Geri Dön

Çapraz bağlı etoksile akrilat reçinesine enzim immobilizasyonu

Enzyme immobilization on cross-linked ethoxylate achrylate resin

PDF İndir

  1. Tez No: 856582
  2. Yazar: GAREN KARABURUN
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ EFE BATURHAN ORMAN, PROF. DR. AYŞE OGAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyokimya, Biochemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Marmara Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Biyokimya Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 84

Özet

Enzim immobilizasyonu, enzimlerin bir katı destek veya matris üzerine fiziksel veya kimyasal olarak bağlanması sürecidir, bağlanma işlemi emilim, kovalent bağlanma, afiniteli immobilizasyon, hapsolma gibi yöntemlerle gerçekleştirilir. Bu işlemler, enzimlerin optimum çalışma koşullarını, pH ve sıcaklık gibi özelliklerini değiştirebilir. İmmobilize edilmiş enzimler serbest enzimlerden farklı olarak endüstriyel süreçlerde birden fazla kez kullanılabilir. α-amilaz, nişasta moleküllerindeki α-(1,4)-glikozidik bağları hidrolizleyen, özgüllüğü yüksek bir enzimdir. Bitkiler, hayvanlar ve mikroorganizmalar gibi çeşitli kaynaklardan elde edilebilir. Amilazlar dünya enzim pazarının yaklaşık %30'unu oluşturur. Gıda, deterjan, kağıt, tekstil, klinik ve tıbbi, biyo-alkol üretimi, atık su arıtma gibi çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılırlar. Özellikle gıda endüstrisinde amilazlar; glukoz, fruktoz ve çikolata şurupları üretimi, ekmek ve kek yapımı sırasında dokuyu ve hacmi değiştirme, mayalanmış alkollü içeceklerin üretimi gibi birçok alanda kullanılır. Çalışmamızda, gıdalarda kullanılabilen yüksek güvenlikli bir malzeme oluşturma amacıyla monomerleri biyolojik olarak uyumlu ve düşük toksisite seviyelerine sahip olan CLEAR-epoksi tabanlı bir fotopolimer sentezlenmiş ve FT-IR ile karakterize edilmiştir. Karakterizasyon işleminin ardından α-amilaz fotopolimer yüzeyine kimyasal olarak immobilize edilmiştir. İmmobilizasyon verimliliği, immobilize enzimin aktivitesi ve aktivite üzerindeki pH ve sıcaklık etkisi, tekrar kullanılabilirliği, depolama kararlılığı ile enzim kinetiği belirlenmiş ve serbest enzimle kıyaslanmıştır. İmmobilize edilmiş α-amilazın aktivitesi serbest enzime göre yaklaşık 10 kat daha azdır. Sonuçlarımıza göre, α-amilazın % 27'si immobilize edilmiştir. Asidik ortamda immobilize enzim, serbest enzime göre daha iyi bir aktiviteye sahiptir ve maksimum verimliliğe pH 6.5'te ulaşmıştır. Bulgular bize CLEAR-epoksi tabanlı foto-polimerle immobilize edilmiş α-amilazın asit ortamlı endüstriyel koşullarda kullanılabileceğini göstermektedir. Tekrar kullanılırlığı değerlendirmek için art arda 15 kullanımın sonunda, ılımlı koşullar altında (30°C) immobilize enzimin bağıl aktivitesinin %80.36 olduğu, ekstrem koşullarda (60°C) ise %75.66 olduğu görülmüştür. Depolama kararlılığı denemeleri sonucunda ise 60. gün sonunda immobilize α-amilaz aktivitesinin %68.43'ünü koruduğu bulunmuştur. İmmobilize α-amilaz için Km ve Vmax değerleri sırasıyla, 0,735 mg.ml-1 ve 27,624 µmol.ml-1.dk-1 olarak bulunmuştur. Bu tez çalışmasında, elektrokimyasal temelli biyosensörlerin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bunun için indiyum kalay oksit (ITO) elektrodunun yüzeyine değişik kaplama teknikleri ile α-amilaz, immobilize edilmiştir. Modifiye elektrot yüzeyinde kaydedilen ölçümler; söz konusu polimer ile modifiye edilmiş ITO elektrodunun elektrokimyasal olarak aktif olduğunu ve potansiyel bir biyo-algılama ünitesi olarak kullanılabileceğini göstermiştir.

