Beyaz çürükçül fungusdan mangan peroksidaz ve lakkaz enzim üretimlerinin incelenmesi

Abstract

Beyaz çürükçül funguslar, oksidatif ekstrasellüler enzimleri sentezleme yetenekleri nedeniyle lignosellülozun tüm bileşenlerini degrade etme yetenekleri açısından eşsizdirler. Bu tez çalışmasında, beyaz çürükçül fungus Pleurotus ostreatus HK-35 den derin kültür fermentasyonuyla lakkaz (Lak) ve mangan peroksidaz (MnP) gibi ligninolitik enzim üretimi, 25 derecede ve inkübasyon zamanı boyunca kültivasyon modu, bakır (0,5; 1; 2,5; 5 mM) ve mangan (0,15; 0,29; 0,5; 0,75; 0,1 mM) iyonlarının farklı derişimleri, karbon kaynağı olarak nişastanın derişimleri (1, 5, 10, 20 g/L) ve non-iyonik bir deterjan olan Tween-80 nin derişimlerine (yüzde 0,025; 0,05; 0,1; v/v) bağlı olarak araştırılmıştır. Aynı zamanda, protein, pH, biyokütle, indirgen şeker ve azot seviyeleri de belirlenmiştir. Bu ligninolitik enzimlerin üretimleri durağan kültivasyonda 20 günlük bir periyotta organizmanın büyümesi süresince incelenmiştir. En yüksek Lak ve MnP aktiviteleri sırasıyla 10 ve 12. günde 2900 U/L ve 2637,5 U/L olarak elde edilmiştir. Dolayısıyla, optimum büyüme koşulları 10 g/L glukoz varlığında 0,5 mM Cu (II) and 0,29 mM Mn (II) olarak saptanmıştır. pH seviyesi yaklaşık olarak 7-8 aralığında gözlenmiştir. Ayrıca, indirgen şeker ve azot düzeylerinde azalma 3. günde belirlenmiştir. Karbon kaynağı olarak nişasta varlığında (10 g/L), elde edilen en yüksek Lak ve MnP aktiviteleri sırasıyla yüzde 49 ve 25 olarak azalmıştır. Farklı Tween-80 derişimlerinin kullanımına bağımlı, P.ostreatus tarafından Lak ve MnP enzim üretimleri üzerine anlamlı olmayan bir etki saptanmıştır. White rot fungi are unique in the ability to degrade all components of lignocellulose due to their capability to synthesize the oxidative extracellular enzymes. In this thesis, ligninolytic enzyme production such as laccase (Lac) and manganese peroxidase (MnP) by submerged fermentation (SF) of white rot fungus, Pleurotus ostreatus HK-35 was investigated depending on cultivation mode, different concentrations of copper (0.5; 1; 2.5; 5 mM) and manganese (0.15; 0.29; 0.5; 0.75; 0.1 mM) ions, starch concentrations (1, 5, 10, 20 g/L) as a carbon source and Tween-80 (0.025; 0.05; 0.1 percent, v/v) concentrations as a non-ionic detergent with respect to incubation time at degree of 25. In addition, protein, pH, biomass, reducing sugar and nitrogen levels were also determined. The production patterns of these ligninolytic enzymes were studied during the growth of the organism for a period of 20 days in the stationary cultivation. The highest Lac and MnP activities were obtained as 2900 U/L and 2637.5 on day 10 and 12, respectively. Therefore, optimal growth conditions were specified as in presence of 10 g/L glucose, 0.5 mM Cu (II) and 0.29 mM Mn (II). pH levels were observed approximately at 7-8. In addition, decreases in reducing sugar and nitrogen levels were observed on the third day. In presence of starch (10 g/L) as a carbon source, the obtained highest Lac and MnP enzyme activities were decreased as 49 and 25 percent, respectively. With regard to use of different Tween 80 concentrations, no significant effect on the Lac and MnP enzyme productions by P. ostreatus were observed.