Optimization of Thermotolerant Cellulase from Streptomyces sp. M127-1 with Response Surface Methodology using Solid-State Fermentation

Afyon Kocatepe University Journal of Sciences and Engineering Pub Date : 2024-01-12 DOI:10.35414/akufemubid.1336051

Muzaffer Bi̇nek, E. Hameş

{"title":"Optimization of Thermotolerant Cellulase from Streptomyces sp. M127-1 with Response Surface Methodology using Solid-State Fermentation","authors":"Muzaffer Bi̇nek, E. Hameş","doi":"10.35414/akufemubid.1336051","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Çalışma, kompostlamada kullanılabilecek selülazın aktinomiset izolatından katı hal fermantasyon yöntemiyle Yanıt Yüzeyi Metodolojisi (RSM) kullanılarak optimizasyonunu ve enzimin kısmi karakterizasyonunu amaçlamaktadır. Selülaz üreticisi olduğu belirlenmiş 5 izolat (M127-1, M127-2B, 1M1, M45-1 ve M6c-1) katı hal fermantasyonu ile selülaz üretimi açısından değerlendirilmiş ve izolat M127-1 ileri çalışmalar için seçilmiştir. Katı substrat seçimi için farklı substratların (talaş, malt çimi, soya unu ve buğday kepeği) kombinasyonları ile hazırlanan ortamlarda izolat M127-1 ile katı hal fermantasyonu gerçekleştirilmiş ve en iyi enzim aktivitesinin buğday kepeği-malt çimi (BM) (0,704 U/ml) ortamında olduğu belirlenmiştir. Ardından BM ortamı kullanılarak selülaz üretim optimizasyonu için nem, aşı miktarı ve inkübasyon süresi merkezi kompozit tasarımı kullanılarak optimize edilmiştir. Optimum selülaz üretim koşulları % 79,93 nem, 8,58 gün inkübasyon süresi ve 8,38 (v/w) aşı miktarı olarak belirlenmiş ve enzim aktivitesinin 1,8 kat arttığı görülmüştür. Enzimin optimum pH’sı 6 ve optimum sıcaklığı 60C olarak belirlenmiştir. 16SrDNA dizi analizi ile izolat, Streptomyces sp. M127-1 olarak tanımlanmıştır. Sonuç olarak yüksek sıcaklıkta aktif selülazın uygun maliyetli substratlar kullanılarak katı hal fermantasyonu ile Streptomyces sp. M127-1’den istatistiksel üretim optimizasyonu gerçekleştirilmiştir.","PeriodicalId":7433,"journal":{"name":"Afyon Kocatepe University Journal of Sciences and Engineering","volume":"3 4","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2024-01-12","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Afyon Kocatepe University Journal of Sciences and Engineering","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.35414/akufemubid.1336051","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

Abstract

Çalışma, kompostlamada kullanılabilecek selülazın aktinomiset izolatından katı hal fermantasyon yöntemiyle Yanıt Yüzeyi Metodolojisi (RSM) kullanılarak optimizasyonunu ve enzimin kısmi karakterizasyonunu amaçlamaktadır. Selülaz üreticisi olduğu belirlenmiş 5 izolat (M127-1, M127-2B, 1M1, M45-1 ve M6c-1) katı hal fermantasyonu ile selülaz üretimi açısından değerlendirilmiş ve izolat M127-1 ileri çalışmalar için seçilmiştir. Katı substrat seçimi için farklı substratların (talaş, malt çimi, soya unu ve buğday kepeği) kombinasyonları ile hazırlanan ortamlarda izolat M127-1 ile katı hal fermantasyonu gerçekleştirilmiş ve en iyi enzim aktivitesinin buğday kepeği-malt çimi (BM) (0,704 U/ml) ortamında olduğu belirlenmiştir. Ardından BM ortamı kullanılarak selülaz üretim optimizasyonu için nem, aşı miktarı ve inkübasyon süresi merkezi kompozit tasarımı kullanılarak optimize edilmiştir. Optimum selülaz üretim koşulları % 79,93 nem, 8,58 gün inkübasyon süresi ve 8,38 (v/w) aşı miktarı olarak belirlenmiş ve enzim aktivitesinin 1,8 kat arttığı görülmüştür. Enzimin optimum pH’sı 6 ve optimum sıcaklığı 60C olarak belirlenmiştir. 16SrDNA dizi analizi ile izolat, Streptomyces sp. M127-1 olarak tanımlanmıştır. Sonuç olarak yüksek sıcaklıkta aktif selülazın uygun maliyetli substratlar kullanılarak katı hal fermantasyonu ile Streptomyces sp. M127-1’den istatistiksel üretim optimizasyonu gerçekleştirilmiştir.

查看原文本刊更多论文

利用响应面方法优化固态发酵链霉菌 M127-1 的耐热纤维素酶

本研究旨在利用响应面方法学（RSM）和酶的部分特征描述，优化放线菌分离物的纤维素酶，该分离物可通过固态发酵用于堆肥。通过固态发酵评估了五个被确定为纤维素酶生产者的分离物（M127-1、M127-2B、1M1、M45-1 和 M6c-1）的纤维素酶产量，并选择分离物 M127-1 进行进一步研究。在固态基质选择方面，分离物 M127-1 在不同基质（锯末、麦芽草、大豆粉和麦麸）组合制备的培养基上进行了固态发酵，在麦麸-麦芽草（BM）（0.704 U/ml）培养基中确定了最佳酶活性。随后，采用中心复合设计对水分、接种量和培养时间进行了优化，以优化 BM 培养基的纤维素酶生产。最佳纤维素酶生产条件为湿度 79.93%、培养时间 8.58 天、接种量 8.38（体积分数），酶活性提高了 1.8 倍。酶的最适 pH 值为 6，最适温度为 60C。通过 16SrDNA 序列分析，确定该分离物为链霉菌 M127-1。因此，研究人员利用具有成本效益的底物，通过固态发酵从链霉菌 M127-1 中获得了高温活性纤维素酶，并对其生产进行了统计优化。

本文章由计算机程序翻译，如有差异，请以英文原文为准。

求助全文

约1分钟内获得全文求助全文

来源期刊

Afyon Kocatepe University Journal of Sciences and Engineering

自引率

0.00%

发文量