Poli (akrilik asit)/poli (vinil alkol) nanolif üzerine peroksidaz enziminin immobilizasyonu ve immobilize enzimin aktivitesinin belirlenmesi
Immobilization of peroxidase on poly (acrylic acid)/poly (vinyl alcohol) nanofiber and determination of the activity of immobilized enzyme
Yazar: SERDAR KUTLUER
Danışman: PROF. DR. ZÜLFİKAR TEMOÇİN
Kırıkkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Nanolif = Nanofiber ; Poliakrilik asit = Polyacrilic acid ; Polivinil alkol = Polyvinyl alcohol ; İmmobilize enzimler = Immobilized enzyme

Özet:
Bu çalışmanın amacı, poli (akrilik asit) ve poli (vinil alkol) içeren nanoliflerin enzim immobilizasyonunda kullanılabilirliğini araştırmaktır. Çalışmada elektro eğirme tekniği kullanılarak poli (akrilik asit) ve poli (vinil alkol) içeren iki bileşenli nanolifler üretildi. Elde edilen nanolif, taramalı elektron mikroskop ve infrared spektrofotometre cihazları kullanımı ile karakterize edildi. Taramalı elektron mikroskop görüntüleri liflerin düz ve benzer görüntülere sahip olduklarını ortaya koymuştur.  Liflerin infrared spektrumu poli (akrilik asit)'in nanolif içerisinde yer aldığını göstermiştir. Üretilen nanolif, peroksidaz enziminin kovalent bağlanma ile immobilizasyonunda destek materyal olarak kullanıldı. İmmobilize ve serbest peroksidazın katalitik özellikleri farklı pH ve sıcaklık değerleri için belirlendi. Peroksidaz enziminin her iki formunun da hemen hemen benzer pH ve sıcaklık davranışına sahip olduğu görüldü. İmmobilize peroksidazın kinetik parametreleri olan Km ve Vmak değerleri sırası ile 2,81 mM ve 0,56 U olarak hesaplandı. Bunun yanında serbest peroksidazın kinetik parametreleri olan Km and Vmak değerleri ise sırası ile 2,69 mM ve 1,42 U olarak hesaplandı.  Ayrıca immobilize ve serbest peroksidazın termal kararlılık ve depolanma kararlılıkları da belirlendi. İmmobilize peroksidaz'ın serbest peroksidaz'a göre daha yüksek termal ve depolanma kararlılığına sahip olduğu görüldü. Bunların yanında immobilize peroksidazın 20 kez tekrar kullanımının sonunda %34 oranında başlangıç aktivitesini koruduğu belirlendi.

Abstract:
The aim of this study is to investigate the usability of nanofibers containing poly (acrylic acid) and poly (vinyl alcohol) in enzyme immobilization. In this study, the poly (acrylic acid) and poly (vinyl alcohol) bicomponent nanofibers were fabricated via the electrospinning method. Nanofibers were characterized by scanning electron microscope and infrared spectroscopy. Scanning electron microscope images demonstrated that all nanofibers possessed uniform and smooth structures. Infrared spectroscopy results have shown that poly (acrylic acid) successfully participates in nanofiber structure. The fabricated nanofibers were used as support material for covalent immobilization of peroxidase enzyme. Both the free peroxidase and the immobilized peroxidase were characterized by determining the activity profile as a function of pH, temperature, thermal stability and storage stability. The pH and temperature profile of the free peroxidase and the immobilized peroxidase revealed a approximately similar behaviour. The kinetic parameters (Km and Vmax) were found to be 2.81 mM and 0.56 U for the immobilized peroxidase and 2.69 mM and 1.42 U for the free peroxidase, respectively. The immobilized peroxidase showed better storage and thermal stability than free peroxidase. The immobilized peroxidase could be used effectively for 20 cycles with 34% retention of the activity.