Serbest ve tutuklanmış Rhizopus arrhizus' dan lipaz üretimi

Abstract

Bu çalışmada, temel olarak küf tütünden olan Rhizopus arrhizus' dan lipaz üretimi için gerekli proses şartları incelenmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında, R. arrhizus' un sıvı ortamda büyümesine ve lipaz üretimine çeşitli faktörlerin ( inokulüm ve başlangıç mikroorganizma konsantrasyonu vb.) etkileri incelenmiştir. Üretilen lipazı analiz etmek için sıcaklık, pH ve karıştırma hızının kontrol edilebildiği 30 ml çalışma kapasiteli bir karıştırmalı kap kullanılmıştır. Hidroliz tepkimesi, pH-stat metoduna göre yani pH değeri sabit tutulan tepkime ortamında , tribütürinin lipaz tarafından hidrolizi sonucunda oluşan yağ asitlerini nötrleştirmek için harcanan NaOH miktarının zamana karşı ölçülmesiyle izlenmiştir. Optimum pH : 6 ve sıcaklık 35 0C dir. Deneyler, hem erlenlerde hem de karıştırmalı reaktörde gerçekleştirilmiştir. Erlenlerde serbest ve poliüretan destek maddesine tutuklanmış mikroorganizmanın iki farklı karbon kaynağında (glikoz ve sakkaroz) lipaz üretimi incelenmiştir. Serbest haldeki mikroorganizmalardan elde edilen maksimum lipaz aktivitesi 52 $\\mu$nol/L-dak ( 1 g/L glikoz için), immobilize mikroorganizmalardan elde edilen maksimum lipaz aktivitesi de 131.5 $\\mu$mol/L-dak (1 g/L) glikoz için olarak bulunmuştur. Bu erlenlere bir indükleyici ilavesiyle enzim aktivitesinin daha da arttırılacağı düşünülmüş ve sıvı mısır özü yağı ile tribütirin ilave edilmiştir. İndükleyici olarak mısır özü yağının kullanılmasıyla enzim aktivitesinin 778 umol/L-dak değerine ulaştığı görülmüştür, indükleyici olarak tribütürin ilavesinde ise aynı başarı elde edilememiştir (132.7 $\\mu$mol/L-dak). Ayrıca immobilize R arrhizus un tekrar kullanılabilirliği araştırılmış ve 120 saat aktivitesini hiç kaybetmeden koruduğu görülmüştür. Karıştırmalı reaktörde, mikroorganizmanın gelişmesi ve enzim üretimine substrat konsantrasyonu, sıcaklık, spor konsantrasyonu, karıştırma hızı ve hava akış hızının etkileri incelenmiştir. Ayrıca biyoreaktörde sabit pH ve yarı-kesikli sistem deneyleri yapılmıştır. Edenlerden ve biyoreaktörden elde edilen bilgilerin ışığı altında Katı-Hal (Solid-State) Fermantasyonu (KHF) incelenmiştir. KHF ' de karbon kaynağı olarak sadece ticari önemi olmayan fakat besin değeri yüksek olan buğday kepeği ile çeşme suyu kullanılmıştır. En yüksek enzim aktivitesi %5 kepek Konsantrasyonunda, 1.18 mm kepek boyutu ve pH =6.65 de (doğal pH) elde edilmiştir (167.6 $\\mu$mol/L-dak)