Biochemical characterization of a new thermostable lipase from Bacillus pumilus strain [Bacillus pumilus suşundan elde edilen yeni termostabil lipazın biyokimyasal karakterizasyonu]

ABSTRACT Objective: Research and characterization of new thermostable lipases from bacterial strains isolated from tannery waters in the old medina of Fez. Methods: Gene which encodes the 16S ribosomal RNA for a bacterial species was amplified via PCR and sequenced (Bacillus pumilus HF544325). The extracellular lipase from B. pumilus is purified by gel filtration (Sephacryl S-200) and cation exchange chromatography (Mono S sepharose cation exchanger). The N-terminal sequences of purified Bacillus pumilus lipase were determined by automated Edman’s degradation, using an Applied Biosystems 470 A protein sequencer equipped with PTH 120A analyser. The activity of lipase was examined within the pH range of 6.0-10.0 and the effect of pH on lipase stability was determined by incubating the lipase fraction in various buffer solutions ranging from 3.0 to 10.0 for 24 h at room temperature. Results: The results showed that Bacillus pumilus is a strain that produce non-inducible lipase. This enzyme has a molecular weight of 27 kDa and presents a maximal activity at pH 8 and 45°C. The 18 N-terminal amino acid residues showed a high degree of homology with other Bacillus lipase sequences. After treatment in 100°C for 5 min, the thermostable enzyme maintains 60% of its activity, which is greater than that those founded in previous works. The enzyme retained 100% of its activity after 30 min incubation at 70°C. Conclusion: This newly isolated lipase is thermostable and it has a significant difference which was observed when the biochemical properties of the Bacillus pumilus lipase were compared to others microbial lipases. The Bacillus pumilus lipase can be considered as a good candidature for industrial and biotechnological applications. ÖZET Amaç: Çalışmanın amacı Fez şehrinde bulunan tabakhane sularından izole edilen bakteri suşlarından, sıcaklığa dayanıklı yeni bir lipaz enzimini saflaştırarak karakterize etmektir. Metod: Bakteri türleri için 16S ribosomal RNA’yı kodlayan gen PCR ile çoğaltılarak sekanslanmıştır (Bacillus pumilus HF544325). Ekstraselüler lipaz jel filtrasyonu (Sefakril S-200) ve katyon değiştirici kromatografi kullanılarak (Mono S Sefaroz katyon değiştirici) B. pumilus’den saflaştırılmıştır. Saflaştırılan Bacillus pumilus lipazının N-terminal dizisi Edman degredasyon yöntemi (Applied Biosystems 470 A protein sekanslama cihazı ile PTH120A analizör) ile saptanmıştır. Lipaz aktivitesi 6.0-10.0 pH aralığında incelenmiş, pH’nın lipaz enziminin dayanıklılığına olan etkisi lipaz fraksiyonunu pH’sı 3.0 ile 10.0 arasında değişen çeşitli tampon çözeltilerinde 24 saat oda sıcaklığında inkübe ederek araştırılmıştır. Bulgular: Sonuçlar Bacillus pumilus suşunun indüklenmeyen lipaz enzimini ürettiğini göstermektedir. Lipaz enzimi 27 kDa molekül ağırlığına sahip olup, en yüksek aktiviteyi pH 8 ve 45°C’de göstermektedir. Amino ucundaki 18 amino asit diğer Bacillus lipaz dizileri ile yüksek oranda homoloji göstermektedir. Sıcaklığa dayanıklı olan bu enzim 100°C’de 5 dakika muamele edildiğinde aktivitesinin %60’ını korumaktadır. Bu değer daha önce yapılan çalışmalardakinden daha yüksek bir değerdir. Enzim 30 dakika 70°C’de inkübe edildiğinde aktivitesinin tamamını korumaktadır. Sonuç: Yeniz izole edilen lipaz sıcaklığa dayanıklıdır ve diğer mikrobiyal lipazlar ile karşılaştırıldığında biyokimyasal özellikleri bakımından diğerlerinden oldukça farklıdır. Bacillus pumilus lipaz enzimi endüstriyel ve biyoteknolojik uygulamalar için iyi bir aday olarak düşünülebilir.

Yazarlar:
Faouzi LAACHARİL Fatimazahra EL BERGADİL Adel SAYARİ Soumya ELABED Iraqui MOHAMMED El Hassan HARCHALİL Saad Koraichi İBNSOUDA
Faouzi Laachari, Fatimazahra El Bergadi, Adel Sayari, Soumya Elabed, Iraqui Mohammed, El Hassan Harchali, Saad Koraichi Ibnsouda

Anahtar Kelimeler : Bacillus pumilus, lipase, purification, thermostable,Bacillus pumilus, lipaz, saflaştırma, termostabil

Dönem : 2015 | Cilt : 40 | Seri : 1 | Sayfalar : 8-14 | Doi : 10.5505/tjb.2015.44227

Okuma : 236 | İndirme : 235 | Yayınlama :