Selülaz dekstran konjugatlarının sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of cellulase dextran conjugates
Yazar: ASLI ARSLAN
Danışman: PROF. DR. HURİYE KUZU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Dekstranlar = Dextrans ; Konjugat = Conjugate ; Kromatografi-yüksek basınçlı-sıvı = Chromatography-high pressure-liquid ; Selülaz = Cellulase

Özet:
Selülazlar başlõca tekstil, kâğõt, deterjan ve gõda endüstrilerinde yaygõn olarakkullanõlmaktadõrlar. Endüstriyel proseslerin uygulama koşullarõnda çalõşma ortamõnõn pH,sõcaklõk gibi değerleri enzimin fizyolojik optimum değerlerinden oldukça farklõolabilmektedir. Bu nedenle, gen teknolojisi ve kimyasal modifikasyonlar ile enzimleriendüstriyel uygulama koşullarõna dirençli duruma getirmek amacõyla yapõlan çalõşmalarönemli hale gelmektedir.Geleneksel olarak selülazlar etki mekanizmalarõna göre sõnõflandõrõlõrlar. Ekzo-enzimlerpolisakkarid zincirini uçlarõndan hidrolizlerler. Endo-enzimler ise zincire rasgele bölgelerdensaldõrarak zinciri parçalarlar. Ekzo- ve endo selülazlar selüloza sineristik ve kooperatif olaraketki ederler. Enzimlerin endo-ekzo sinerjistik etkisini açõklayan en geçerli hipotez endoselülazlarõn, ekzo-selülazlar için serbest uçlar oluşturmasõdõr. Selülozun glukoza kadar olanhidrolizi ekzoglukanazlar, (selobiyohidrolaz) endoglukanazlar ve ß-glukozidazlar tarafõndantamamlanõr.Bu çalõşmada, ticari önemi olan Aspergillus nigerden elde edilen selülaz kullanõldõ. Satõnalõnan enzim Sephadex G- 50 kolonundan geçirilerek saflaştõrõldõ. Mol tartõsõ 75 000 olandekstran sodyum periyodat ile aldehit türevine yükseltgendikten sonra saflaştõrõlan enzimekovalent olarak bağlandõ. Farklõ mol oranlarõnda sentezlenen konjugatlar UV dedektörlüHPLC, dört dedektörlü (UV, õşõk saçõlmasõ, vizkozite, kõrõlma indisi )HPLC (Viscotek) veZetasizer sistemlerinde incelendi.Saf enzim ve konjugatlarõn pH 5te farklõ sõcaklõklarda, farklõ bekleme süreleri ile aktiviteleritayin edildi ve sonuçlar kõyaslandõ. Selülaz/dekstran mol oranõ 1/5 ve 1/1 olan konjugatlarçalõşõlan 30oC, 40oC, 50o C, 60oC, 70o C, 80o C sõcaklõklarda 0, 30, 60 dakika bekleme süreleriile yapõlan tayinlerde saf enzimden daha yüksek; 5/1 ve 10/1 oranlõ konjugatlar ise saf enzimeyakõn aktivite değerleri gösterdi. 1/10 oranlõ konjugatta ise aktivite değeri gözlenmedi.Anahtar kelimeler: Aspergillus niger selülaz, Selülaz-Dekstran konjugatlarõ, aktivite, GPC,FTIR, HPLC.

Abstract:
Cellulases are most commonly used in textile, paper, detergent and food industries. Theconditions used in biotechnical processes (temperature, pH) may be different from thephysiological conditions in which enzymes operate optimally. Hence, the studies which aimto increase the stability of enzymes by gene technology and/or chemical modification arebecaming important. The traditional division of cellulase is based on its mode of action. Exo-enzymes cleave sugar units from the ends of polysaccharide chain, whereas endo-enzymesmake more random cuts along the chain. Exo and endo enzymes act cooperatively, orsynergistically on cristalline substrates. The current hypothesis to explain endo-exo synergismof cellulase is that endo-acting enzymes provide new chain ends for the exo-acting enzymes.In this study, cellulase from Aspergillus niger was examined. The purchased cellulase waspurified by using size exclution column chromatography with Sephadex G- 50, and PBSbuffer, pH 7,2 Dekstran (Mw 75 000) was covalently bound to enzyme after oxidation to itsaldehyde derivative by using NaIO4. Dekstran-cellulase covalent conjugates were synthesizedin different ratio. Conjugates was analysed with HPLC and GPC (4 detectors UV, lightscattering, refractive index, viscocity) systems.The activities of the pure enzymes and conjugates has been measured after 0, 30, 60 minuteswaiting at 40oC, 50o C, 60oC, 70o C, 80o C for pH 5. The optained results showed that theactivities of two conjugates ( Molar ratio 1/5, 1/1 ) were higher than pure enzyme, whreas theother two conjugates has similar activities with enzyme.Key words: Aspergillus niger cellulase, Cellulase-Dextran conjugates, activity, GPC, HPLC,Zeta-sizer