Fitazın izolasyonu, karakterizasyonu ve nanofibere immobilizasyonu
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ÜMRAN DURU KAMACI
Danışman: Ayşegül Peksel
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışma kapsamında fitazın kararlılığını arttırmak amacıyla farklı destek malzemelerine immobilizasyonu gerçekleştirildi. Bunun için öncelikle uygun fitaz kaynağının belirlemek amacıyla farklı tahıl, kuruyemiş ve baklagil çeşitlerindeki fitaz miktarları araştırıldı. Elde edilen sonuçlara göre en fazla enzim miktarına sahip bitkisel fitaz kaynağının börülce olduğu belirlendi ve fitaz izolasyonu için börülce bitkisi kullanıldı. Bitkiden izole edilen fitazın, daha sonra elektro-eğirme (electrospinning) yöntemi kullanılarak üretilen polivinil alkol (PVA), polivinil alkol-kitosan (PVA-CS) ve polivinil alkol-sodyum aljinat (PVA-SA) nanofiberlerine immobilizasyonu gerçekleştirildi. Hazırlanan nanofiberlerin karakterizasyonu için Fourier Dönüşümlü-Infrared Spektroskopisi (FT-IR), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), X-Işını Kırınımı (XRD), Termogravimetrik Analiz (TGA) ve Diferansiyel Taramalı Kalorimetri (DSC) teknikleri kullanıldı. Ayrıca, hazırlanan fiberlerin optimizasyonu; akış hızı ve enzim miktarı gibi elektrospinning parametreleri kullanılarak gerçekleştirildi. Elde edilen sonuçları karşılaştırabilmek amacıyla nanofiberlerin üretimi enzim içerecek ve içermeyecek şekilde gerçekleştirildi. Elde edilen boyut dağılımı sonuçlarına göre nanofiberlerin yarıçapı enzim ilavesi sonrasında artmıştır. Fitazın karakterizasyonu için serbest ve immobilize enzimin katalitik aktivitesi üzerine pH, sıcaklık, metal iyonu, asit, baz, organik bileşen, organik çözücü ve deterjan etkisi incelenerek gerçekleştirildi. Ayrıca, serbest ve nanofiberlere immobilize edilen fitazın termal kararlılığı incelendi ve kinetik sabitleri (Km ve Vmax) hesaplandı. Nanofiberlere (PVA (pH 5,0, T= 65oC), PVA-CS (pH 6,0, T= 65oC) ve PVA-SA (pH 6,0, T= 55oC)) immobilize edilen fitazın optimum pH ve sıcaklık değerleri serbest enzim (pH 5,0, T= 45oC) ile kıyaslandığında immobilizasyon sonrasında artmıştır. Serbest enzim, PVA, PVA-CS ve PVA-SA nanofiberlerine immobilize edilen enzimin Km değeri sırasıyla 0,46, 1,17, 13,43 ve 4,66 mM olarak belirlenirken Vmax değerleri ise sırasıyla 53,6, 5,67, 31,25 ve 18,38 U/mg protein olarak hesaplandı. Elde edilen sonuçlara göre nanofibere immobilize edilen enzim daha fazla kararlılık göstermektedir ve bu özelliklerinden dolayı immobilize enzim hayvan yemi, tarım, ilaç ve gıda endüstrisi gibi farklı alanlarda kullanılabileceği düşünülmektedir.