Poli(vinilpirolidon-co-bütilakrilat-co-n-hidroksimetil akrilamit) terpolimeri üzerine invertaz enziminin immobilizasyonu
Immobilization of invertase enzyme on poly (vinylpyrrolidone-co-butylacrylate-co-n-hydroxymethyl acrylamide) terpolymer
Yazar: ORHUN HAKKOYMAZ
Danışman: DOÇ. DR. HİDAYET MAZI
Gaziantep Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Bu çalışmada, Poli(VP-co-BAc-co-NHMAAm) terpolimeri üzerine invertaz enzimi hapsetme ve kovalent bağlanma yöntemleri ile immobilize edilmiştir. Hem serbest enzimin hem de her iki yöntemle immobilize edilen enzimin optimum sıcaklık ve pH değerleri, tekrar kullanılabilirlik, depolanma ömrü, kinetik parametreleri birlikte araştırılmıştır. Optimum sıcaklık serbest enzim için 50-55ºC olarak bulunurken, hapsetme yönteminde 70ºC ve kovalent bağlanma yönteminde ise 80ºC olduğu bulunmuştur. Ayrıca, immobilizasyon işleminin her iki yöntem için de termal kararlılığı arttırdığı tespit edilmiştir. Optimum pH değerinin serbest enzim ve hapsetme yöntemi için aynı olduğu ve bu değerin pH=5,0 olduğu bulunmuştur. Kovalent bağlanma yönteminde ise bu değer pH=7,0 olarak bulunmuştur. Her iki yöntemle immobilize edilen enzimin serbest enzime göre daha geniş bir pH çalışma aralığı sağladığı bulunmuştur.
 
Her iki yöntemle immobilize edilen enzimlerin farklı periyotlarda tekrar kullanılabilirliğine bakılmıştır. İmmobilize edilen enzimin 60 defa tekrar kullanıldığı  
halde hala bir aktiviteye sahip olduğu gözlenmiştir. Kovalent bağlanma yönteminde 7 aylık bir depolanma sonucunda enzim başlangıç aktivitesinin %85'ini, hapsetme yönteminde ise %90'ını koruduğu bulunmuştur. Serbest enzim ise bu sürede aktivitesinin tamamını kaybetmiştir. 

Hem serbest enzim hem de her iki yöntemle immobilize edilen enzim için Km ve Vmaks değerleri belirlenmiş ve immobilize edilen enzimlerin serbest enzime oranla daha düşük Km değerlerine sahip oldukları gözlenmiştir. 



 
Anahtar Kelimeler: Vinil Pirolidon, Bütil Akrilat, N-hidroksimetil Akrilamit, terpolimer, hapsetme, kovalent bağlanma, invertaz, enzim immobilizasyonu.

Abstract:
In this study, invertase enzyme was immobilized on to Poly(VP-co-BAc-co-NHMAAm) by entrapment and covalent binding methods. Optimum temperature and pH values, reusability, storage life and kinetic parameters of both the free and immobilized enzyme have been investigated. Optimum temperature was found to be 50-55ºC for free enzyme, 70ºC for enzyme immobilized by entrapment method and 80ºC for enzyme immobilized by covalent binding method. It has also been found that the immobilization process increases the thermal stability of the enzyme. It was found that the optimum pH value was the same for the free enzyme and the enzyme immobilized by entrapment method, and this value was found to be as pH = 5. In the covalent binding method, this value was found to be as pH = 7.  It has been found that the enzyme immobilized by both methods provides a larger pH working range than the free enzyme.

The free and immobilized enzymes were analyzed for their reusability at different periods. It was observed that the immobilized enzyme still had an activity after reusing 60 times. The enzyme immobilized covalently retained 85% of its original activity and the enzyme immobilized by entrapment method retained 90% of 
its original activity after storage of 7 months. The free enzyme had lost all of its original activity in this period.  

Km and Vmax values were determined for both the free enzyme and the enzyme immobilized by both methods. It has been observed that the immobilized enzymes had lower Km values than free form.



Key words: Vinyl pyrrolidone, Butyl acrylate, N-hydroximethyl acrylamide terpolymer, entrapment, covalent binding, invertase, enzyme immobilization.