Evrim Mühendisliği Uygulanan Pycnoporus Sanguıneus Küfünün Tekstil Pigmenti Üretim Özellikleri

Abstract

Pycnoporus sanguineus MUCL 38531 basidiokarpları turuncu, kırmızı ve bordo renk geçişleri ile karakterize edilen, tropik ve yarı tropik alanlarda bulunan, beyaz çürükçül küf mantarları sınıfına dahil bir suştur. P. sanguineus’un pigment üretiminin, sentezlediği lakkaz aktivitesi ile doğru orantılı olduğu bilinmektedir. Sıvı kültürlerde hem lakkaz hem de pigment ekstraselüler olarak üretilmektedir. Bu suş için seçilen sıvı besiyeri içeriği: 1l distile suda 10 g glikoz, 10 g soyton pepton, 1 ml eser metal solüsyonu, 0,2 mM MnSO4 ve pH asetik asit ile 5.0’e ayarlanmıştır. Lakkaz aktivitesi spektrofotometrik analiz yöntemleri ile belirlenmiştir. Üretilen pigmentin belirlenmesi ve miktar tayini HPLC’de analiz yöntemi geliştirilerek elde edilmiştir. Yabani tip P. sanguineus MUCL 38531 küf suşlarına bir tersine metabolizma mühendisliği yöntemi olan evrim mühendisliği yoluyla kimyasal mutasyon uygulayarak genetik çeşitlilik arttırılmış ve amaçlanan yönde kesikli seleksiyon stratejileri geliştirerek yeni mutant küf suşları oluşturulmuştur. Bu mutant suşlardan tekrarlı alt kültürleme yöntemi ile nesiller elde edilmiştir. Bu nesiller arasından en iyi lakkaz aktivitesine sahip ve pigment üretimi gözlenen nesil seçilip, bu neslin bireyleri elde edilmiştir. Sonuç olarak da yabani tip, mutant nesil ve bu neslin bireyleri lakkaz aktiviteleri, biyokütle miktarları ve pigment üretim özellikleri açısından karşılaştırılarak en amaca uygun olan belirlenmiştir. Bu çalışmada P. sanguineus MUCL 38531 küfünün, endüstriyel anlamda önemli bir özelliği olan pigment üretimi geliştirilmeye çalışılmıştır. Bu sayede daha çevre dostu pigment üretim süreçleri ve tekstil, deri, kağıt, vb. endüstrilerinde kullanılan mevcut kimyasal boyalara alternatif oluşturabilecek doğal boyalar ortaya konabilecektir.

Pycnoporus sanguineus MUCL 38531 is a white-rot fungus characterized by the orange, red and red-brown pigmentation of their basidiocarps, found in tropical and subtropical regions of the earth. Laccase activity and pigment production of P. sanguineus are correlated. In liquid cultures laccase synthesis and pigment production is extracellular. The medium composition defined for this strain is as follows: 10 g glucose, 10 g soytone peptone, 1 ml trace metal solution, 0.2 mM MnSO4 in 1l of distilled water, pH adjusted to 5.0 using acetic acid. Laccase activity is determined by spectrophotometric analysis. Identification and quantification of the pigment produced is done by developing HPLC analysis methods. By means of evolutionary engineering, chemical mutagenesis is utilized to enhance genetic variety in the wild type P. sanguineus MUCL 38531 genome and using batch selection methods new mutant strains are produced. These mutant strains were sub-cultured and consequently, mutant generations were obtained. The generation possessing high laccase activity and significant pigment production is chosen and the individuals of this generation are developed. In conclusion, wild type, mutant strain and individuals of the mutant strain are compared according to laccase activity, biomass and pigment production properties and the optimum strain is defined. In this study, it was aimed to enhance the industrially important pigment production properties of P. sanguineus MUCL 38531. Thus, ecologically friendly pigment production processes and natural pigments which can serve as alternatives to the currently used synthetic dyes and pigments used in textile, leather and pulp and paper industry are developed.