Araştırma Makalesi

Üreazın modifiye edilmiş florisile kovalent immobilizasyonu ve serbest ve immobilize üreazın karakterizasyonu

Cilt: 44 Sayı: 3 30 Eylül 2019
PDF İndir
TR EN

Üreazın modifiye edilmiş florisile kovalent immobilizasyonu ve serbest ve immobilize üreazın karakterizasyonu

Öz

Amaç:Bu çalışmada Canavalia ensiformis kaynaklı üreazın modifiye edilmiş Florisil’e (magnezyum silikat)  kovalent immobilize edilmesi ve immobilize üreazın karakterizasyonunun yapılarak biyoreaktör uygulamalarında kullanılabilirliğinin araştırılması amaçlanmıştır.

Gereç ve Yöntem:Florisil, 3-aminopropiltrietoksisilan ile aktifleştirilmiş daha sonra glutaraldehit ile modifiye edilmiştir. Modifiye edilmiş desteğe üreaz kovalent immobilize edilmiştir. İmmobilize enzimin ve desteğin taramalı elektron mikroskobunda görüntüleri incelenmiştir. Serbest ve immobilize üreazın optimum pH’sı, sıcaklığı, kinetik parametreleri (Km, Vmax, kcat/Km) belirlenmiş, 4°C’de ve oda sıcaklığında depolama kararlılıkları incelenmiştir. İmmobilize üreazın kesikli tip reaktörde tekrar kullanılabilirliği araştırılmıştır.

Bulgular:Serbest ve immobilize üreaz için optimum pH sırasıyla 7,0 ve 6,5; sıcaklık ise 50 ve 60°C olarak belirlenmiştir. İmmobilizasyondan sonra enzimin Km değeri 2,2 kat artmıştır. İmmobilize üreazın katalitik etkinliği, serbest üreazın katalitik etkinliğinin %.0,1’i kadar bulunmuştur. Oda sıcaklığında ve 4°C’de serbest üreaz 5 gün sonunda ve aktivitesini tamamen kaybederken immobilize üreaz 19 gün sonunda aktivitesini kaybetmemiştir. İmmobilize üreaz kesikli tip biyoreaktörde 10 kullanım sonunda başlangıç aktivitesinin %50’sini korumuştur. 

Sonuç:Modifiye Florisile kovalent immobilize edilen üreazın serbest üreaza göre düşük katalitik aktivite göstermesine rağmen, immobilize üreazın serbest üreaza göre depolama kararlılığının yüksek olması ve biyoreaktör uygulamalarında tekrar kullanılabilmesi nedeniyle immobilize üreazın kullanım potansiyeli yüksektir.

Anahtar Kelimeler

Üreaz,immobilizasyon,bioreaktör

Kaynakça

  1. Krajewska B, Ciurli S. Jack bean (Canavalia ensiformis) urease. Probing acid-base groups of the active site by pH variation. Plant Physiol Biochem 2005;43(7):651-8.
  2. Blakely RL, Zerner B. 1984. Jack Bean Urease: The First Nickel Enzyme. J Mol Catal. 1984;23:263–292.
  3. Takishima K, Suga T, Mamiya G. The structure of jack bean urease. The complete amino acid sequence, limited proteolysis and reactive cysteine residues. Eur J Biochem. 1988;175(1):151-65.
  4. Cao L, Schmid RD. Carrier-bound Immobilized Enzymes: Principles, Application and Design. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. 2006.
  5. Wang L, Wang S, Deng X, Zhang Y, Xiong C. Development of coconut shell activated carbon-tethered urease for degradation of urea in a packed bed. ACS Sustainable Chem Eng., 2014;2 (3):433–439.
  6. Zhou J, Cao J, Huan W, Huang L, Wang Y, Zhang S, Yuan Y, Huaa D. Preparation and property of urease immobilization with cationic poly(4-vinylpyridine) functionalized colloidal particles. Chem Biochem Eng Q., 2013;27 (4): 431–437.
  7. Uygun M, Akduman B, Akgöl S, Denizli A. A new metal-chelated cryogel for reversible immobilization of urease. Appl Biochem Biotechnol. 2013;170(8):1815-26.
  8. Ispirli Doğaç Y, Deveci I, Teke M, Mercimek B. TiO₂ beads and TiO₂-chitosan beads for urease immobilization. Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 2014;42:429-35.
  9. D'Souza SF, Kumar J, Jha SK, Kubal BS. Immobilization of the urease on eggshell membrane and its application in biosensor. Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 2013;33(2):850-4.
  10. Yücebilgiç G, Güşeşçi N, Yıldırım D. Immobilization and characterization of urease onto different spacer arms attached magnetic nanoparticles. New Biotechn. 2016;33:S1–S213.

Kaynak Göster

MLA
Alptekin, Özlem. “Üreazın modifiye edilmiş florisile kovalent immobilizasyonu ve serbest ve immobilize üreazın karakterizasyonu”. Cukurova Medical Journal, c. 44, sy 3, Eylül 2019, ss. 811-8, doi:10.17826/cumj.453980.