Tampon sistemlerinde lipazların katalitik performans ve ikincil yapısına süperkritik akışkanların etkisi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Sivas Cumhuriyet Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2014
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ZEYNEP AKÇAY
Danışman: UĞUR SALGIN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Enzimlerin yer aldığı biyokimyasal reaksiyon mühendisliğinde ya da kiral seçici özelliğe ve katalitik aktiviteye sahip olan proteinler ile enantiyomerik bileşiklerin ileri düzeyde ayırma ve saflaştırma proseslerinde toplam üretim ya da ayırma maliyetinin yaklaşık % 20'si bu ortamlarda kullanılan enzimler için harcanmaktadır. Bu proseslerde reaksiyonun ya da ayırmanın seçimliliği ve verimliliği kullanılan enzimlerin modifikasyonu ya da proses işletme koşullarının iyileştirilmesi ile arttırılabilir. Bu çalışmada basınçlandırılmış karbondioksit (CO2) ortamında liyofilize edilmiş toz formdaki Candida rugosa lipazı (CRL) kullanılmıştır. CRL'nin basınçlandırılmış CO2 ile ön işlem görmesi sonucunda 7.2 ve 7.5'luk pH değerlerinde, 31-60 oC sıcaklık ve 73.8-300 bar basınç koşullarında enzimin konformasyonel yapısını oluşturan bileşenlere bu sıcaklık ve basınç koşullarının etkisi incelenmiştir. Lipaz enziminin ikincil yapısındaki değişimlerin belirlenebilmesi için Fourier Transform Infrared (FTIR) spektroskopi cihazı kullanılmıştır. Gürültü/sinyal oranının minimizasyonu için 256 eş-tarama sayısı ile gerçekleştirilen analizlerdeki tarama hızı 0.2 cm/s ve çözünürlük değeri 4 cm-1 olarak ayarlanmış ve elde edilen spektrumların karakterizasyonunun değerlendirilmesi bir bilgisayar yazılım programı olan PeakFit aracılığıyla gerçekleştirilmiştir. Bu değerlendirme sonucunda en iyi pik şiddetinin elde edildiği basınç ve sıcaklık değeri pH'ın 7.2 olduğu koşul için 40 oC ve 150 bar, pH'ın 7.5 olduğu koşul için ise 40 oC ve 73.8 bar olarak belirlenmiştir. Enzimin hidrolitik aktivitesi UV-vis spektrofotometre cihazında 404 nm dalga boyunda ve 25 oC sıcaklıkta ölçülmüştür. Basınçlandırılmış CO2'in aktif konum üzerindeki etkisini incelemek amacıyla hem süperkritik CO2 (scCO2) ile ön işlem görmeden önce hem de scCO2 ile ön işlem gördükten sonra farklı sıcaklık ve basınç koşulları altında düzenli/düzensiz α-heliks ve β-sheet yapılarının yüzde alan değişimleri hesaplanarak katalitik aktivite üzerine etkileri incelenmiştir. Lipaz enziminin katalitik aktivitesinin en yüksek değeri pH'ın 7.2 olduğu koşulda 60 oC ve 100 bar değerinde elde edilmiştir. pH'ın 7.5 olduğu koşulda ise 40 oC sıcaklık ve 300 barlık en yüksek basınç değerinde saptanmıştır. CRL enzim çözeltisinin ön işlem görmemiş haline kıyasla ön işlem görmüş halinin zeta potansiyelleri ve boyut dağılımındaki değişimleri Zetasizer NanoZS cihazında belirlenmiştir. En yüksek zeta potansiyeli 40 oC ve 200 bar değerinde elde edilmiştir. Zeta potansiyelinin belirlenen en yüksek değerinde agregasyonun minimize olması söz konusu olduğundan boyut dağılımı incelenmesi sonucunda en düşük boyut dağılımı da pH 7.2 için 60 oC 200 bar olarak belirlenirken pH 7.5 için de en iyi koşulun aynı basınç ve sıcaklık değeri olduğu saptanmıştır.