Bazı mikrobiyal kaynaklı lipazların çapraz bağlı agregatlarının hazırlanması ve karakterizasyonu
Immobilization of some microbial lipases by crosslinking aggeragates technique and characterization of immobilized enzyme
Yazar: FUNDA KARTAL
Danışman: DOÇ. DR. ALİ KILINÇ
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Biyokimya = Biochemistry

Özet:
Lipazlar (EC 3.1.1.3) başlıca açilgliseritlerin hidrolizinden sorumlu hidrolaz sınıfı enzimlerdir. Biyolojik önemlerinin yanı sıra çeşitli reaksiyonları katalizleyebilme ve çok çeşitli molekülleri substrat olarak kabul edebilme özelliklerinden dolayı biyoteknolojik alanda da büyük öneme sahiptirler. Yağ metabolizmasında görev aldıklarından bitki, hayvan ve mikroorganizmalarda yaygın olarak bulunurlar. Kararlı yapıları ve kolay elde edilebilir olmaları nedeniyle mikrobiyal lipazlar endüstriyel açıdan önem kazanmıştır. Ticari uygulamalarda serbest enzimin kullanımı çeşitli sorunlar yaratmaktadır. Reaksiyon ortamından geri kazanılmayan serbest enzim, tekrar kullanılamaz ve reaksiyon ürünleri için bir kirlilik unsurudur. Bu nedenle enzim immobilizasyonu, ticari proseslerin etkinliğinin arttırılması ve maliyet giderlerinin düşürülmesi açısından önemlidir. İmmobilize edilen enzim reaksiyon sonunda ürünlerden kolayca ayrılır ve tekrar kullanılabilir. Sürekli prosesleri mümkün kılması ve enzim kararlılığının geliştirilmesi immobilizasyonun diğer avantajlarıdır.Bu çalışmada Rhizopus oryzae ve Candida rugosa kaynaklı mikrobiyal lipazların çapraz bağlı agregatlarının hazırlanması yoluyla immobilizasyonları gerçekleştirildi. Öncelikle immobilizasyon koşullarının optimizasyonu yapıldı. Bu amaçla enzimi çöktürmek için kullanılacak çöktürücü ajan türü ve oranı, çapraz bağlayıcı konsantrasyonu ve çapraz bağlama süresi belirlendi. Ayrıca serbest enzimin katkı maddeleri ile ön muamelesinin ardından hazırlanan CLEA larda aktivite geri kazanımları incelendi. Optimum koşullarda hazırlanan immobilize enzimlerin karakterizasyonları gerçekleştirildi ve endüstriyel kullanım olanakları araştırıldı.

Abstract:
Lipases (EC 3.1.1.3) are a class of hydrolases that are primarily responsible for the hydrolysis of acylglycerides. In addition to their biological significance, lipases hold tremendous potential for exploitation in biotechnology because of their ability for catalysing different reactions and accepting wide variety of molecules as substrates. Lipases widely occur in plants, animals and microorganisms but industrially microbial lipases has greater importance because of their high stability and ease of availability. Using free enzyme in industrial processes has some disadvantages such as recovery of free enzyme from reaction medium is impossible so product is contaminated by the free enzyme. Therefore immobilization is required for effectiveness and reduced cost of industrial processes. Immobilization enables simple recovery and allowing repeated use of enzyme. The other advantages of immobilization process are improvement of enzyme stability and posibility of continious operation.In this study microbial lipases from Rhizopus oryzae ve Candida rugosa were immobilized by using the crosslinked enzyme aggregates technique. First of all optimal conditions were determined for immobilization process. In addition to the presipitant type and its ratio to be used in enzyme precipitation step, crosslinker concentration and crosslinking time were also determined. Furthermore the effect of enzyme pre-treatment with additives on the activities of resulted CLEAs was investigated. Characterisation of immobilized enzymes that were prepared under optimal conditions were carried out and industrial potential of enzymes were investigated.