Yumurta kabuğu membranına üreaz immobilizasyonu ve karakterizasyonu
Immobilization and characterization of urease on eggshell membrane
- Tez No: 961236
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA TEKE, DR. ÖĞR. ÜYESİ CEYHUN IŞIK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 90
Özet
Endüstriyel sektörde enzim immobilizasyonunun uygulanması, stabilitesinin, enzimatik aktivitenin ve substrat özgüllüğünün arttırılması nedeniyle büyük önem taşımaktadır. Bu önem, immobilize enzimlerin yeniden kullanılmasının operasyonel maliyetlerde bir azalmaya yol açtığı, reaksiyon ortamı içinde düzenlendikleri için çevre kirliliğini azalttığı ve bir mikro çevre oluşturarak pH ve sıcaklık gibi dış faktörlere karşı dayanıklılık sergilediği düşüncesiyle daha da artmaktadır. Bu tez, kapsamlı araştırma hedeflerine katkı sağlayan, birbirine bağlı ancak farklı iki temel bileşen etrafında titizlikle yapılandırılmıştır. Araştırmanın ilk bölümü, üreaz enzimini yumurta kabuğu membranı (YKM) yüzeyine immobilize etme sürecine odaklanmakta; bu süreçte immobilizasyonu etkileyen çeşitli parametrelerin detaylı optimizasyonu ve karakterizasyonu gerçekleştirilmektedir. Her bir değişken, enzim bağlanma verimliliği üzerindeki etkisi bakımından sistematik biçimde analiz edilmiştir. Tezin ikinci bölümünde ise, optimum enzimatik aktivite, uzun süreli stabilite ve etkili üre bozunumu sergileyen immobilize enzim sisteminin ayrıntılı değerlendirmesi yapılmaktadır. Bu bağlamda, doğal membran platformunun potansiyel uygulama alanlarına katkı sağlayabilecek yönleri kapsamlı bir şekilde ortaya konulmuştur. pH 7.5 koşullarında gerçekleştirilen analizlerde, immobilize üreaz enziminin göreceli aktivitesi %100 olarak belirlenmiştir; buna karşılık, serbest üreaz aynı pH değerinde %91 oranında aktivite göstermiştir. Serbest üreazın optimum aktivite gösterdiği pH değeri ise 7 olarak tespit edilmiştir. Termal stabilite testlerinde, serbest üreaz 60 °C'de denatüre olurken, immobilize form aynı sıcaklıkta aktivitesinin %52'sini koruyabilmiştir. Immobilize üreaz enziminin yeniden kullanılabilirlik açısından 21 çevrime kadar etkinliğini sürdürebildiği gözlemlenmiş; ancak 21. çevrimde göreceli aktivitenin %50'nin altına düştüğü tespit edilmiştir. Kinetik parametreler değerlendirildiğinde, serbest üreaz için Km ve Vmax değerleri sırasıyla 0,52 mM ve 0,73 U/mg olarak belirlenmiş; immobilize membran üzerindeki üreaz için ise bu değerler 0,69 mM ve 1,22 U/mg olarak hesaplanmıştır.
Özet (Çeviri)
The application of enzyme immobilization in the industrial sector holds significant importance due to its role in enhancing enzyme stability, catalytic activity, and substrate specificity. This significance is further amplified by the fact that immobilized enzymes can be reused, thereby reducing operational costs, minimizing environmental pollution by remaining confined within the reaction medium, and exhibiting increased resistance to external factors such as pH and temperature through the formation of a protective microenvironment. This thesis is meticulously structured around two interrelated yet distinct components that contribute to comprehensive research objectives. The first part of the study focuses on the immobilization of urease onto the surface of the eggshell membrane, involving the detailed optimization and characterization of various parameters affecting the immobilization process. Each variable has been systematically analyzed in terms of its impact on enzyme binding efficiency. The second part of the thesis provides an in-depth evaluation of the immobilized enzyme system, which demonstrates optimal enzymatic activity, long-term stability, and effective urea degradation. Within this context, the study comprehensively reveals the potential applicability of the natural membrane platform. Under pH 7.5 conditions, the relative activity of the immobilized urease enzyme was determined to be 100%, whereas the free urease exhibited 91% activity at the same pH level. The optimum pH for the free urease was identified as 7. In thermal stability tests, the free urease denatured at 60 °C, whereas the immobilized form retained 52% of its activity at the same temperature. The immobilized urease maintained its functionality for up to 21 cycles in terms of reusability; however, its relative activity fell below 50% after the 21st cycle. Regarding kinetic parameters, the Km and Vmax values for the free urease were determined as 0.52 mM and 0.73 U/mg, respectively, whereas for the immobilized urease on the membrane, these values were calculated to be 0.69 mM and 1.22 U/mg.
Benzer Tezler
- Doğal bir taşıyıcı platform olarak yumurta kabuğu membranınaβ-galaktozidaz enziminin immobilizasyonu ve karakterizasyonu
Immobilization and characterization of β-galactosidaseenzyme onto eggshell membrane as a natural carrierplatform
SELEN KIZILDAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
BiyokimyaMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA TEKE
- Fabrication and characterization of graphene oxide coated eggshell membrane
Grafen oksit kaplı yumurta kabuğu membranının imalat ve karakterizasyonu
MERYEM MUSLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN SADIKOĞLU
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMED ENES ORUÇ
- Homosistein tayinine yönelik biyosensör geliştirilmesi
Development of a novel biosensor for homocysteine determination
SENCER ALAÇAM
- Pseudomonas fluorescens hücrelerini temel alan I. ve II. nesil biyosensörlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Mediated and non-mediated microbial sensors based on pseudomonas fluorescens cells
FATMA YENİ
- Yumurta kabuğu zarı proteinleri ve gam arabik kompleksinin emülsiyon stabilitesi üzerine etkisinin incelenmesi
Investigating the effect of eggshell membrane proteins and gum arabic complex on emulsion stability
MERVE ERMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Gıda MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FAHRİYE CEYDA DUDAK ŞEKER