Akademik Veri Yönetim Sistemi
ISPEC 9th INTERNATIONAL CONFERENCE on AGRICULTURE, ANIMAL SCIENCES and RURAL DEVELOPMENT, Burdur, Türkiye, 19 - 20 Mart 2022, ss.1060-1070
Karbonhidrat Aktif Enzim (CAZyme) sistemi karbonhidratların sahip olduğu glikozidik bağlar
üzerinde etkili olan bir yapıya sahiptir. Bu sistem içerisinde glikozit hidrolaz (GH) enzim
ailesine üye olan selüloz ve hemisüloz (β 1-4 glikozit bağı) gibi karbonhidratların hidrolizinde
görevli enzimlerde mevcuttur. Bu enzimlerin çoğu mikroorganizmalar tarafında
sentezlenmesinden dolayı simbiyotik mikroorganizmalardaki CAZyme aktivitesinin önemi her
geçen gün artmaktadır. Herbivor canlıların ana besin kaynağı olan bitkisel materyalin hücre
duvarında β 1-4 glikozit bağları ile oluşan lignoselülotik yapı selüloz, hemiselüloz ve lignin
gibi karbonhidratların birleşmesi sonucu oluşmuştur. Bu kompleks karbonhidrat rumen
içersinde simbiyotik olarak bulunan bazı mikroorganizmalar sayesinde hidrolize
olabilmektedir. Rumenin mikrobiyal ekositemde bakteri, arkea, protozoa, bakteriyofaj ve
rumen fungusları mevcuttur. Rumen mikrobiyatasındaki canlılar içerisinde rumen fungusları
glikozit hidrolaz etkinliğine sahip bir topluluktur. Özellikle β 1-4 glikosidaz (EC 3.2.1.4) ve
β 1-4 ksilasidaz (EC 3.2.1.37) aktivitesi diğer mikroorganizmalara göre daha etkili olduğu
düşünülmektedir. Bundan dolayı bu çalışmamızda rumen funguslarının (Neocallimastix sp.)
CAZyme enzim etkinliğinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışmada kullanılan karbonhidrat
substraları olarak Avisel (mikrokristal selüloz), Karboksimetil Selüloz (Selüloz omurgasına
metil eklenmiş selüloz türevi), Selüloz ve Hemiselüloz kullanılmıştır. Sonuç olarak β 1-4
ksilasidaz enzim etkinliğinin daha fazla olduğu dinitrosalisilik asit (DNS) yöntemi ile
gösterilmiştir. Elde edilen bu sonuçlar özellikle ksilanaz (EC 3.2.1.37) etkinliği başta olmak
üzere rumen funguslarının CAZyme aktivitesine sahip olduğu ve bu mikroorganizmaların
CAZyme sisteminin kullanıldığı farklı edüstriyel alanlar için aday mikroorganizma olabileceği
düşünülmüştür.
The Carbohydrate Active Enzyme (CAZyme) system has a structure that acts on the glycosidic
bonds of carbohydrates. In this system, there are enzymes involved in the hydrolysis of
carbohydrates such as cellulose and hemisulose (β 1-4 glycoside bonds), which are members of
the glycoside hydrolase (GH) enzyme family. Since most of these enzymes are synthesized by
microorganisms, the importance of CAZyme activity in symbiotic microorganisms is increasing
day by day. The lignocellulotic structure, which is formed by β 1-4 glycoside bonds in the cell
wall of the plant material, which is the main food source of herbivores, is formed as a result of
the combination of carbohydrates such as cellulose, hemicellulose and lignin. This complex
carbohydrate can be hydrolyzed by some microorganisms symbiotically present in the rumen.
There are bacteria, archaea, protozoa, bacteriophage and rumen fungi in the microbial
ecosystem of the rumen. Among the organisms in the rumen microbiota, rumen fungi are a
community with glycoside hydrolase activity. Especially β 1-4 glycosidase (EC 3.2.1.4) and β
1-4 xylasidase (EC 3.2.1.37) activities are thought to be more effective than other
microorganisms. Therefore, in this study, it was aimed to determine the CAZyme enzyme
activity of rumen fungi (Neocallimastix sp.). Avisel (microcrystalline cellulose),
Carboxymethyl Cellulose (cellulose derivative with methyl added to the cellulose backbone),
Cellulose and Hemicellulose were used as the carbohydrate substrates used in the study. As a
result, it has been shown by the dinitrosalicylic acid (DNS) method that the β 1-4 xylasidase
enzyme activity is higher. These results suggest that rumen fungi, especially xylanase (EC
3.2.1.37) activity, have CAZyme activity and these microorganisms may be candidate
microorganisms for different industrial areas where the CAZyme system is used.