ß-galaktozidaz ve glukoz izomeraz'ın eupergit desteğe kovalent immobilizasyonu ve immobilize enzimlerin laktoz hidrolizi ve glukoz izomerizasyonunda kullanılması
Immobilization of ß-galactosidase and glucose isomerase onto eupergit support and using of immobilized enzymes for lactose hyrolysis and glucose isomerization
Yazar: DİLEK ALAGÖZ
Danışman: PROF. DR. S. SEYHAN TÜKEL
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Kimya = Chemistry

Özet:
Kluyveromyces lactis'den izole edilen ß-Galaktozidaz ve Streptomyces rubiginosus'dan izole edilen Glukoz İzomeraz (GI) Eupergit C 250 L üzerine kovalent olarak immobilize edilmiştir. Belirlenen optimum koşullarda serbest ve immobilize GI için maksimum aktivite sırasıyla 5000 ve 98092 U/g proteins olarak ölçülmüş, KM değerleri sırasıyla 423 ve 2602 mM olarak belirlenmiştir. Bu sonuçlar immobilize GI'ın katalitik etkinliğinin serbest GI'dan yaklaşık 3 kat daha yüksek olduğunu göstermektedir. İmmobilize GI'ın tekrar kullanılabilirliği kesikli, karıştırmalı reaktör modelinde araştırılmış ve 18 kullanımdan sonra immobilize GI'ın başlangıçtaki aktivitesinin %85'ini koruduğu belirlenmiştir. Serbest ve immobilize GI'ın farklı sıcaklıklarda belirlenen termal kararlılıkları karşılaştırılmış ve 60ºC'de 18 saat inkübe edilen immobilize GI'ın başlangıç aktivitesinin % 84'ünü, serbest GI'ın ise aynı koşullarda başlangıç aktivitesinin yaklaşık % 78'ini koruduğu belirlenmiştir. İmmobilize GI'ın 5°C ve 25°C'de 6 hafta depolanma süresi sonunda kalan aktivitesi sırasıyla başlangıç aktivitesinin %71 ve %43'üdür. Bununla birlikte serbest GI, 5°C ve 25°C'de 4 hafta depolanma süresi sonunda sırasıyla başlangıç aktivitesinin %88 ve %78'ini korumuştur. Belirlenen optimum koşullarda serbest ß-Galaktozidaz için KM ve Vmax değerleri sırasıyla, 933 mM ve 1,7x105 ?mol glukoz dk-1 g protein-1 olarak hesaplanmıştır. Bu çalışmada, denenen koşullarda immobilize ß-Galaktozidaz'ın hidrolitik aktivitesinin düşük olduğu, ancak hidrolitik aktivitesine ek olarak beklenenin aksine daha büyük oranda transgalaktozilasyon aktivitesini gösterdiği saptanmıştır.Anahtar Kelimeler: Glukoz izomeraz, ß-galaktozidaz, kovalent immobilizasyon, Eupergit

Abstract:
ß-Galactosidase from Kluyveromyces lactis and Glucose Isomerase (GI) from Streptomyces rubiginosus were immobilized covalently onto Eupergit C 250 L. Maximum activity of free GI was measured as 5000 U/g protein and maximum activity of immobilize GI was measured as 98092 U/g protein at predetermined optimum conditions. The KM values for free and immobilized GI were determined as 423 and 2602 mM, respectively. These results showed that catalytic efficiency of immobilized GI was about 3 fold higher than that of free GI. Reusability of the immobilized GI was investigated in a batch type stirred reactor. After 18 reuses, the residual activity of immobilized GI was about 85% of its initial activity. Thermal stabilities of free and immobilized GI determined at different temperatures were compared. Thermal stability of immobilized GI was higher than that of free GI at 60ºC for 18 h preincubation time. The residual activity for immobilized GI stored at 5ºC and 25ºC for six weeks were 71% and 43% of its initial activity, respectively. However, free GI was protected 88% and %78 of its original activity at 5ºC and 25ºC respectively for four weeks. Under the optimized conditions, KM and maximum activity of free ß-Galactosidase were determined as 933 mM and 1,7x105 ?mol glukoz dk-1 g protein-1, respectively. In this study we also determined that transgalactosylation activity of immobilized ß-Galactosidase was higher than that of its hydrolytic activity.KeyWords: Glucose isomerase, ß-galactosidase, covalent immobilization, Eupergit.