Kitosan Nano parçacıklar İle Rekombinant Esteraz Enziminin İmmobilizasyonu


Creative Commons License

Şanlı Mohamed G.(Yürütücü)

TÜBİTAK Projesi, 2011 - 2012

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Başlama Tarihi: Nisan 2011
  • Bitiş Tarihi: Şubat 2012

Proje Özeti

İmmobilize enzimlerin serbest haldeki enzimlere göre üründen kolay ayrılabilmeleri, tekrar tekrar kullanılabilmeleri, yüksek hacimsel verimlilik elde edilebilmesi, proses kontrolünün daha kolay olması ve kontaminasyona daha az duyarlı olmaları gibi bazı üstünlükleri vardır. Bu avantajlarından dolayı enzimlerin biyoteknolojik alanlarda kullanabilirliğinin arttırılması için son yıllarda çok sayıda araştırma yapılmıştır ve halen bu konu üzerinde araştırmalar devam etmektedir.

     Nanoteknolojinin gelişimi ile birlikte, nano boyuttaki malzemelerin manyetizma ve geniş yüzey alanına sahip olma gibi özelliklerinden dolayı immobilizasyonda kullanılabilecekleri son zamanda yapılan çalışmalar ile gösterilmiştir.

     İmmobilizasyon işleminde taşıyıcı madde olarak en çok kullanılan biyo-polimerlerden birisi olan kitosan, biyouyumluluk, antibakteriyal olma, zararsız ürünlere dönüştürülebilme, ağır metal iyonlarıyla şelat oluşturma, jel oluşturma ve hidrofobiklik gibi birtakım biyolojik ve kimyasal özelliklere sahip olmasının yanı sıra, proteinlere olan ilgisi ile de dikkat çekmektedir.

     Bakteriyel esteraz enzimi çok önemli biyokatalizatörler olarak endüstrinin çeşitli alanlarında kullanılmaktadırlar. Çok geniş substrat seçimliliği olduklarından dolayı değişik reaksiyonlarda kullanım potensiyelleri de yüksektir. Özellikle deterjan, gıda, tekstil sanayi ve bir çok endüstriyel alanlarda kullanilan bu enzimler son yıllarda rekombinant mikroorganizmalar sayesinde üretilmekte ve enzimlerin özellikleri protein mühendisliği teknikleri ile yapılan değişikliklerle daha kullanılabilir hale getirilmektedir.

     Bu çalışmada, rekombinant DNA teknolojisiyle kendi laboratuar bünyemizde üretilen ve saflaştırılan termofilik rekombinant esteraz enziminin, manyetizma ve geniş yüzey alanı gibi birtakım çekici özelliklere sahip olan kitosan nano-parçacıkların üzerine immobilizasyonu gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmada kitosan kitinden sentelenip karakterize edildikten sonra iyonik jelleşme metoduna göre nano parçacıklar oluşturulup çeşitli metodlar ile karakterize edilmiştir. Laboratuarımızda yüksek saflıkta elde ettiğimiz esteraz enzimi nano-parçacık üzerine immobilize edilip, enzim konsantrasyonu, nano-parçacık miktarı, sıcaklık, pH, karıştırma hızı ve süre gibi farklı koşulların   enzim immobilizasyonu üzerine etkisi incelenmiştir. En iyi koşullarda immobilize olan enzimin aktivitesine, sıcaklık, pH, termal kararlılık, pH kararlılığı, tekrar kullanılabilirlik, çeşitli kimyasallar ve metal iyonların etkileri, depolanma kararlılığı ve kinetik sabitler gibi parametrelerin etkileri belirlenerek immobilize enzim karakterize edilmiştir.

     Projemiz kapsamında yapılan deneysel çalışmaların tümü grubumuz tarafından gerçekleştirilmiş ve projenin kabulünü takiben 10 ay sonunda planlandığı şekilde tamamlanmıştır.

 

Anahtar Kelimeler: Kitosan, nano-parçacık, immobilizasyon, esteraz, termofilik enzim