Epoksi grubu içeren polimerler kullanılarak ß- galaktosidaz enziminin immobilizasyonu
Immobilization of ß- galactosidase by using epoxy polymers
Yazar: MÜKERREM HALE TAŞYÜREK
Danışman: DOÇ. DR. YEKTA GÖKSUNGUR
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Beta galaktosidaz = Beta galactosidase ; Cevap yüzey yöntemi = Response surface methodology ; Epoksi = Epoxy ; İmmobilizasyon = Immobilization

Özet:
Bu tezde, epoksi grubu içeren farklı polimerler kullanılarak Kluyveromyces fragilis kökenli ticari ß- galaktosidaz enziminin immobilizasyonu araştırılmıştır. Ticari ß- galaktosidaz enzimi Lactozym, Sepabeads EC-HFA, Sepabeads EC-EP, Dilbeads ve Immobeads epoksi polimerleri üzerine immobilize edilmiş ve immobilizasyon etkinliğinin en yüksek olduğu Sepabeads EC-HFA polimeri çalışmanın geri kalan kısmında kullanılmıştır.Sepabeads EC-HFA polimeri kullanılarak yapılan immobilizasyon işleminde immobilizasyon etkinliğine, immobilizasyon süresi (24 ? 72 saat), immobilizasyon materyali miktarı ( 0.1 ? 2.5 g), tampon konsantrasyonu (0.025 ? 0.4 M) ve pH'nın (5 ? 8 ) etkileri incelenmiştir. En yüksek immobilizasyon etkinliği (%97), 24 saat, 0.6 g immobilizasyon materyali miktarı, 0.1 M tampon konsantrasyonu ve pH 6.5'da elde edilmiştir.İmmobilizasyon etkinliği üzerine etkili olan ve immobilizasyon işleminin optimizasyonunda kullanılmak üzere seçilen parametreler, immobilizasyon materyali miktarı, pH ve tampon konsantrasyonu olarak belirlenmiştir. Bu parametrelerin immobilizasyon işlemine olan etkilerini ve birbirileri arasındaki interaksiyon etkilerini incelemek için Cevap Yüzey Yöntemi kullanılmıştır.İmmobilizasyon işlemi üzerine immobilizasyon materyali miktarının negatif, pH ve tampon konsantrasyonunun ise pozitif doğrusal etkiye sahip olduğu görülmüştür. Belirlenen parametrelerin optimum seviyelerinde (0.87 g immobilizasyon materyali, pH 6.61, 0.13 M tampon konsantrasyonu, 24 saat) maksimum immobilizasyon etkinliği (%100) elde edilmiştir. Model denklemi ile hesaplanan immobilizasyon etkinliği ise % 99.8 olarak belirlenmiştir.İmmobilizasyon işleminin enzimin optimum pH ve sıcaklık noktalarını değiştirmediği belirlenmiştir. pH ve sıcaklık stabiliteleri incelendiğinde immobilize enzimin stabilitesinin serbest enzime kıyasla daha iyi olduğu sonucuna varılmıştır. Serbest enzimin kinetik sabitleri Km 1.273 mM ve Vmax 909.09 µmol/dk/mg protein, immobilize enzimin kinetik sabitleri Km 3.023 mM ve Vmax 57.47 µmol/dk/mg protein olarak hesaplanmıştır. Optimize edilen immobilize enzimin tekrar kullanılabilirliği incelenmiş, ve 10 kez önemli bir aktivite kaybı gözlenmeden tekrar kullanılmıştır.Anahtar Sözcükler: ß- galaktosidaz, epoksi, immobilizasyon, cevap yüzey yöntemi

Abstract:
In this thesis, the immobilization of commercial ß- galactosidase of Kluyveromyces lactis on different epoxy polymers was investigated. Commercial ß- galactosidase Lactozym, immobilised on Sepabeads EC-HFA, Sepabeads EC-EP, Dilbeads and Immobeads epoxy polymers. The highest immobilisation efficiency was obtained with Sepabeads EC-HFA and this polymer was used in the rest of this study.The effects of, immobilization time (24-72 h), amount of support material (0.1 ? 2.5 g), buffer concentration (0.025 ? 0.4 M) and pH (5 ? 8) parameters on immobilization efficiency were investigated, during the immobilization process of ß- galactosidase on Sepabeads EC-HFA. The highest immobilization efficiency (%97) was obtained at 24 hour, 0.6 g support material, 0.1 M buffer concentration, pH 6.5.The effects of parameters (amount of support material, pH, buffer concentration) on immobilization process and the interactions between each parameter was investigated with Responce Surface Methodology.Amount of support material had a negative linear effect, pH and buffer concentration had a positive linear effect on the immobilization process. The maximum immobilization efficiency of % 100 was obtained at the optimum levels of immobilization parameters (0.87 gsupport material, pH 6.61, 0.13 M buffer concentration, 24 hour). The immobilization efficiency calculated by the model equation was % 99.8.It is found that optimum pH and temperature levels of immobilised enzyme did not change. pH and temperature stability of enzymes were examined and improved pH and temperature stability were found for immobilised enzyme. Kinetic constants of free and immobilised were found as, Km 1.273 mM, Vmax 909.09 µmol/dk/mg protein; Km 3.023 mM and Vmaz 57.47 µmol/dk/mg protein, respectively. Reusability of the optimised and immobilised enzyme was investigated, and immobilised enzyme used for 10 times without a necessary activity loss.Keywords: ß- galactosidase, epoxy, immobilization, respunce surface method