Novel pectinase from Piriformospora indica, optimization of growth parameters and enzyme production in submerged culture condit

Piriformospora indica‘dan Yeni Pektinaz, Büyüme Parametrelerinin ve Enzim Üretiminin Batırılmış Kültür Koşulunda Optimizasyonu

Abstract

Background: Pectinases are one of the upcoming enzymesin food processing industries and they hydrolyze pectinsubstances.Objectives: This study was done to examine the productionof pectinase by Piriformospora indica in submergedfermentation (SmF) along with growth parameters.Materials and methods: The fungus P. indica was culturedon Kafer medium supplemented with pectin for 0–12 daysand fungus growth, number of spores, total proteincontent, and pectinase activity were investigated.Results: Firstly, pectinase secretion by P. indica was confirmedby cup-plate assay. The maximum dry cell weight(10.21 g/L), growth yield (0.65 g/g), specific growth rate(0.56 day−1) and pectinase activity (10.47 U/mL) on pectincontaining medium (P+) were achieved after 6 day ofculture. In the case of pectin free medium (P−) all the parameterswere less than P+ medium. The pectinase productionby P. indica on P+ was 2.7 times higher than P−. Theoptimum pH and temperature for maximum polygalacturonaseactivity were 5 and 50°C, respectively.Conclusions: For the first time, the work confirmed pectinasesecretion by P. indica fungus and it could be a goodsource for pectinase production. Moreover, optimum pH 5,make it a potential candidate for future application in fruitjuice industries.

Özet

Giriş: Pektinazlar, gıda işleme endüstrilerindeki önemli enzimlerden biridir ve pektini hidrolize ederler. Amaç: Bu çalışma, Piriformospora indica tarafından SmF‘de pektinaz üretiminin büyüme parametreleri ile birlikte incelenmesini amaçlamaktadır. Metod: Piriformospora indica mantarı, Kafer ortamında pektin ile 0–12 gün süreyle kültür edildi ve mantar gelişimi, spor sayısı, toplam protein içeriği ve pektinaz aktivitesi araştırıldı. Bulgular: Pektin içeren ortamda (P+) 6 günlük kültür sonrası, maksimum kuru hücre ağırlığı (10.21 g/L), büyüme verimi (0.65 g/g), spesifik büyüme oranı (0.56 day−1) ve pektinaz aktivitesi (10.47 U/mL) olarak tespit edildi. Pektin içermeyen ortamda (P−) tüm parametreler P+ ortamından daha düşüktü. Piriformospora indica‘nın P+ ortamında pektinaz üretimi, P− ortamından 2.7 kat daha yüksekti. Maksimum poligalakturonaz aktivitesi için optimum pH ve sıcaklık sırasıyla 5 ve 50°C olarak bulundu. Sonuç: İlk kez, P. indica mantarının pektinaz sekresyonunu teyit edildi ve pektinaz üretimi için iyi bir kaynak olabileceği ortaya kondu. Ayrıca, elde edilen enzimin optimum pH’sının 5 olması, meyve suyu endüstrisinde potansiyel bir aday olması için önem taşımaktadır.