Taşıyıcısız enzim immobilizasyonunda kitosan nanopartiküllerinin biyokatalizör performansına etkisi
Effect of chitosan nanoparticles on biocatalyst performance in carrier-free enzyme immobilization
- Tez No: 906791
- Danışmanlar: PROF. DR. UĞUR SALGIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sivas Cumhuriyet Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 90
Özet
Bu çalışmada, kitosan nanopartiküllerinin çapraz bağlı Candidarugosa lipaz enzim agregatları ile entegrasyonu gerçekleştirilmiş ve nanopartiküllerin oluşturulan immobilize enzim sisteminin katalitik performansına etkisi araştırılmıştır. Düşük moleküler kütleli kitosan (~20 kDa) seyreltilmiş HCl (100 mM pH=3) içinde çözünürken, NaOH (100 mM pH=11) ortamında yüksek hızlı bir homojenizatör tarafından sağlanan yoğun kesme gerilimi etkisiyle çökeltilmiş ve ortalama hidrodinamik çapı ~6 nm olan nanopartiküller elde edilmiştir. İmmobilizasyon sürecinde, başlangıç enzim konsantrasyonu (150 mg/mL), çökelti ajanı olarak kullanılan amonyum sülfatın konsantrasyonu (600 mg/mL) ve bifonksiyonel çapraz bağlayıcı ajan olan glutaraldehitin konsantrasyonu (40 μL/mL) sabit tutulmuştur. Geliştirilen biyokatalizörün hidrolitik aktivitesine kitosan nanopartikül derişiminin etkisi 2.5-15 mg/mL aralığında araştırılmıştır. Kitosan içermeyen immobilize enzim sistemleri ile karşılaştırıldığında, bu bileşenin eklenmesinin immobilize enzim sistemlerinin hidrolitik aktivitesini azalttığı saptanmıştır. 2.5 mg/mL derişiminde nanopartikül kullanımı ile aktivite kaybı yaklaşık %16 olarak belirlenmiştir. Bu derişime sahip immobilize enzimlerin katalitik performansı değişik sıcaklık (20-80 °C), karıştırma hızları (200-800 rpm) ve çeşitli çözücülere karşı toleransları da incelenmiştir. 30 °C'de bağıl aktivite %99.9 olarak bulunmuş ve 600 rpm'ye kadar performansını korumuştur. Çözücü ortamlarına karşı toleransı değerlendirildiğinde ise azalan aktivite sırasına göre izopropanol>hekzan> kloroform > deiyonize su > i-oktan > etanol > fosfat tamponu > DMSO > metanol > etil asetat > DMF > siklohekzan şeklinde sıralanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, the integration of chitosan nanoparticles with cross-linked Candida rugosa lipase enzyme aggregates were carried out and the effect of nanoparticles on the catalytic performance of the immobilized enzyme system was investigated. Low molecular mass chitosan (~20 kDa) was dissolved in diluted HCl (100 mM pH=3) and precipitated in NaOH (100 mM pH=11) under the intense shear stress provided by a high-speed homogenizer to obtain nanoparticles with an average hydrodynamic diameter of ~6 nm. During the immobilization process, the initial enzyme concentration (150 mg/mL), the concentration of ammonium sulphate used as precipitation agent (600 mg/mL) and the concentration of bifunctional crosslinking agent glutaraldehyde (40 μL/mL) were kept constant. The effect of chitosan nanoparticle concentration on the hydrolytic activity of the developed biocatalyst was investigated in the range of 2.5-15 mg/mL. Compared to the immobilized enzyme systems without chitosan, it was found that the addition of this component decreased the hydrolytic activity of the immobilized enzyme systems. At a concentration of 2.5 mg/mL, the loss of activity was approximately 16% with the use of nanoparticles. The catalytic performance of immobilized enzymes with these concentrations was also investigated for their tolerance to different temperatures (20-80 °C), stirring speeds (200-800 rpm) and various solvents. At 30 °C, the relative activity was found to be 99.9% and maintained its performance up to 600 rpm. When the tolerance to solvent environments was evaluated, the order of decreasing activity was isopropanol > hexane > chloroform > deionized water >i-octane > ethanol > phosphate buffer > DMSO > methanol > ethyl acetate > DMF > cyclohexane.
Benzer Tezler
- Preparation and characterization of polymer-coated mesoporous silica nanoparticles and their application in enzyme immobilization
Polimer kaplı mezo gözenekli silika nanoparçacık sentezi, karakterizasyonu ve enzim i̇mmobilizasyonunda kullanımı
ŞULE ÜNAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BELMA ÖZBEK
- ?-galaktozidaz enziminin immobilizasyonu için biyoafinite temelli immobilizasyon prosedürlerinin geliştirilmesi
Bioaffinity based immobilization procedures for immobilization of ?-galactosidase.
TUĞBA DEMİR
- Taşıyıcılı ve taşıyıcısız sistemlerde peroksidaz enziminin karakterizasyonu
Characterization of immobilized enzyme systems on carrier-bound and carrier-free systems
CEREN TOPÇULAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. HAKAN AYHAN
- Immobilization of lipase on an inorganic support material and polycaprolactone synthesis
Lipazın inorganik taşıyıcıda immobilizasyonu ve polikaprolakton sentezi
CANSU ÜLKER
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR
- Süperkritik akışkan ortamda lipazların taşıyıcısız enzim immobilizasyonu
Lipase enzyme immobilization carrier of supercritical fluid environment
HASAN APTİŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
BiyokimyaCumhuriyet ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UĞUR SALGIN