Çapraz bağlı enzim taşıyıcısı olarak yeni destek malzemesinin sentezlenmesi ve boya giderimi
Synthesis of new support material as a carrier for cross-linked enzyme and application of dye removal
Yazar: SERCAN GÖRGÜLÜ
Danışman: PROF. DR. GÜLAY BAYRAMOĞLU
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Biyokimya = Biochemistry

Özet:
Enzimatik reaksiyonlar, çeşitli biyoteknolojik işlemlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu işlemlerin tasarımında, enzimlerin aktivitelerini uzun süre koruması, fiziksel şartlara bağlı aktivite kaybının engellenmesi, reaksiyon sonrasında ortamdan kolayca uzaklaştırılabilmesi ve tekrar kullanılabilmesi, özellikle büyük ölçekli uygulamalarda önemli bir üstünlük sağlamaktadır. Film, küre ya da agregat şeklindeki polimerik enzim taşıyıcılarının kullanılması bahsedilen hedefleri gerçekleştirmek için tercih edilmektedir. Yüksek Lisans tez çalışması olarak yürütülen bu proje kapsamında, lakkaz enziminin, aktivitesini korumak ve işlem kolaylığı sağlamak amacıyla, toksik olmayan yeni çapraz bağlayıcı ajan kullanılarak, enzim immobilize kitosan, hidroksipropil kitosan, polivinilalkol, polilaktikasit/poliglikolik asit veya kitosan-polivinilalkol, hidroksipropil-kitosan-polivinilalkol agregatları hazırlanmıştır. Enzim agregat ve serbest enzim eşleniğinin ısısal kararlılık, işlemsel kararlılık, depolama kararlılığı, yüksek aktivite ve giderim verimi gibi parametleri araştırılmıştır.  Bu tasarlanan yapıların tamamında yüksek immobilizasyon veriminin gözlenmesine rağmen sadece kitosan yapılar üzerine imobilize edilen lakkaz enzimi yüksek aktivite sergileyen enzim sistemlerini oluşturduğu gözlenmiştir. Çalışmanın devam eden aşamalarında, kitosan agregat yapıları için optimize koşullar belirlenmiş ve Reaktif tekstil boyası ve Bisfenol A gideriminde kullanılmıştır.

Abstract:
Enzymes are biological molecules that catalyze biochemical reactions. In several biotechnological processes enzymatic reactions are extensively used. In order to preserve the activity of enzymes for biotechnological applications, enzymes are mostly immobilized in/on insoluble supports.  Immobilization enables the separation of the enzyme from the reaction medium and the immobilized enzyme can be re-used for subsequent reactions, and can be also lower the costs of enzymes dramatically. This is true for the immobilized enzyme preparations that provide a well balanced overall performance, based on reasonable immobilization yields, low mass transfer limitations, and high operational stability for large scale application. The enzymes can be immobilized on the various form of support such as membranes, beads or polymeric aggregate for above mentioned objectives. 
Thesis work was executed in this project work. The enzyme "laccase" was immobilized on the aggregates of the hydroxypropyl-chitosan, polyvinylalchol, polylactic acid/polyglycolic acid by using new cross-linking agent. By these ways, an increase in the activities and operational stabilities of the laccase can be realized by using non-toxic cross-linked agents. The chitosan and enzyme aggregates exhibit the most positive features with laccase was selected for further studies. The immobilized enzyme aggregate and its free counterpart were compared and discussed with the earlier studies in the literature with respect to the thermal stability, operational stability, storage stability etc. The optimized enzyme aggregates with the highest enzyme activity will be studied in batch reactor for degradation of Reactive dye and Bisphenol A.