FARKLI KOYUN IRKLARINA AİT YAPAĞILARDAN ZİRAİ AMİNO ASİTLERİN (ORGANİK GÜBRE) GELİŞTİRİLMESİ İÇİN BİYOLOJİK VE KİMYASAL HİDROLİZ YÖNTEMLERİNİN OPTİMİZASYONU

Abstract

Bitki yetiştiriciliğinde amino asitlerin kullanımı, bitki büyümesine etkisi, tane sayısı ve besinsel içeriğini artırması ve zararlıların engellenmesine katkıları nedeniyle, gittikçe rağbet edilen bir konudur. Yapağı (yün), geçmişte birçok alanda kullanılıyor olmasına rağmen, günümüzde yerini elyaf türü polimer malzemelere bırakmış ve atık olarak değerlendirilmeye başlanmıştır. Bu alandaki güncel çalışmalar ülkemizde yapağı fenotipi ve keratin başlığında değerlendirilmiştir, yabancı çalışmalarda ise yapağının takviye diyet proteini olarak kullanılabilirliğine dair çalışma bulunmaktadır. Çalışmamızda ülkemizde en fazla rağbet edilen ırklar; Akkaraman, Morkaraman, Merinos ve İvesi koyun ırklarına ait yapağılar kullanılmıştır. Yapağılardan aminoasit eldesi için biyolojik (enzimatik) ve kimyasal (asidik bazik) hidroliz yöntemleri kullanılmıştır. Optimizasyon parametrelerini enzim, kimyasal miktarı, zaman ve sıcaklık oluşturmuştur. Hidroliz işlemi sonrasında elde edilen numuneler UV Spektrofotometri cihazında grafikleştirilmiş ve LC-MS/MS yöntemi kullanılarak da toplam amino asit miktarı ve amino asit çeşitliliği nicel olarak belirlenmiştir. Böylece yapağıdan aminoasit eldesi için; en az enerji ve kimyasal madde harcanarak, en yüksek toplam aminoasit miktarının ve en çok amino asit çeşidinin elde edildiği hidroliz yöntemi belirlenerek, ideal bir proses ortaya konulmaya çalışılmıştır. Literatür taraması yapılarak, optimizasyon çalışmalarında sıklıkla kullanılan parametreler de baz alınmakla beraber, parametreler geniş bir spektrumda ele alınıp hem işlem sayısının fazla olması hem de işlem çeşitliliği bakımından literatüre katkı sağlayacağı değerlendirilmektedir. Optimizasyon çalışmaları başlıca üç ana başlıktan oluşmaktadır ki bunlar, kimyasal hidrolizasyon, biyolojik hidrolizasyon ve hibrit hidrolizasyondur. Kimyasal hidrolizasyonda HCl 4,6 ve 8 molar derişim ile asidik optimizasyon için, NaOH 4,6 ve 8 molar derişim bazik optimizasyonda kullanılmıştır. Biyolojik hidrolizasyonda proteinaz-K ile ekstrakte edilmiş kuzu abomasumu özü kullanılmıştır. Kimyasal ve biyolojik hidrolizasyonlardan elde edilen numunelerde yapılan ölçümlerde içerik oranı yüksek olanlar hibrit hidroliz başlığı altında proteinaz-K ve esktrakte edilmiş kuzu abomasum özü eklenerek hidrolize edilmiştir. Hidrolizasyon sıcaklık parametreleri 45, 90 ve 120 santigrat derece, hidrolizasyon süresi ise 2, 8, 16 ve 24 saattir. Asidik optimizasyonda 144 işlem, bazik optimizasyonda 144 işlem, biyolojik hidrolizasyonda 96 işlem ve hibrit hidrolizasyonda 16 işlem yapılmıştır. Yapılan işlemler neticesinde çalışmada yer alan tüm koyun ırkların hidrolizatlarında toplam aminoasit içeriği varlığı belirlenmiştir. En yüksek toplam aminoasit içeriğine sahip olan koyun yünleri sırasıyla Morkaraman, İvesi, Akkaraman ve Merinostur. Hibrit hidroliz uygulamasında abomasum ekstraktının (pepsin) proteinaz-k’ya göre verimli olduğu değerlendirilmiştir.