MEDIUM OPTIMIZATION FOR PROTEASE PRODUCTION VIA MODERATELY HALOTOLERANT VIRGIBACILLUS PANTOTHENTICUS USING RESPONSE SURFACE METHODOLOGY

ILIMLI HALOFİLİK VIRGIBACILLUS PANTOTHENTICUS’TA PROTEAZ ÜRETİMİ İÇİN, YANIT YÜZEY YÖNTEMİ İLE BESİYERİ OPTİMİZASYONU

Abstract

irgibacillus pantothenticus is an industrially promising, yet scarcely studied, moderately halotolerant microorganism (up to10% NaCl) with high activity protease production potential. Following Response Surface Methodology, we employed a CentralComposite Design for the experiments and constructed a second order polynomial model to represent the resulting data. Formedium optimization for protease production we optimized the resulting model. 32 experiments (following the centralcomposite design scheme) where, carbon (glucose), nitrogen (ammonium sulfate), potassium (potassium phosphate monobasic)and magnesium (magnesium sulfate) sources were studied in the media. Bacterial growth, residual glucose and proteaseactivities were determined at the 48th hour of each experiment. The model was optimized and the concentrations were foundfor each parameter. Under the optimum conditions, the predicted protease activity is also experimentally verified and the modelprediction was in very good agreement with experimental results. The interactions between medium components and theireffect on cell growth and protease production are also sought. This work reports the improvements on protease production ofa potentially interesting industrial host, Virgibacillus pantothenticus.

Özet

Virgibacillus pantothenticus endüstriyel olarak umut vadeden, halotolerant (%10’a kadar tuzu tolere edebilen), yüksek aktiviteli proteaz üreticisi olma potansiyeli olan bir organizmadır. Bu çalışmada, Yanıt Yüzey Yöntemi metodu takip edilerek, deney tasarımı için Merkezi Kompozit Tasarımı, model olarak da ikinci derece polinom kullanılarak, biyokütle ve proteaz üretimi amaç fonskiyonu ile besiyeri optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Yanıt yüzeyi modelinin parametrelerinin belirlenmesi için, 32 deneyde faklı karbon (glukoz), azot (amonyum sülfat), potasyum (potasyum fosfat monobazik) ve magnezyum (magnezyum sülfat) miktarları, besiyerlerinin hazırlanması için kullanılmıştır. Her bir deneyde, bakterilerin büyümesi, 48 saat sonunda kalan glukoz miktarı ve proteaz aktivitesi belirlenmiştir. Kurulan model optimize edilmiş ve her bir besiyeri bileşeninin optimum seviyesi belirlenmiştir. Bu koşullarda, model tahmini deneysel olarak çok yakın bir sonuçla teyit edilmiştir. Aynı zamanda, besiyeri bileşenlerinin karşılıklı etkileşimleri ve hücre büyümesi ile proteaz üretimi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bu çalışma, proteaz üreticisi olarak Virgibacillus pantothenticus’un potansiyelini geliştirmiştir.