Araştırma Makalesi

Termofilik Anoxybacillus gonensis glukoz izomerazının DEAE-Sefaroz üzerine iyonik ve kovalent immobilizasyonu

Cilt: 12 Sayı: 3 15 Temmuz 2022
PDF İndir
TR EN

Termofilik Anoxybacillus gonensis glukoz izomerazının DEAE-Sefaroz üzerine iyonik ve kovalent immobilizasyonu

Öz

Bir şekerin diğerine (glukozun fruktoza) dönüştürülmesiyle üretilen yüksek fruktozlu mısır şurubu (HFCS), pazarlama değerine sahiptir. Bu nedenle günümüze kadar farklı kaynaklardan (makro ve mikroorganizmalar) izole edilen farklı glukoz izomerazlar [(GI) (D-ksiloz ketol izomeraz, EC 5.3.1.5)] araştırılmıştır. Ayrıca endüstriyel uygulamalar için GI üretiminin maliyetinin düşürülmesi araştırılmış ve bunun için farklı teknikler uygulanmıştır. Enzim immobilizasyon yaklaşımları, enzimlerin tekrar tekrar kullanılmasına izin verdiği için öne çıkan özelliklere sahiptir. Bu çalışmada Anoxybacillus gönensis G2T (AgoGI) yabani tip enzimlerinin DEAE-sefaroz matriksi üzerinde immobilizasyonu (iyonik ve kovalent) gerçekleştirildi. Çalışmanın bir sonraki aşamasında elde edilen enzimlerin kinetik ve biyokimyasal özellikleri belirlendi. İmmobilize enzimler için optimum sıcaklık ve pH değerleri sırasıyla 85 °C ve 6.50 olarak belirlendi. DEAE-sefaroz üzerinde iyonik bağlı AgoGI'nin kinetik verileri (Vmax ve Km) 4.85±2.09 μmol/dk/mg protein ve 130,57±5,42 mM, aynı matris üzerinde kovalent immobilize AgoGI 40.51± 0.81 μmol/dk/mg protein ve 127,28±2,96 mM’dır. Sonuç olarak, DEAE-sefarozun hem kovalent hem iyonik immobilizasyon için immobilizasyon matriksi olarak kullanılması, glukoz izomerazın biyokimyasal ve kinetik parametreleri üzerinde herhangi bir olumsuz etki göstermedi. Bu nedenle, DEAE-sefaroz üzerinde immobilize edilmiş AgoGI HFCS üretimi için mükemmel ve umut verici bir araçtır.

Anahtar Kelimeler

Anoxybacillus gönensis , DEAE-sefaroz , Glukoz izomeraz , HFCS , İmmobilizasyon

Kaynakça

  1. Bandlish, R.K., Hess, J.M., Epting, K.L., & Vieille, C. (2002). Glucose to fructose conversion at high temperatures with xylose (glucose) isomerases from Streptomyces murinus and to hyperthermophilic Thermotoga species. Biotechnology and Bioengineering, 80(2), 185-194. http://dx.doi.org/ 10.1002/bit.10362.
  2. Bashir, N., Sood, M., & Bandral, J.D. (2020). Enzyme immobilization and its applications in food processing: a review. International Journal of Chemical Studies, 8(2), 254-261. http://dx.doi.org/10.22271/chemi.2020.v8.i2d.8779.
  3. Bhosale, S.H., Rao, M.B., & Deshpande, V.V. (1996). Molecular and industrial aspects of glucose isomerase. Microbiological Reviews, 60(2), 280-300. https://doi.org/10.1128/mr.60.2.280-300.1996.
  4. Bor, Y.C., Moraes, C., Lee, S.P., Crosby, W.L., Sinskey, A.J., & Batt, C.A. (1992). Cloning and sequencing the Lactobacillus brevis gene encoding xylose isomerase. Gene, 114(1), 127-132. https://doi.org/10.1016/0378-1119(92)90718-5.
  5. Bradford, M.M. (1976). A rapid and sensitive method for the quantification of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analitical Biochemistry, 72, 248-254. http://dx.doi.org/10.1006/abio.1976.9999.
  6. Chang, M.Y., & Juang, R.S. (2007) Use of chitosan-clay composite as immobilization support for improved activity and stability of bglucosidase. Biochemical Engineering Journal, 35(1), 93-98. https://doi.org/ 10.1016/j.bej.2007.01.003.
  7. Chen, L.F., Gong, C.S., & Tsao, T. (2010). Immobilized glucose isomerase on DEAE cellulose beads. Starch Stärke, 33(2), 58-63. https://doi.org/10.1002/star.19810330207.
  8. Datta, S., Christena, L.R., Rani, Y., & Rajaram, S. (1976). Enzyme immobilization: an overview on techniques and support materials. 3 Biotech, 3, 1-9. http://dx.doi.org/10.1007/s13205-012-0071-7.
  9. Demirel, G., Ozcetin, G., Sahin, F., Tumturk, H., Aksoy, S., & Hasırcı, N. (2006). Semi-interpenetrating polymer networks (IPNs) for entrapment of glucose isomerase. Reactive and Functional Polymers, 66(4), 389-394. https://doi.org/10.1016/j.reactfunctpolym.2005.08.015.
  10. Elnashar, M.M.M., Wahba, M.I., Amin, M.A., & Eldiwany, A.I. (2014) Application of Plackett-Burman screening design to the modeling of grafted alginate-carrageenan beads for the immobilization of penicillinG-acylase. Journal of Applied Polymers Science, 131 (11): 40295. https://doi.org/10.1002/app.40295.

Kaynak Göster

APA
Akpınar, Z., Kızaklı Yıldırım, M., & Karaoğlu, H. (2022). Termofilik Anoxybacillus gonensis glukoz izomerazının DEAE-Sefaroz üzerine iyonik ve kovalent immobilizasyonu. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 12(3), 793-802. https://doi.org/10.17714/gumusfenbil.1028883