Süperkritik CO2 ortam koşullarının Candida rugosa lipaz enziminin katalitik performansına etkisi ve enzim konformasyonel yapısının Fourier transform infrared spektroskopisi ile karakterizasyonu

---

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: ÖZGÜR ALSAN

Danışman: UĞUR SALGIN

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Enzimlerin yer aldığı biyokimyasal reaksiyon mühendisliğinde ya da kiral seçici özelliğe sahip olan ve katalitik aktiviteye sahip proteinler ile enantiomerik bileşiklerin ileri düzeyde ayırma ve saflaştırma proseslerinde toplam üretim ya da ayırma maliyetinin % 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. Süperkritik CO2 teknolojisi birçok alanda ekosistem dostu proseslerin gelişmesine öncülük etmektedir. Yüksek lisans tez projesinin temel amacı; yüksek basınç CO2 ortamında liyofilize edilmiş toz formdaki model enzim olarak seçilen Candida rugosa lipaz enziminin katalitik performansına etki eden 3160 oC sıcaklık ve 73.8300 bar basınç işletme koşulları için termodinamik özelliklerinin etkisi araştırılmıştır. Belirtilen özelliklerin enzim konformasyonel yapısı üzerindeki etkisiyle katalitik aktivitede meydana gelen değişimlerin bilimsel olarak aydınlatılması önemlidir. Araştırmada enzimlerin konformasyonel yapısı Fourier Dönüşümlü Kızılötesi (FTIR) spektroskopisi ile karakterize edilmiştir. Ayrıca katalitik aktivite, hidrodinamik çap ve zeta potansiyelinde meydana gelen değişimler incelenmiştir. Yüksek basınç CO2 ortamında ön işlem gören lipaz enzim katalitik aktiviteleri ön işlem görmemiş enzime kıyasla geniş bir sıcaklık ve basınç aralığında genel olarak arttığı saptanmıştır. Basınçlandırılmış CO2 ortamında ön işlem gören enzimin belirlenen işletme koşullarında αsarmal yapısındaki azalma katalitik aktivitesinin artmasına yol açmakta ve aktif konumda açık bir yapıya substratın daha kolay erişimini sağlamaktadır. Enzimin katalitik aktivitesi; lipaz konformasyonel yapısındaki özellikle αsarmal yapısındaki değişimlerle önemli ölçüde değişmektedir. Ancak enzimin hidrodinamik çapı ve zeta potansiyelindeki değişimlerden önemli ölçüde etkilenmemektedir. Enzimlerin ön işlem gördüğü farklı işletme koşullarında hidrodinamik çapları 199.1 ile 258.6 nm arasında değişmiştir. Hidrodinamik çapındaki artış, basınç altında ön işlem gören enzim molekülleri arasındaki agregasyon sürecinden ve konformasyonel yapısındaki değişimlerden kaynaklanmaktadır. Belirtilen çalışma koşullarında zeta potansiyel değerleri 5.82 ile 8.39 mV arasında değişmektedir.