Enzim immobilizasyonu için manyetik polistiren partiküllerin hazırlanması ve bu partiküllerdeki immobilize edilmiş glukoamilazın manyetik olarak stabilize edilmiş akışkan yatak reaktör (MSAYR)'de kullanılması
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 55412
- Danışmanlar: PROF.DR. SERDAR S. ÇELEBİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1996
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
özet ÖZET Bu çalışmada, doğrudan enzim bağlanmasına imkan sağlayan aktif gruplar içeren manyetik polistiren partiküller hazırlanmış ve endüstride geniş kullanımı olan glukoamilaz enzimi bu partiküllere immobilize edilmiştir. Daha sonra partiküllerin manyetik olarak stabilize edilmiş akışkan yatak reaktördeki davranışı incelenmiş ve reaktörün performansı maltoz hidrolizi için belirlenmiştir. Glukoamilazı partiküllere bağlamak için 20-30°C sıcaklıkta, pH'ı 4 olan 6x1 0"4 M derişimindeki asetat tamponu en uygun ortam olarak belirlenmiştir. Bu koşullarda gram partikül başına yaklaşık 7mg protein bağlanmış ve immobilizasyon %70-75 verimle gerçekleşmiştir. Maltoz hidrolizinde hem serbest ve hem de immobilize enzim için aktivite ve kararlılık açısından optimum çalışma koşulu, pH 4.5 ve T=50°C olarak bulunmuştur. Bu koşullarda, maltozun serbest ve farklı boyuta sahip partiküllere immobilize edilmiş glukoamilazla kesikli reaktörde hidrolizinde aşağıdaki kinetik parametreler saptanmıştır. Immobilize glukoamilazın maksimum reaksiyon hızı serbest enziminkinin %70'i kadardır, bu sonuç immobilize enzim çalışmaları için oldukça yüksektir. Optimum koşullarda serbest enzimin yanlanma süresi 33.8 saat iken, immobilize enzim için bu değer 64.8 saat olarak belirlenmiştir. Ancak immobilizasyonla kararlılıkta sağlanan bu artış pek yeterli gözükmemektedir. Immobilize ve serbest glukoamilaz için aktivasyon enerjileri yaklaşık aynı olup 3.37 Kkal/gmol'dür. Bu nedenle immobilize enzimin görünür Km değerinin serbest enzime göre yüksek olması partikül içi difüzyon kısıtlamalarını işaret etmektedir. Manyetik olarak stabilize edilmiş akışkan yatak reaktör (MSAYR)'de, önce akışkan hızının ve manyetik alan şiddetinin partiküllerin yatakdaki davranışları üzerine etkileri incelenmiştir. Sonra üzerine glukoamilaz enzimi immobilize edilmiş 106-150jim boyutundaki partiküller kullanılarak yatağın optimum çalışma koşulları belirlenmiştir ve MSAYR'de immobilize glukoamilazın performansı incelenmiştir. MSAYR'de maksimum aktivite partiküllerin reaktörde stabilize olabildiği en düşük manyetik alan şiddetlerinde alınmıştır ki, bu durum düşük sıvı akış hızlarında sağlanabilmektedir. 50°C'da pH 4.5 değerinde %10 (w/v)'luk maltoz çözeltisi ve 7g partikül kullanıldığında bu reaktörde optimum çalışma koşulu 7.9 ml/dk'lık akış hızı ve 140-180 Gauss'luk manyetik alan şiddetidir. Bu şartlarda çalışan reaktörde 17.14 HmolgiukOZ/dk/mgprotein'lık aktivite elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Abstract ıı ABSTRACT In this study, magnetic polystyrene particles including active groups were prepared for the enzyme immobilization directly. Glucoamylase which is widely used in industry was immobilized onto these particles. The hydrodynamic behavior of the particles in a magnetically staibilized fluidized bed reactor (MSFBR) was investigated and also the performance of this reactor was determined. The acetate buffer with the concentration of 6x10-4 M at pH 4 and 20-30°C was found as the most suitable medium for the immobilization of glucoamylase. The amount of bound protein is 7 mg per gram particle with the immobilization yield of 70-75%. In the hydrolysis of maltose by glucoamylase in both free and immobilized forms, the temperature of 50°C and pH 4.5 were found as the optimum conditions in the aspects of the activity and also the stability. At the same conditions in a batch reactor, the following kinetic parameters were determined in the hydrolysis of maltose by free and immobilized glucoamylase on the magnetic particles with different size The maximum activity obtained with immobilized glucoamylase is approximately 70% of the free one. This result is quite high for the immobilized enzyme studies generally. The activity half times for native and bound states of glucoamylase were found as 33.8 hrs. and 64.8 hrs., respectively. Unfortunately, this enhancement on the stability provided by immobilization is not satisfied. The activation energy values for both forms are the same as 3.37 kcal/gmol. For this reason, apparent higher Km values for the immobilized glucoamylase indicate that intra-particle diffusion limitations are important in this system. The effects of flow rate and magnetic field intensity on the hydrodynamic behavior of the particles in the column were considered. The optimum operational conditions for MSFBR determined by using particles with the diameter of 106-150(im and the activity-performance of immobilized glucoamylase in this reactor was also investigated. The maximum activity is obtained when the applied magnetic field intensity is minumum for the stabilization of the particles in the column. For this condition, the fluid flow rate should be as small as possible. The optimum operational conditions in the reactor are the flow rate of 7.9 ml/min and the magnetic field intensity of 140-180 gauss when maltose solution (10%,w/v) is hydrolyzed by immobilized glucoamylase particles of 7g. at pH 4.5 and 50°C. The activity of 17.14 nmolgiu/min/mgprot. was obtained in the recirculated MSFBR at these operational conditions.
Benzer Tezler
- Pektinazın manyetik özellikteki partiküllere tutuklanması
Immobilization of pectinase on magnetic particles
DEVLET DEMİREL
Doktora
Türkçe
2003
Gıda MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET MUTLU
- Controlled delivery of chalcone via biopolyester nanohybrid
Biyopoliester nanohibrit ile kalkonun kontrollü salımı
YASEMİN KAPTAN
Doktora
İngilizce
2022
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR
- Preparation and characterization of magnetic polymeric carriers for enzyme immobilization
Enzim immobilizasyonu için manyetik polimerik taşıyıcıların hazırlanması ve karakterizasyonu
FATMA BANU ERDEM ÇETİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
BiyokimyaHacettepe ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF.DR. EMİR BAKİ DENKBAŞ
- Preparation and characterization of magnetic chitosan microspheres for enzyme immobilization
Enzim immobilizasyonu için manyetik kitosan mikrokürelerin hazırlanması ve karakterizasyonu
EBRU KILIÇAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
KimyaHacettepe ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİR BAKİ DENKBAŞ
- Kompozit ve non-kompozit manyetik partiküllerin hazırlanması ve taşıyıcı olarak kullanıldıkları immobilize enzim sistemlerine uygulanması
Preparation of composite and non-composite magnetic particles and application for immobilized enzyme systems as carriers
YASEMİN İSPİRLİ DOĞAÇ