Unlu Mamul Sektörüne Yönelik Endüstriyel Enzime Ait Ekonomik Üretim Sistemlerinin Geliştirilmesi/İyileştirilmesi (Un-En)

Abstract

Bu proje kapsamında TÜBİTAK MAM ve Ege Üniversitesi Kültür Kolleksiyonlarında yer alan toplam 151 adet Aspergillus section Nigri suşlarının birincil, ikincil tarama ve üçüncü aşamada ekmek nitelikleri ve bayatlama kriterlerine uygunluk açısından ksilanaz üretme potansiyelleri incelenmiştir. MAM/MRC200803 kodlu suş, UN-EN projesinde ksilanaz üretici olarak seçilmiştir. Seçilen suş ile derin kültürde laboratuvar ölçeğinde ve kademeli olarak gerçekleştirilen ölçek büyütme işlemleri sonucunda 100 L fermentörde maksimum ksilanaz aktiviteleri sırasıyla, 76.16 U/ml ve 67.80 U /ml olarak elde edilmiştir. Aynı suş ile laboratuvar ölçeğinde gerçekleştirilen katı kültür fermentasyonu üretimlerinde ksilanaz aktivitesi kuru substrat bazında 759.15 U/g olarak elde edilmiştir. Tepsili fermentörde yapılan üretimler sonucunda ise en yüksek ksilanaz aktivitesi kuru substrat bazında 1312.04 U/g olarak belirlenmiştir. Projenin kapsamında ayrıca ksilanazB geni (xynB) klonlanmıştır. Aspergillus niger MAM/MRC200803 kodlu suştan, fonksiyonel ksilanaz B enzimini kodlayan xynB geni (UNENxynB2) homolog ve heterolog konakçıda kromozomal integrasyonu sağlanmıştır. UNENxynB2?nin homolog ifadesinin yapıldığı A. niger rAB2 suşu ile erlen boyutunda yapılan optimizasyonlar sonrasında; %0.2 maltoz ile indükleme yapıldığında ksilanaz aktivitesinin iyileştiği görülmüştür. Derin kültürde 100 Litrelik fermentörde en yüksek aktivite 18.6 U/ml olarak belirlenmiştir. Katı kültür üretimlerinde ise laboratuvar ölçeği ve fermentör üretimlerindeki maksimum aktiviteler kuru substrat bazında sırasıyla 295 U/g ve 103.35 U/g dır. MAM/MRC200803 kodlu suş ile gerçekleştirilen üretim sonrası katı-sıvı ayırımı ve ultrafiltrasyon sistemi ile konsantre edilmiş ve tampon değişimi uygulanmış olan ksilanaz preparatlarından tek basamaklı anyon değiştirme kromatografisi yöntemi kullanılarak ksilanaz enzimleri başarı ile saflaştırılmıştır. Oluşturulan proses basamaklarının her aşaması ekmek kalite kriterleri açısından incelenmeye alınmıştır. Doğal suştan üretilen ksilanaz enzimi çöktürme basamağında en iyi ekmek kalite kriterlerini sağlarken, katı kültür fermentasyonunu ile üretilen ksilanaz katı-sıvı ayırma sonrası en iyi ekmek kalite kriterlerini sağlamıştır.