Laponite türevi killere lipaz immobilizasyonu ve kararlılığının incelenmesi
Immobilization study of lipase on laponite derivative clays and investigation of its stability
- Tez No: 854235
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EMRE ASLAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyokimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 90
Özet
Lipazlar (E.C.3.1.1.3), triaçilgliserollerin hidrolize edilmesini ve bunun sonucunda serbest yağ asidi, gliserol, mono ve diaçilgliserollerin oluşmasını sağlayan, ayrıca esterifikasyon, transesterifikasyon gibi tersinir önemli birçok reaksiyonu da katalizleyebilen enzimlerdir. Biyosensör, organik sentez, farmakoloji, deterjan, kozmetik, gıda endüstrisi gibi farklı endüstriyel uygulamalarda geniş kullanım alanına sahiptir. Buna rağmen, kararlılık, aktivite ve tekrar kullanılabilirlik gibi özellikleri kullanım alanlarını sınırlamaktadır. Bu sebeple immobilizasyon tekniğinin kullanılması, lipazların kullanımını artırmaya yönelik çok iyi bir seçenektir. Kil mineralleri doğada fazla miktarda bulunan, düşük maliyetli, non-toksik ve katmanlı bir yapıya sahip inorganik malzemelerdir. Sentetik kil minerallerinden biri olan Laponite, yüksek yüzey alanına ve asimetrik yük dağılımına sahiptir. Laponite türevi kil mineralleri yüksek katyon değiştirme kapasitesi, benzersiz kimyasal ve yapısal kararlılık, tabakalar arasındaki zayıf etkileşimlere bağlı olarak organik ve inorganik moleküllerin interkalasyonuna izin vermesinden dolayı enzim immobilizasyonu için umut verici bir alternatiftir. Bu özelliklerinden dolayı bu tez çalışmasında destek materyal olarak Laponite EP kullanılmıştır. İmmobilizasyon işleminden önce Laponite EP'nin XRD, XRF, SEM, TEM ve Raman spektroskopisi ile yapısal ve morfolojik karakterizasyonu yapılmıştır. Daha sonra Candida rugosa lipaz (CRL), Laponite EP'ye fiziksel adsorbsiyon yöntemiyle immobilize edilmiştir (Laponite@CRL). Laponite EP@CRL'nin lipaz aktivitesi 1724,75 U/g, bağlanan protein miktarı 2,65 U/mg olarak bulunmuştur. Laponite EP@CRL'nin, 60°C'de 120 dakika inkübasyondan sonra aktivitesinin %68'ini koruduğu görülmüştür. Laponite EP@CRL, +4°C'de 5 hafta boyunca depolandığında aktivitesinin %52'sini koruduğu gözlenmiştir. Ayrıca tekrar kullanılabilirliği incelendiğinde immobilize lipaz 5. tekrar kullanımdan sonra bile aktivitesinin %55'ini korumuştur. Laponite EP@CRL'nin optimum sıcaklığı 30°C ve optimum pH'sı 5 olarak bulunmuştur. Bu çalışma, Laponite türevi kil minerallerinin enzimlerin aktivitesini, termal ve depolama kararlılığını arttırması, tekrar kullanılabilirliğine olanak sağlaması açısından bundan sonraki immobilizasyon çalışmalarında da çok etkili bir şekilde kullanılabileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Lipases (E.C.3.1.1.3) are enzymes that enable the hydrolysis of triacylglycerols and the resulting formation of free fatty acids, glycerol, mono and diacylglycerols, and can also catalyze many important reversible reactions such as esterification and transesterification. They have a wide range of uses in different industrial applications such as biosensor, organic synthesis, pharmacology, detergent, cosmetics and food industry. However, features such as stability, activity and reusability limit its usage areas. Therefore, using the immobilization technique is a very good option to increase the utilization of lipases. Clay minerals are inorganic materials that are found in large amounts in nature, have a low cost, non-topik and layered structure. Laponite, one of the synthetic clay minerals that has a high surface area and asymmteric charge distribution. Laponite-derived clay minerals are a promising alternative for enzyme immobilization since their high cation exchange capacity, unique chemical and structural stabilities allowing the intercalation of organic and inorganic molecules due to weak interactions between layers. Due to these characteristics, Laponite EP is used as a supporting material in this thesis. Before the immobilization, structural and morphological characterization of Laponite EP was performed by XRD, XRF, SEM, TEM and Raman spectroscopy. After, Candida rugosa lipase (CRL) was immobilized to Laponite EP by physical adsorption method (Laponite EP@CRL). Lipase activity of Laponite EP@CRL was found to be 1724,75 U/g and amount of protein binding was found to be 2,65 U/mg. Laponite EP@CRL maintained %68 of its activity after incubation for 120 minutes at 60ºC. Laponite EP@CRL was observed to retain %52 of its activity when stored at +4ºC for 5 weeks. Also, when its reusability was examined, immobilized lipase retained %55 of its activity even after the fifth reuse. Finally, optimum temperature of Laponite EP@CRL was found to be 30°C and optimum pH of 5. This work has shown that Laponite-derived clay minerals can be used very effectively in future immobilization studies in terms of increasing the activity, thermal and storage stability of enzymes and enabling their reusability.
Benzer Tezler
- Temel bileşeni n-izopropilakrilamit olan, özellikleri değiştirilmiş kompozit hidrojellerin şişme, ilaç salım ve mekanik davranışlarının incelenmesi
Investigation of swelling, drug release and mechanical properties of modified n-isopropylacrylamide based composite hydrogels
BESTENUR YALÇIN
- Synthesis and characterisation of polyacrylamide?laponite nanocomposite hydrogels
Poliakrilamid?laponit nanokompozit hidrojellerinin sentezi ve karakterizasyonu
VOLKAN CAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ OKAY
- Dızayn of ıonıc and electrıc fıeld-sensıtıve polyampholyte hydrogels and ınvestıgatıon of theır usage ın drug release studıes
Iyonik ve sicaklik duyarli polimerlerin tasarimi ve ilaç salim çalişmalarindaki kullaniminin araştirilmasi
AYÇA TETİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Polimer Bilim ve TeknolojisiÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEMA EKİCİ
- Ortama duyarlı fitajel temelli kompozit hidrojellerin tasarımı ve renk sinyalizasyonu çalışmalarındaki kullanımının araştırılması
Design of environment sensitive composite hydrogels based phytagel and investigation of usage in colour signaling studies
GİZEM GÜNGÖR
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
KimyaÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEMA EKİCİ
- Laponit ile stabilize edilmiş kum bir zeminin mukavemet ve donma-çözülme özelliklerinin araştırılması
Investigation of strength and freeze-thaw properties of a sand soil stabilized with laponite
GÖKÇE ERKMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Mühendislik BilimleriAtatürk ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEMET ÇELİK