Purification and characterization of Rhizoctonia solani AG-4 strain ZB-34 α-amylase produced by solid-state fermentation using corn bran

Rhizoctonia solani AG-4 strain ZB-34 α-amilazının katı substrat fermentasyonu ile mısır kepeği kullanılarak üretimi, saflaştırılması ve karakterizasyonu

Abstract

Background: Aim of the study was to produce α-amylasecheaply from Rhizoctonia solani AG-4 strain ZB-34 bysolid-state fermentation and investigate its suitability forsome industries.Methods: Rhizoctonia solani AG-4 strain ZB-34 α-amylasewas purified with starch affinity method.Results: The best production of enzyme was achievedby using corn bran. Optimum pH and temperature were5.5 and 50°C, respectively. Vmax and K0.5 were determinedas 238.8 U/mg protein and 0.03% from substrate-activitycurve. Activity was maintained about 100% in the testedpHs after 1 day incubation. The enzyme conserved full ofits activity at 4 and 28°C for 120 min. Mn2+, Ca2+, Tween20, Triton X-100 and Triton X-114 activated the enzyme. Theenzyme was highly active in the presence of some commercialdetergents. The chocolate stains on the cottonfabrics were more effectively cleaned with the combinationof a commercial detergent and purified enzyme. Thepurified enzyme also clarified the raw apple juice anddesized the cotton fabrics.Conclusion: The results showed that Rhizoctonia solaniAG-4 strain ZB-34 α-amylase might have potential applicationas a detergent additive. In addition, its activitybetween pH 4.0 and 7.0 may facilitate its use in the foodand fruit processing industries.

Özet

Amaç: Bu çalışmanın amacı Rhizoctonia solani AG-4 strain ZB-34 fungusundan α-amilaz enziminin katı substrat fermentasyonu (SSF) tekniği ile ucuz bir şekilde üretilip bazı endüstriler için uygunluğunun incelenmesidir. Metod: Rhizoctonia solani AG-4 strain ZB-34 α-amilazı nişasta afinite yöntemiyle saflaştırıldı. Bulgular: En iyi enzim üretimi mısır kepeği kullanıldığı durumda elde edildi. Optimum pH ve sıcaklık sırasıyla 5,5 ve 50°C olarak belirlendi. Vmax ve K0,5 değerleri substrat- aktivite eğrisinden 238,8 U/mg protein ve %0,03 olarak tespit edildi. Aktivite, 1 gün inkübasyondan sonra test edilen pH’larda yaklaşık %100 oranında muhafaza edildi. Enzim, aktivitesinin tamamını 4 ve 28°C’de 120 dakika boyunca korudu. Mn2+, Ca2+, Tween 20, Triton X-100 ve Triton X-114, enzimi farklı oranlarda aktive etti. Enzimin bazı ticari deterjanlar mevcudiyetinde oldukça aktif olduğu belirlendi. Pamuklu kumaşlar üzerindeki çikolata lekeleri, ticari deterjanlar ve saflaştırılmış enzim kombinasyonu ile daha etkili bir şekilde temizlendi. Saflaştırılmış enzim ayrıca ham elma suyunu berraklaştırdı ve pamuklu kumaşlarda haşıl alma etkinliği gösterdi. Sonuç: Sonuçlar Rhizoctonia solani AG-4 strain ZB-34 α-amilazının bir deterjan katkı maddesi olarak potansiyel bir uygulamaya sahip olabileceğini gösterdi. Buna ek olarak, enzimin pH 4,0–7,0 arasındaki etkinliği, gıda ve meyve işleme endüstrilerinde kullanımına katkı sağlayabilir.