Özet (Çeviri)

Enzyme immobilization is a process of physically or chemically attaching enzymes on a solid support or matrix via absorption, covalent binding, affinity immobilization, entrapment. These processes may modify the optimum working conditions of enzymes such as pH and temperature. Immobilized enzymes can be used several times unlike free enzymes in industrial processes. These properties make the immobilization of enzymes a favorable technique to the industry. Α-amilase is a highly specific hydrolytic enzyme that breaks down α-1,4-glycosidic linkage in starch molecules. As a cofactor α-amilaz has a calcium ion (Ca2+) which stabilizes the three-dimensional structure and works as an allosteric activator. They can be obtained from several sources, such as plants, animals and microorganisms. Amylases account for approximately 30% of the world's enzyme market. It is commonly used in various industries such as food, detergent, paper, textile, clinical and medical, production of fuel alcohol, treatment of waste water. Significantly in the food industry, amilazs find numerous uses including; production of glucose, fructose and chocolate syrups, changing texture and volume when baking breads and cakes, production of fermented alcoholic beverages. In our study, α-amilaz was chemically immobilized to a photo-cured polymeric surface with the intent of creating a rapidly-producible material that is food grade. Photo-curing polymerization technique acquires a quick transformation of a liquid monomer into a solid film. Monomers of the studied polymer are biocompatible and have low toxicity levels. The CLEAR-epoxy-based photo-curable polymer was synthesized and characterized by FT-IR. Immobilization efficiency, effect of pH and temperature on activity, kinetics, reusability and storage stability were determined. According to our results, 27% of α-amilaz was immobilized. Immobilized α-amilaz showed better activity in acidic conditions than free enzymes, with maximum efficiency at pH 6.5. This indicates that α-amilaz immobilized to CLEAR-epoxy-based photocurable polymer can be utilized in industrial processes with acidic conditions. After 15 consecutive uses, it was observed that under moderate conditions (30°C), the relative activity of the immobilized enzyme was 80.36%, while under extreme conditions (60°C), it was 75.66%. Regarding storage stability, it was found that the immobilized α-amylase retained 68.43% of its activity on the 60th day. The Km and Vmax values for immobilized α-amylase were found to be 0.735 mg.ml-1 and 27.624 µmol.ml-1.min-1, respectively. In this thesis work, the development of electrochemical-based biosensors is aimed. For this purpose, alpha-amylase has been immobilized on the surface of indium tin oxide (ITO) electrode using different coating techniques. Measurements recorded on the modified electrode surface showed that the polymer modified ITO electrode is electrochemically active and has the potential to serve as a biosensing unit.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    414385

    Çapraz bağlı enzim agregatları formundaki proteaz enziminin taşıyıcısız immobilizasyonu

    Carrier free immobilization of protease enzyme in cross-linked enzyme aggregates form

    ALPER GÖKALP

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    BiyomühendislikCumhuriyet Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. UĞUR SALGIN

  2. Tez No

    420257

    Novel methods to prepare cross-linked enzyme aggregates (CLEA). challenging immobilization models - urease and pepsin

    Çapraz bağlı enzim agregatlar (CLEA) hazırlamak için yeni metotlar. zorlu immobilizasyon modelleri – üreaz ve pepsin

    TUĞÇE AKKAŞ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    BiyolojiSabancı Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ALPAY TARALP

  3. Tez No

    919957

    Recycling SMC waste through pyrolysis for sustainable production of automotive components

    Piroliz yoluyla SMC atıklarının geri dönüşümü ile otomotiv bileşenlerinin sürdürülebilir üretimi

    BARKIN DURMUŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALMILA GÜVENÇ YAZICIOĞLU

    DR. FEYZA KAZANÇ ÖZERİNÇ

  4. Tez No

    252659

    Çapraz bağlı anyonik poliakrilamid hidrojellerinin sentezi, karakterizasyonu ve boyar madde ile etkileşimlerinin incelenmesi

    The synthesis and characterization of crosslinked anionic polyacrylamide hydrogels and investigation of their interactions with a dye material

    CİHANGİR BOZTEPE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Kimya MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OSMAN SERMET KABASAKAL

    YRD. DOÇ. DR. MUSA ŞÖLENER

  5. Tez No

    252857

    Çapraz bağlı akrilik asit/2-akrilamido 2-metilpropan sülfonik asit hidrojellerinin sentezi ve uygulamaları

    Synthesizes of crosslinked acrylic acid/2-acrylamido-2-methlypropane sulfonic acid hydrogels and their applications

    MÜGE ÇAĞIL AKKAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi

    Kimyasal Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TÜLİN BANU İYİM

Geri Dön