Termofilik Geobacillus sp. TF16 suşundan saflaştırılan fitazın farklı destek materyallerine immobilizasyonu, immobilize enzimlerin karakterizasyonu ve doğal bir besin kaynağındaki fitatı parçalama etkinliğinin incelenmesi
Immobilization of phytase purified from a thermophilic Geobacillus sp. TF16 on the different carriyng materials, characterization of immobilized enzymes and investigation of phytate degredation effect of its from a natural nutritional source
Yazar: YAKUP ŞİRİN
Danışman: DOÇ. DR. NAGİHAN SAĞLAM ERTUNGA
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Kimya = Chemistry
Dizin: Enzim immobilizasyonu = Enzyme immobilization ; Fitaz = Phytase ; Karakterizasyon = Characterization

Özet:
Bu çalışmada yeni tanımlanmış termofilik bir bakteri suşu olan Geobacillus sp. TF16'dan saflaştırılan endüstriyel öneme sahip fitaz enzimi Kitosana ve Ca-Alginata immobilize edildi. Kitosana immobilize enzimin sodyum fitat substratı varlığında optimum pH ve sıcaklık değerleri sırası ile 5,0 ve 95°C, Ca-Alginata immobilize enzimin ise sodyum fitat substratı varlığında optimum pH ve sıcaklık değerleri sırası ile 3,0 ve 75°C olarak tespit edildi. Kitosana immobilize enzimin 4, 35 ve 95oC'de 24 saat sonunda aktivitesini yaklaşık olarak %85'nin üzerinde, Ca-Alginata immobilize enzimin ise 4, 35 ve 75oC'de 24 saat sonunda aktivitesini yaklaşık olarak %80'nin üzerinde koruduğu tespit edildi. İmmobilize enzimlerin ısıl kararlılığı incelendiğinde, 4oC'de 24 saat sonunda ve 35oC ve 75-95oC'de 4 saat sonunda enzim aktivitelerinin büyük oranda korunduğu tespit edildi. Sodyum fitat substratı için enzimin kinetik parametreleri olan Vmax ve Km değerleri sırasıyla Kitosanda 3401,36 U/mg ve 2,38 mM, Ca-Alginatta ise 5011,12 U/mg ve 7,5 mM olarak hesaplandı. İmmobilize enzimlerin metal iyonları varlığında aktivitelerini büyük oranda koruduğu, EDTA mevcudiyetinde ise kısmen kaybettiği tespit edildi. Proteazlar varlığında Kitosana immobilize fitazın aktivitesini %76 oranında, Ca-Alginata immobilize fitazın ise aktivitesini %60 oranında koruduğu saptandı. İmmobilize enzimler soya sütü ile muamele edilerek fitat parçalama etkinlikleri de incelenmiş ve bu değerler Kitosana immobilize enzim için %24 ve Ca-Alginata immobilize enzim için %33 olarak bulunmuştur.

Abstract:
In this study, phytase purified from Geobacillus sp. TF16 was immobilized on Chitosan and Ca-Alginate. Temperature and pH optimums of the enzyme immobilized on chitosan were found to be 95oC and 5.0, respectively. Temperature and pH optimums of the enzyme immobilized on Ca-Alginate were found to be 75oC and 3.0, respectively. The enzyme activity of immobilized on chitosan was preserved approximately 85% after 24 hours incubation at 4 oC, 35oC and 95oC. The enzyme activity of immobilized on Ca- Alginate was preserved approximately 80% after 24 hours incubation at 4oC, 35 oC and 75oC. In the study of thermal stability, enzyme activity was conserved almost all of activity after 4 hours at 4oC and 24 hours at 35, 75 and 95°C. In the presence of sodium phytate as a substrate, Vmax and Km values were calculated as 3401.36 U/mg and 2.38 mM, respectively, for the enzyme immobilized on chitosan. Vmax and Km values were calculated as 5011.12 U/mg and 7.5 mM, respectively, for the enzyme immobilized on Ca-Alginate. Additionally, it was detected that some metal ions affected the enzyme activity at different ratios. In the presence of EDTA, the enzyme activity was inhibited slightly. In the presence of proteases, the activity of enzyme immobilized on chitosan is conserved approximately 76% at 37oC after 1 hour incubation. The activity of enzyme immobilized on Ca-Alginate was conserved approximately 60% at 37oC after 1 hour incubation. The enzyme immobilized on chitosan hydrolyzed approximately 24% of soymilk phtate at 95oC after 4 hours. The enzyme immobilized on Ca-Alginate hydrolyzed approximately 33% of soymilk phtate at 95oC after 4 hours.