Hidrokarbon kirliliği bulunan topraklardan izole edilen mikroorganizmalar ile biyosürfektan üretimi

Abstract

Sürfektanlar yapılarında hem hidrofilik hem de hidrofobik yapılar içeren, su/yağ ya da hava/su arasındaki gibi yüzey ve yüzeyler arası gerilimi düşüren yüzey aktif maddelerdir. Biyosürfektanlar yapısal olarak geniş çeşitlilik gösteren ve mikroorganizmalar tarafından sentezlenen yüzey aktif moleküllerdir. Sunulan tez çalışması kapsamında Eskişehir sanayi bölgesinde hidrokarbon kirliliği bulunan topraklardan 70 adet mikroorganizma izole edilmiş ve33 biyosürfektan üretici izolat olduğu belirlenmiştir. Etkin üretici 5 izolat için mineral tuz ortamında gerçekleşen inkübasyon sonunda örneklerin yüzey gerilimi ölçümleri yapılmış ve 71,1 mN/m yüzey gerilimindeki saf su kontrolüne göre 33,6 mN/m olarak ölçülen yüzey gerilimi değeri ile D1 kodlu izolat etkin üretici olarak seçilmiştir. Etkin üretici izolat ile biyosürfektan üretimi için besiyeri bileşenleri ve inkübasyon koşulları optimizasyonu yapılmıştır. Mineral tuz ortamı içeriği için belirlenen optimum karbon kaynağı glikoz derişimi 20g/L, azot kaynağı NH4Cl ve azot miktarı 25 g/L,etkin C:N oranı 2:2,5 (w/w) olarak belirlenmiştir. İnkübasyon koşulları için 150 r.p.m. çalkalama hızı, besiyeri pH’ı 6, 40˚C inkübasyon sıcaklığı ve 48 saat inkübasyon süresi olarak belirlenmiştir. Üretilen biyosürfektan kloroform metanol karışımı (2:1) ile ekstrakte edilmiş -55’de liyofilize edilmiştir. Üretilen biyosürfektanın karakterizasyonu aşamasında, kritik misel konsantrasyonu 2 g/L, misel çapı 200 nm ve izoelektrik noktası pH 6 değerinde belirlenmiştir. Biyosürfektan üretici izolat 16S rRNA sekans analizi sonuçlarına göre %99 benzerlik oranı ile Gordonia amicalis olarak belirlenmiştir.

Surfactants are amphipatic molecules with both hydrophilic and hydrophobic moieties which are the partition preferentially at the interface between fluid phases such as oil/water or air/water interfaces. Biosurfactants are structurally diverse group of surface active molecules synthesized by microorganisms. In this study, samples of oil contaminated soil were aseptically collected from industrial area in Eskisehir province of Turkey. Seventy microorganisms isolated from these soil samples. Thirty three isolates were able to produce surface active compounds when grown in minimal salt medium. Five isolates were determined as more effective biosurfactant producer. These isolates were grown in mineral salt medium and according to their surface tensions results and according to controls of pure water with 71 mN/m surface tensionD1 was selected the most effective strain with 33.6 mN/m against to distilated water control. The strain with highest biosurfactant activity was chosen for identification and optimization of the culture medium and the incubation conditions and characterization of biosurfactant. Effects of medium composition and culture conditions on biosurfactant production were investigated and optimum conditions were determined; when mineral salt medium was used as culture medium, glucose (20g/l) as carbon source; NH4Cl (25g/l) nitrogen source; medium pH 6; incubation temperature; 40C; agitation rate 150 r.p.m.; incubation time of 48 hours. Produced biosurfactant was extracted from cell free culture broth by chloroform-methanol method (2:1) and lyophilized at -55C. This surfactants characteristic properties were 2-4g/L critical micelle concentration, micelle size 200 nm, isoelectric point pH 6 as measured at charactherization prosess and producer isolate was identified. When 16S rRNA analysis was carried out, this bacterium was shown that it was a close relative with %96 smilarity ratio of Gordonia amicalis species.