Sığır dili (hydnum repandum ) mantarından katalazın üçlü faz ayırma sistemiyle izolasyonu, immobilizasyonu ve karakterizasyonu​
Isolation, immobilization and characterization of catalase from siğirdi̇li̇ (hydnum repandum ) mushroom by tri̇ple phase separati̇on system
Yazar: IŞIL NUR TABARU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞE TÜRKHAN
Iğdır Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik ve Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada Sığırdili mantarından Katalaz üçlü faz ayırma sistemi kullanılarak % 68,10 verimle 3,02 kat saflaştırıldı. Saflaştırmanın gerçekleştiği SDS-PAGE ve doğal-PAGE ile doğrulandı. Daha sonra saflaştırılan katalazın glutaraldehit ile aktive edilen kitosana kovalent immobilizasyonu gerçekleştirildi. Katalazın glutaraldehit ile aktifleştirilmiş kitosana  immobilizasyonu, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) kullanılarak doğrulandı. İmmobilizasyon verimi % 75 bulundu. Serbest ve immobilize enzimi optimum pH değerleri ikisi içinde pH 7,0 olarak bulundu. İmmobilizasyon işlemi ile enzimin optimum pH değerinde bir değişme olmadığı tespit edildi. Ancak immobilize katalaz hem asidik bölgede hemde bazik bölgede daha yüksek aktivite sergilediği görüldü. Serbest ve immobilize katalazın optimum sıcaklık değeri 30 ℃ olarak bulundu. İmmobilize katalazın optimum sıcaklık değeri değişmemekle beraber optimum sıcaklık üzeri değerlerde daha yüksek enzim aktivite enzim sahip olduğu görüldü. Serbest katalaz için Km ve Vmaks değerleri sırasıyla 16 mM ve 10 x 103 EU/mg protein olarak bulundu. İmmobilize katalaz için iki faklı şekilde hespalama yapıldı. Buna göre Km ve Vmaks değerleri sırasıyla 50 mM ve 2,5 x 105 EU/mg protein olarak ve Km ve Vmaks değerleri sırasıyla 50 mM ve 10 x 104 µmol.g des.-1. dk-1  olarak bulundu. İmmobilize katalazın serbest katalaza göre pH ve ısıl kararlılığının daha iyi olduğu bulundu. Depolama kararlılığı, 50 mM pH 7.0 fosfat tamponunda ve 4 °C'de 15 gün boyunca periyodik olarak incelendi. Bu süre içinde immobilize enzim başlangıç aktivitesinin %70,61'sini korurken, serbest enzim 20,35 koruduğu görüldü. İmmobilize katalazın tekrar kullanılabilirliğini araştırdığımızda ikinci kez kullanımda %73,80 beşinci kullanımda %53,98 aktivitesini koruduğu görüldü. Ayrıca immobilize katalazın H2O2 gideriminin çalışdı ve H2O2 gideriminde yüksek kapasiteye sahip olduğunu tespit edildi.

Abstract:
In this study, Catalase from Sığırdili (Hydnum Repandum ) was purified 3.02 times with 68.10% yield using triple phase separation system. The purification was confirmed by SDS-PAGE and native-PAGE. Then, covalent immobilization of purified catalase to chitosan activated with glutaraldehyde was performed. Immobilization of catalase to glutaraldehyde-activated chitosan was confirmed using Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The immobilization efficiency was 75%. Optimum pH values of free and immobilized enzyme were found to be pH 7.0 for both. It was determined that there was no change in the optimum pH value of the enzyme with the immobilization process. However, it was observed that immobilized catalase exhibited higher activity both in the acidic region and in the basic region. The optimum temperature value of free and immobilized catalase was found to be 30 ℃. Although the optimum temperature value of immobilized catalase did not change, it was observed that the enzyme had higher enzyme activity at values above the optimum temperature. Km and Vmax values for free catalase were 16 mM and 10 x 103 EU/mg protein, respectively. Two different calculations were made for immobilized catalase. Accordingly, Km and Vmax values was found 50 mM and 2.5 x 105 EU/mg protein, respectively, and Km and Vmax values are 50 mM and 10 x 104 µmol.g des.-1, min-1, respectively. It was found that immobilized catalase had better pH and thermal stability than free catalase. Storage stability was examined periodically for 15 days in 50 mM pH 7.0 phosphate buffer and 4 °C. During this period, it was observed that while the immobilized enzyme preserved 70.61% of the initial activity, the free enzyme preserved 20.35. When we investigated the reusability of immobilized catalase, it was observed that it retained its activity of 73.80% in the second use and 53.98% in the fifth use. In addition, H2O2 removal of immobilized catalase was studied and it was determined that it had a high capacity in H2O2 removal.