Pichia pastoris mayası ile rekombinant ksilanaz enzim üretiminin optimizasyonu

Abstract

Son yıllarda, ksilanazların çok farklı endüstüriyel alanlarda kullanılmasının yanında, hayvan yemlerinin formülasyonuna giren önemli bir bileşim unsuru olduğu görülmektedir. Günümüzde endüstriyel kullanımı olan enzim preparatları için en önemli konu enzim üretim maliyetinin ve buna bağlı olarak da prosese girdi maliyetinin düşürülmesidir. Ksilanazın da aralarında bulunduğu alfa amilaz, selülaz, pektinaz, proteazlar, lipazlar gibi enzimlerin üretimi üzerine sürdürülen araştırmalar, uygun bir üretici mikroorganizmanın bulunması ve aynı zamanda ucuz ve bol bulunabilen kaynaklardan oluşan bir üretim ortamı kompozisyonun oluşturulması yönünde devam etmektedir. Enzim üretim prosesine ilişkin diğer problemler önemli ölçüde aşılmıştır. Ksilanaz enzimi bakteri, maya ve fungus grubunda yer alan çeşitli mikroorganizmalar tarafından üretilebilmektedir. Bu çalışma üç bölümden oluşmaktadır. İlk bölümde ksilanaz enziminin rekombinant ve ekstraselüler olarak dört farklı sinyal protein, HSA(İnsan serum albumin), PIR(Protein with Internal Repeats), PHO(Asit fosfotaz) ve α-mating faktör, kullanılarak P. pastoris te üretimi yapılmıştır. Bu bölüm sonucunda hepsinde üretim görülmüştür. İkinci bölümde üretim verimler karşılaştırılmış ve verimin en yüksek olduğu sinyal protein belirlenmiştir. Bu bölüm sonucunda, HSA 4147 U/ml, PIR 5366 U/ml, PHO 4252 U/ml ve α-mating faktör 4247 U/ml enzim ürettiği belirlenmiştir. En yüksek üretimin PIR sinyal proteininde olduğu görülmüştür. Üçüncü bölümde ise üretilen enzim saflaştırılmış ve enzimin optimum çalışma sıcaklığı ve pH sı belirlenmiştir. Sonuç olarak, Pichia pastoris mayası ile ksilanaz üretimi gerçekleştirilmiş ve en uygun sekresyon sinyalinin PIR olduğu belirlenmiştir. Ksilanaz enziminin sonundaki polihistidin kuyruğu uzaklaştırıldığında fırıncılık ürünlerinde ve hayvan yemlerinde kullanılma imkanı bulunmaktadır.