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

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 ?-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 ?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

Optimization of Fungal and Bacterial ?-Amylase Production from Different Agricultural By-products

In the present study, the production of bacterial and fungal ?-amylase was modelled using response surface methodology. The substrates used in the study were suni-bug damaged wheat and broken rice. The final model equations have the R2 values as 0.719 and 0.622 for bacterial ?-amylase from wheat and rice, and, 0.965 and 0.922 for fungal ?-amylase from wheat and rice, respectively. According to the results of the study and the data obtained from the optimization the highest enzyme activitiy reached from the experiments with Bacillus amyloliquefaciens subsp. amyloliquefaciens using suni-bug damaged wheat at 33.27°C, 0.39 g/100 ml substrate and at 77th h. On the other side the highest enzymatic activity with same bacteria but different substrate, broken rice, was observed for the parameters as follows; 86th h, 33.27°C and 0.39 g/100 ml substrate. The results for fungal enzyme from Aspergillus foetidus showed that the fermentation parameters were same for both wheat and rice. The independent variables, temperature, time and substrate quantity, 33.27°C, 105th h and 6.11 g/100 ml substrate resulted the highest enzymatic activity

PDF

___

Anonim, 2013. Leibniz Enstitüsü Alman Mikroorganizma Kolleksiyonu, 08.02.2013. Hücre Kültürü Erişim: http://dsmz.de,
Bajpai, P., R.K. Gera and P.K. Bajpai, 1992. Optimization studies for the production of ?- 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 saccharification content by a local isolate Bacillus megatherium. BMC Biotechnology, 14- 29. production and
Francis, F., A. Sabu, K.M. Nampoothiri, S. Ramachandran, S. Ghosh, G. Szakacs and A. Pandey, 2003. Use of response surface methodology parameters for the production of ?-amylase by Aspergillus oryzae. Biochemical Engineering Journal, 15(2), 107-115. optimizing process
Gupta, R., P. Gigras, H. Mohapatra, V.K. Goswami and B. Chauhan, 2003. Microbial ?-amylases: a biotechnological Biochemistry, 38 (11), 1599-1616. Process
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 ?-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. Biotechnological Equipment, 28 (1), 96-101.
Kalaiarasi, K. and R. Parvatham, 2015. Optimization of process parameters for alpha- amylase fermentation by Aspergillus awamori MTCC 9997. Journal of Scientific and Industrial Research, 74(5), 286-289. and production under solid-state
Krishnan, T. and A.K. Chandra, 1982. Effect of oilseed cakes on ?-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. Application of response surface methodology for producing cellulolytic enzymes by solid-state fermentation from the puple mombin (Spondias purpurea L.) residue. 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 ?-amilaz production by Bacillus methodology. Process Biochemistry, 40, 2291- 2296. response surface
Tosun, H. 2015. Biyoteknoloji Ders Notları, Celal Bayar Üniversitesi. (Erişim: 09/09/2015). http://www2.bayar.edu.tr/muhendislik/gida/d ocs/databank/unite6enzimteknolojisi.pdf