Fenolik bileşiklerin tayini için polifenol oksidaz temelli biyosensör tasarlanması

Bodur O. C., Keskin Ş., Arslan F.

8th International Eurasian Conference on Biological and Chemical Sciences (EurasianBioChem 2025), Ankara, Türkiye, 17 - 19 Aralık 2025, cilt.1, ss.1-2, (Özet Bildiri)

  • Yayın Türü: Bildiri / Özet Bildiri
  • Cilt numarası: 1
  • Basıldığı Şehir: Ankara
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.1-2
  • Gazi Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Yaşam süresince maruz kalınan; hava-su kirliliği, hazır yiyecekler, stres gibi çeşitli etkenlerin insan sağlığı üzerine olumsuz etkileri bulunmakta ve bu etkenler sonucunda serbest radikaller oluşmaktadır. Antioksidanlar, meydana gelen bu durumda devreye girerek, yükseltgenebilen maddeler olduklarından, radikal zincir tepkimesini kesintiye uğratıcı rol oynamaktadırlar. Kaliteli beslenme yardımı ile yüksek biyoaktiviteye sahip toplam fenolik madde miktarı bol gıdalar ve bağışıklık sistemini güçlendirecek takviye edici gıdaların diyete dahil edilmesi, kardiyovasküler hastalıklar, kanser, obezite ve nörolojik bozukluklar dahil olmak üzere birçok kronik hastalığın görülme sıklığını azaltmakta ya da başlangıcını geciktirmektedir. Yüksek biyoaktiviteye sahip gıdalardaki fenolik bileşikler belirlenerek, bunların gıda sistemlerindeki etkilerinin incelenmesi ile gıda içeriğine yönelik üretim ve denetim devamlılığının sağlanması büyük önem taşımaktadır[1]. Bu nedenle fenolik bileşiklerin düşük derişimlerde dahi hızlı ve duyarlı bir şekilde tayin edilmesi önem arz etmektedir. Polifenol oksidaz (PFO) enziminin kullanıldığı enzim biyosensörleri; düşük maliyetli, hızlı, pratik, yüksek hassasiyette ve düşük tayin limiti olanağı sağladığı için, fenolik bileşenlerin tayin edilmesinde diğer metotlara göre iyi bir alternatiftirler[2,3].

 

Bu çalışmada, Ananasın (Ananas comosus (L.) Merr.) atık niteliğindeki taç yapraklarından sentezlenen gümüş nanopartiküller (AgNPs) modifiye karbon pasta elektrot (MCPE) tasarımında kullanıldı. Fenolik madde miktarı tayini için, Bacillus subtilis bakterisinden izole edilerek saflaştırılan PFO enzimi, MCPE yüzeyine glutaraldehit ile çapraz bağlanarak immobilize edildi. Enzimatik tepkime sonucu oluşan o-kinon bileşiğinin oluşturduğu katodik (indirgenme) akımın ölçülmesiyle de fenolik bileşiklere duyarlı elektrokimyasal esaslı bir biyosensör sistemi geliştirildi. Tasarlanan biyosensörün amperometrik cevabına; pH, sıcaklık ve substrat derişimi etkisi gibi çalışma koşulları belirlendi. Optimum çalışma koşulları; -0,15 V çalışma potansiyeli, modifiye etmek için 20 mg AgNPs miktarı olarak belirlendi. Biyosensörün doğrusal çalışma aralığı, alt tayin sınırı değerleri tespit edildi ve Km(göz) 0,002 μM, Imax(göz) 1,00 μA olarak hesaplandı. Biyosensörün performansını etkileyen tekrarlanabilirlik ve depolama kararlılığı etkisi incelendi. Substrat olarak kullanılan katekol tayinine, girişim yapabilecek türlerin etkileri incelendikten sonra PFO temelli biyosensör, takviye edici gıda örneklerinde fenolik madde miktarı tayininde kullanıldı.