Lokal fungal izolatların invertaz aktivitelerinin araştırılması
Investigation of invertase activities of local fungal isolates
- Tez No: 1012159
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET AKİF ÖMEROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Torulaspora delbrueckii NK4-2, İnvertaz, Atık Baklava Şerbeti, TPP, Torulaspora delbrueckii NK4-2, Invertase, Waste Baklava Syrup, TPP
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mikrobiyoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç: Bu çalışmada doğal fermente gıdalardan (turşu, sirke ve peynir) izole edilen maya suşları arasından en yüksek invertaz enzimi üretme potansiyeline sahip olan izolatın belirlenmesi, seçilen izolatın moleküler karakterizasyonu, enzim üretiminde kültür koşullarının optimizasyonu, üretilen enzimin kısmi saflaştırması ve karakterizasyonu amaçlanmaktadır. Ayrıca, üretim proseslerinde substrat olarak ucuz karbon kaynağı olan atık baklava şerbeti kullanarak sürdürülebilir ve ekonomik bir yaklaşımın geliştirilmesi hedeflenmektedir. Yöntem: Fermente gıdalardan 11 farklı maya izolatı elde edilmiş ve izolatlar arasından en yüksek sükrolitik aktiviteye sahip suş seçilmiştir (NK4-2). Seçilen suşun moleküler karakterizasyonu yapılmıştır. İnvertaz üretiminde kültür koşulları (sıcaklık, pH, atık şerbet konsantrasyonu, pepton konsantrasyonu ve inkübasyon süresi) optimize edilmiştir. Optimum kültür koşullarında üretilen enzim, Üç Faz Ayırma (TPP) yöntemiyle saflaştırılmıştır. Saflaştırılan enzimin karakterizasyonu amacıyla, optimum pH ve sıcaklık değerleri ile çeşitli metal iyonlarının, organik çözücülerin ve yüzey aktif maddelerinin enzim aktivitesi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bulgular: Moleküler karakterizasyon çalışmaları sonucunda NK4-2 izolatı Torulaspora delbrueckii olarak identifiye edilmiştir. İnvertaz üretiminde optimum kültür koşulları 30 °C, pH 5, 40 mL/L şerbet konsantrasyonu, 2 g/L pepton konsantrasyonu ve 36 saat inkübasyon süresi olarak belirlenmiştir. Üretilen enzim, TPP yöntemi ile saflaştırılmış ve %85,22 verim ile 3,59 saflaştırma katsayısı elde edilmiştir. Karakterizasyon çalışmaları sonucunda enzimin optimum pH'ı 5, optimum sıcaklığı 37 °C ve moleküler ağırlığı 78 kDa olarak belirlenmiştir. Özellikle Fe²⁺ iyonunun aktiviteyi artırdığı ve enzimin farklı kimyasal ortamlarda yüksek oranda stabil kaldığı tespit edilmiştir. Kinetik analizler sonucunda, Km (0,146 mM), Vmax (0,7623 μmol.mL-1.dk-1) ve Kcat (381,15 s⁻¹) değerleri enzimin yüksek substrat afinitesi ve katalitik etkinliğe sahip olduğunu göstermiştir. Sonuçlar: Torulaspora delbrueckii NK4-2 izolatının yüksek invertaz üretme potansiyeline sahip olduğu belirlenmiştir. Üretim proseslerinde atık baklava şerbeti gibi düşük maliyetli bir substrat kullanılarak ekonomik ve sürdürülebilir enzim üretimi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen bulgular, endüstriyel atıkların katma değerli biyoteknolojik ürünlere dönüştürülmesinin sürdürülebilirlik açısından önemini ortaya koymaktadır. Bu doğrultuda, geliştirilen yöntemin hem çevresel atık yönetiminde hem de biyoteknolojik uygulamalarda ekonomik ve çevre dostu bir alternatif olarak değerlendirilmektedir.
