model tarafından tahmin edilmiştir. Aynı bakteri kullanılarak ve substrat olarak kırık pirinç varlığında en yüksek enzim aktivitesinin ise bileşen miktarı ve sıcaklık değerleri süneli buğday kullanılan deneme parametreleri ile aynı olmak kaydıyla 86. saatte en yüksek değerine ulaşacağı model tarafından tahmin edilmiştir. Aspergillus foetidus kullanılarak süneli buğdaydan ve kırık pirinçten α-amilaz üretimi çalışmasında en yüksek enzim aktivitesine sıcaklığın 33,27°C, ortama ilave edilen süneli buğday veya kırık pirinç oranının 6,11 g/100ml olduğu ve fermentasyonunu 105. saatinde ulaşıldığı tespit edilmiştir.

Keywords

α-amilaz, optimizasyon, cevap yüzeyi yöntemi

References

• Anonim, 2013. Leibniz Enstitüsü Alman Mikroorganizma ve Hücre Kültürü Kolleksiyonu, http://dsmz.de, Erişim: 08.02.2013.
• Bajpai, P., R.K. Gera and P.K. Bajpai, 1992. Optimization studies for the production of α-amylase using cheese whey medium. Enzyme and Microbial Technology, 14 (8), 679-683.
• Dey, G., A. Mitra, R. Banerjee and B.R. Maiti, 2001. Enhanced production of amylase by optimization of nutritional constituents using response surface methodology. Biochemical Engineering Journal, 7, 227-231.
• Divakaran, D., A. Chandran and R.P. Chandran, 2011. Comparative study on production of alpha-amylase from Bacillus licheniformis strains. Brazilian Journal of Microbiology, 42 (4), 1397-1404.
• Duraklı-Velioğlu, S. 2012. Sıvı besiyerinde Monascus purpureus’un kırmızı pigment üretiminin yapay sinir ağları kullanılarak optimizasyonu ve pigmentin stabilitesinin belirlenmesi. Doktora Tezi, NKÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı, Tekirdağ.
• El-Shistawy, R.M., S.A. Mohamed, A.M. Asiri, A.M. Gomaa, I.H. Ibrahim and H.A. Al-Talhi, 2014. Solid fermentation of wheat bran for hydrolytic enzymes production and saccharification content by a local isolate Bacillus megatherium. BMC Biotechnology, 14-29.
• Francis, F., A. Sabu, K.M. Nampoothiri, S. Ramachandran, S. Ghosh, G. Szakacs and A. Pandey, 2003. Use of response surface methodology for optimizing process parameters for the production of α-amylase by Aspergillus oryzae. Biochemical Engineering Journal, 15(2), 107-115.
• Gupta, R., P. Gigras, H. Mohapatra, V.K. Goswami and B. Chauhan, 2003. Microbial α-amylases: a biotechnological perspective. Process Biochemistry, 38 (11), 1599-1616.
• Hashemi, M., S.M. Mousavi, S.H. Razavi and S.A. Shojaosadati, 2013. Comparison of submerged and solid state fermentation systems effects on the catalytic activity of Bacillus sp. KR-8104 α-amylase at different pH and temperatures. Industrial Crops and Products, 43, 661-667.
• Hoseney, R.C. 1994. Principles of cereal science and technology, Ameraican Association of Cereal Chemists, Inc., Second Edition, 159-163, USA.
• İnceoglu, F.E., B. Balkan and Z. Yarkin, 2014. Determination of the effects of initial glucose on the production of alpha-amylase from Penicillum sp under solid-state and submerged fermentation. Biotechnology and Biotechnological Equipment, 28 (1), 96-101.
• Kalaiarasi, K. and R. Parvatham, 2015. Optimization of process parameters for alpha-amylase production under solid-state fermentation by Aspergillus awamori MTCC 9997. Journal of Scientific and Industrial Research, 74(5), 286-289.
• Krishnan, T. and A.K. Chandra, 1982. Effect of oilseed cakes on α-amylase production by Bacillus licheniformis CUMC305. Applied Environmental Microbiology, 44(2), 270-4.
• Saldamlı, İ. 1998. Enzimler, Gıda Kimyası, Hacettepe Üniversitesi Yayınları, ss:259-336.
• Santos, T.C., G.A. Filho, A.C. Oliveira, T.J.O. Rocha, F.P.P. Machado, R.C.F. Bonomo, K.I.A. Mota and M. Franco, 2013. Food Science and Biotechnology, 22, 1-7.
• Singh, S. and A. Gupta, 2014. Comparative fermentation studies on amylase production by Aspergillus flavus TF-8 using Sal (Shorea robusta) deoiled cake as natural substrate: Characterization for potential application in detergency. Industrial Crops and Prodcuts, 57, 158-165.
• Tanyildizi, M.S., D. Özer and M. Elibol, 2005. Optimization of α-amilaz production by Bacillus sp. Using response surface methodology. Process Biochemistry, 40, 2291-2296.