Selüloz asetat kürecikler yüzeyinde katalaz immobilizasyonu
Catalase immobilization on the surface of celulose acetate beads
Yazar: HATİCE YILDIZ
Danışman: DOÇ. DR. ERHAN DİNÇKAYA
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 1999
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Enzimler = Enzymes ; Katalaz = Catalase ; Selüloz = Cellulose ; İmmobilizasyon = Immobilization

Özet:
IV ÖZET SELÜLOZ ASETAT KÜRECİKLER YÜZEYİNDE KATALAZ ÎMMOBİLÎZASYONU YILDIZ, Hatice Yüksek Lisans Tezi, Biyokimya Anabilim Dalı Tez Yöneticisi : Doç.Dr.Erhan DÎNÇKAYA Haziran 1999, 77 sayfa Oksidoredüktaz sınıfı bir enzim olan katalaz, (Hidrojen peroksit: Hidrojen peroksit oksidoredüktaz, E.C 1.11.1.6), doğada oldukça geniş yayılım gösteren bir enzimdir. Var olmadığı canlı türü, hatta canlı dokusu yok gibidir. Günümüze kadar katalaz ile ilgili yapılan çalışmalarda molekül ağırlığı, amino asit bileşimi, elektroforetik mobilite, aktivite ve aktiviteyi etkileyen faktörler açısından canlıdan canlıya, organdan organa, hücreden hücreye, hatta organelden organele farklılık gösteren katalaz türlerinin varlığı tesbit edilmiştir. Genellikle tetramerik yapıda olan katalaz prostetik grup olarak hem içerir. Bu çalışma süt endüstrisinin bazı dallarında antimikrobiyal madde olarak kullanılan H202*in enzimatik eliminasyonuna zemin oluşturacak temel çalışmaları hedef almaktadır. Araştırmada taşıyıcı olarak kullanılan selüloz asetat küreciklerin hazırlanmasında orjinal bir yöntem geliştirilmiştir. Mekanik kararlılığı oldukça yüksek bu organik kökenli taşıyıcılar değişik ortamlarda çalışma imkanına sahiptirler. Enzim immobilizasyonunun dış yüzeyde yapılacak olması difüzyonproblemlerini en aza indirme açısından da önemli avantajlar sağlamaktadır. Çalışmanın ilk bölümünde hazırlanan kürecikler üzerinde katalaz immobilizasyonu amacıyla, taşıyıcının NaI04, TİCI4, TİCI3, ZrOCİ2 ve Ce(S04>2 ile aktivasyonu temel alan bir seri immobilizasyon yöntemi denendi. Çalışma koşullarına en uygun sonuç Ce(SÛ4)2 aktivasyonunu esas alan yömtemle elde edildi. Bu yöntem Ce(S04)2 ile aktivasyonu takiben BSA ile uzatma kolu oluşturulması, sodyum siyanoborhidrür ile indirgeme, katalazın kovalent bağlanması ve glutaraldehid ile çapraz bağlama adımlarını içermektedir. Çalışmanın daha ileri aşamalarında söz konusu immobilizasyon yönteminde enzim ve çapraz bağlayıcı reaktif olan gluturaldehid oranlarının aktivite üzerine etkisi incelendi. Immobilizasyonda kullanılan bileşenlerin oranlarının optimizasyonundan sonra selüloz asetat kürecikler yüzeyinde immobilize katalaz preparatlanyla çalışma koşullarının optimizasyonu gerçekleştirildi. Bu çalışmalardan optimum pH, uygun tampon türü ve konsantrasyonu ve optimum sıcaklık araştırıldı ve bunlar sırasıyla pH:7,0, fosfat tamponu, 50 mM ve 35°C olarak tespit edildi. Karakterizasyon çalışmalarında ise termal kararlılık, pH kararlılığı ve depo kararlılığı gibi parametreler araştırıldı. Çalışmanın son aşamasında selüloz asetat küreciklerde immobilize katalaz preparatlannın kullanımıyla süt örneklerine katılmış olan hidrojen peroksit bozunumu incelendi. Anahtar sözcükler : Selüloz asetat,katalaz, immobilizasyon, hidrojen peroksit

Abstract:
VI ABSTRACT CATALASE IMMOBILIZATION ON THE SURFACE OF CELLULOSE ACETATE BEADS YILDIZ, Hatice M.Sc in Biochemistry Supervisor : Assoc.Doç.Dr.Erhan Dinçkaya June 1999, 77 pages Catalase, which is an enzyme belonging to oxidoreductase class of enzymes (Hydrogen peroxide:Hydrogen peroxide oxidoreductase, E.C.I. 11. 1.6), is an enzyme which is widely found in nature. It is contained in almost every species and even in every tissue. In studies on catalase which have been carried out so far, the presence of different types of catalase which differ from according to the living organizms, their organs, cells and even organels, in terms of molecular weight, combination of amino acids, electroforetic mobility, activity and the factor's affecting activity have been determined. Catalase, which has a tetrameric structure, contains hem as a prostetic group. Hydrogen peroxide is widely used in milk industry as an antibacterial agent. This study describes the investigation of basic aspects of enzymatic elimination of H2O2. A novel method was developed for preparing cellulose acetate beads used as matrix. These organic matrix are highly resistant to mechanical stability and can be used under various conditions. Since the immobilization takesplace on outer surface of the beads they are also very advantageous in reducing the problems related with the diffusion process. Initial studies were conducted to examine the immobilization ability of catalase on the matrix previously activated with a series of reagent normely NaI04, TiCl4, TiCl3, ZrOCl2 and Ce(S04)2. Best results were obtained with the beads activated with Ce(S04)2- Following the activation step the method includes the constitution of spacer arm with BSA, reduction with sodium cyanoborhydride, covalent linkage of catalase and cross-linking step by means of glutaraldehyde. Further studies were carried out to investigate the effect of the rate of the components used in immobilisation on activity and optimum amounts of the enzyme and glutaraldehyde were established. Following that the experiment conditions namely the pH of the solution; the type and concentration of buffer system and medium temperature were optimised as pH:7,0, phosphate buffers, 50 mM and 35°C respectively. In characterization studies thermal, pH and storage stabilities were tested. Final section deals with the studies based on H2O2 decomposition in milk samples by using catalase immobilized cellulose acetate beads. Key words : Cellulose acetate, catalase, immobilization, hydrogen peroxide