Özet (Çeviri)
Purpose: This study aims to determine the yeast isolate with the highest invertase enzyme production potential among the strains isolated from naturally fermented foods (pickles, vinegar, and cheese), to perform molecular characterization of the selected isolate, to optimize culture conditions for the enzyme production, and to partially purify and characterize the produced enzyme. In addition, the study seeks to develop a sustainable and cost-effective approach by using waste baklava syrup as an cost-effective carbon source in the production process. Method: A total of 11 different yeast isolates were obtained from fermented foods, and the strain with the highest sucrolytic activity (NK4-2) was selected among them. Molecular characterization of the selected strain was carried out. Culture conditions for invertase production (temperature, pH, waste syrup concentration, peptone concentration, and incubation time) were optimized. The enzyme produced under optimal culture conditions was purified using the Three-Phase Partitioning (TPP) method. To characterize the purified enzyme, its optimum pH and temperature were detected, and the effects of various metal ions, organic solvents, and surfactants on the enzyme activity were investigated. Findings: As a result of molecular characterization studies, the isolate NK4-2 was identified as Torulaspora delbrueckii. The optimum culture conditions for invertase production were determined as 30°C, pH 5, syrup concentration of 40 mL/L, peptone concentration of 2 g/L, and 36 hours of incubation time. The produced enzyme was purified using the Three-Phase Partitioning (TPP) method, yielding an 85.22% recovery and a purification fold of 3.59. Characterization studies revealed that the enzyme has an optimum pH of 5, an optimum temperature of 37°C, and a molecular weight of 78 kDa. It was found that Fe²⁺ ions significantly enhanced enzyme activity, and the enzyme remained highly stable under various chemical conditions. As a consequence of kinetic analysis, the Km (0.146 mM), Vmax (0.7623 μmol.mL-1.min-1), and Kcat (381.15 s⁻¹) values indicated a high substrate affinity and strong catalytic efficiency. Conclusions: It was determined that the Torulaspora delbrueckii NK4-2 has a high potential for invertase production. By using a low-cost substrate such as waste baklava syrup in the production processes, an economical and sustainable enzyme production was achieved. The findings demonstrate the importance of converting industrial wastes into value-added biotechnological products in terms of sustainability. In this context, the developed method can be considered an economical and environmentally friendly alternative for both environmental waste management and biotechnological applications.
Benzer Tezler
- Yerfıstığı üretiminde kurutma ve depolama koşullarının tohumların fungal florasına ve biyolojik mücadele ile Aspergillus flavus'un aflatoksin oluşturmasına etkileri
Effects of drying and storage conditions on the seed fungal flora in peanut production and biological control of aflatoxin production by Aspergillus flavus
SERHAN EMİN AVCI
- Endofit ve epifit bakterilerin turunçgillerde sorun olan bazı fungal patojenlere karşı in vitro biyokontrol etkinliklerinin belirlenmesi
Determination of in vitro biocontrol efficiences of endophytic and epiphytic bacteria against some citrus fungal pathogens
YUSUF GÜMÜŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
ZiraatHatay Mustafa Kemal ÜniversitesiBitki Koruma Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE MİNE SOYLU
- Malatya ili bağlarında gövde fungal hastalıklarının morfolojik ve moleküler yöntemlerle belirlenmesi
Determination of stem fungal diseses of grapevine in malatya province by morphological and methods
YUSUF ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
ZiraatMalatya Turgut Özal ÜniversitesiBitki Koruma Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERÇİN OKSAL
- Molecular analysis of Leishmania RNA virus (LRV)- positive and negative leishmania major isolates and assessment of the efficacy of fungal metabolites compared with meglumine antimoniate
Leishmania RNA virüsü (LRV)-pozitif ve negatif Leishmania major izolatlarının moleküler analizi ve meglumin antimonat ile karşılaştırıldığında mantar metabolitlerin etkinliğinin değerlendirilmesi
BUSE KAYMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
MikrobiyolojiAcıbadem Mehmet Ali Aydınlar ÜniversitesiMedikal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR KURT
DOÇ. DR. GÜNSELİ BAYRAM AKÇAPINAR
- Dermatofitlerin izolasyonu ve moleküler tanımlanması ve bununla ilişkili bazı çevresel faktörlerin incelenmesi
Isolation and molecular identification of dermatophytes and investigation of some environmental factors associated with it
MURAD KHAMEES MUSHIB
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
MikrobiyolojiKırşehir Ahi Evran ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHAMMET GAFFAROĞLU
YRD. DOÇ. DR. WALED KHALİD AHMED