Sığır karaciğeri kaynaklı katalaz enziminin kalsiyum alginat jele immobilizasyonu
Immobilization of catalase from bovine liver into calcium alginate beads
Yazar: SEVİL SAĞALTICI
Danışman: DOÇ. DR. GÜL ÖZYILMAZ
Mustafa Kemal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Kalsiyum aljinat = Calcium alginate ; Katalaz = Catalase ; İmmobilizasyon = Immobilization

Özet:
Bu çalışmada sığır karaciğer katalazının (CAT) kalsiyum alginat jele(Ca-Alg) tutuklama yöntemi ile immobilizasyonu araştırılmıştır. İmmobilizasyon koşullarının optimizasyonu yapıldığında en yüksek aktivite başlangıç enzim derişimi 1 mg/mL, Na-Alg derişimi % 2 ve CaCl2 derişimi 1,5 M kullanıldığında elde edilmiştir. Kalsiyum alginat; immobilizasyon sırasında glukoz, kitosan ve diaminohekzan (DAH) ile modifiye edilmiştir. En yüksek aktiviteyi gösteren DAH+ Ca-Alg/CAT örneğinin özellikleri, modifiye edilmemiş Ca-Alg jele immobilize CAT (Ca-Alg/CAT) ile kıyaslanmıştır.Serbest CAT, Ca-Alg/CAT ve DAH+Ca-Alg/CAT örneklerinin maksimum aktivite gösterdiği pH ve sıcaklık değerleri sırasıyla 7,5, 30 ? C- 8,0, 45 ? C ve 8,0, 40 ? C olarak belirlenmiştir. Belirlenen optimum koşullarda Ca-Alg/CAT ve DAH+ Ca-Alg/CAT örneklerinin Vmax değeri serbest enzimin aktivitesinin sırasıyla % 6,27 ve % 7,36'sını göstermiştir. 24 saat süreyle termal kararlılıklar incelenmiş, serbest CAT'ın 30 ? C'de % 45 Ca-Alg/CAT'ın 45 ? C'de % 60 ve DAH+ Ca-Alg/CAT'ın 40 ? C % 74 aktivitesinin kaldığı belirlenmiştir. Ca-Alg/CAT ve DAH+ Ca-Alg/CAT örneklerinin 4 ? C ve oda sıcaklığında depolama kararlılıkları incelenmiş, 40 gün sonunda Ca-Alg/CAT ve DAH+Ca-Alg/CAT örneklerinin kalan aktiviteleri sırasıyla 4 ? C'de, % 45,2 ve % 59,5; oda sıcaklığında ise % 13 ve % 25,1 olarak belirlenmiştir. Ca-Alg/CAT ve DAH+Ca-Alg/CAT sürekli reaktörde kullanımı da araştırılmış ve DAH+Ca-Alg/CAT örneğinin kullanım için daha uygun olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, immobilization of bovine liver catalase (CAT) into calcium alginat beads by entrapment was investigated. In the optimization studies of immobilization, the highest activity was obtained when Na-Alg, CaCl2 and initial enzyme concentration were used as 2%, 1.5 M, 1 mg/mL, respectively. Calcium alginate (Ca-Alg) was modified with glucose, chitosan and diaminohexane(DAH). DAH+ Ca-Alg/CAT showed the best activity and its properties was compared with immobolized CAT with unmodified Ca-Alg gel (Ca-Alg/CAT).Optimum pH and temperature values of free CAT, Ca-Alg/CAT and DAH+Ca-Alg/CAT were determined as 7.5, 30 ? C- 8.0, 45 ? C ve 8.0, 40 ? C, respectively. The Vmax values of Ca-Alg/CAT and DAH+Ca-Alg/CAT at optimal conditions were about 6.27% and 7.36% of free CAT, respectively. Thermal stabilities of free CAT, Ca-Alg/CAT and DAH+Ca-Alg/CAT were investigated and they retained about 45% when preincubated at 30 ? C, 60% at 45 ? C and 74% at 40 ? C of their initial activities for 24 h, respectively, Ca-Alg/CAT and DAH+ Ca-Alg/CAT retained 45.2% and 59.5% of their initial activities at 4 ? C; 13% and 25.1% of their initial activities at room temperature, respectively at the end of 40 days. Operational stabilities of Ca-Alg/CAT and DAH+ Ca-Alg/CAT were investigated in plug- ? ow type reactor and it was observed that DAH+ Ca-Alg/CAT sample was more proper to use.