Yıl 2019, Cilt 14 , Sayı 1, Sayfalar 97 - 104 2019-05-31

Polimerik Nanoküreler Üzerine Enzim İmmobilizasyonu ve Optimizasyonu
Enzyme Immobilization and Optimization on Polymeric Nanospheres

Nurdan KURNAZ YETİM [1] , Elvan HASANOĞLU ÖZKAN [2] , Nurşen SARI [3]


Enzimler, pek çok endüstride kullanılan, maliyetleri oldukça yüksek olan önemli materyallerdir. Katalitik tepkimelerde enzimler için şartlar uygun olsa bile yüksek sıcaklık, yüksek veya düşük pH ve organik/inorganik çözücülerin varlığında enzimler aktifliklerini kolaylıkla kaybedebilirler. İmmobilizasyon işlemi ile birlikte, enzimlerin ekonomik açıdan kullanılabilirliğini sağlamak mümkündür. Bu amaçla, (aminometil) polistiren (APS) kaynaklı nanokürelere glukoz oksidaz (GOx) enzimi immobilize edildi ve optimizasyon parametreleri (pH, sıcaklık, tekrar kullanım sayısı, depolama kararlılığı, substrat derişimi) belirlendi. Serbest ve immobilize enzim için Michaelis-Menten eşitliği ile Km ve Vmak değerleri hesaplandı. Özellikle Pt(IV) iyonu içeren immobilize enzimin substratına karşı yüksek ilgi gösterdiği tespit edildi. 12 ay sonunda immobilize enzimlerin yaklaşık % 85 aktifliklerini korudukları görüldü.

Enzymes are important materials that are used in many industries and they have a very high cost. Although the conditions for the enzymes in catalytic reactions are appropriate, enzymes can easily lose their activity in the presence of high temperature, high or low pH and organic / inorganic solvents. With the immobilization process, it is possible to ensure that the enzymes are economically usable. For this purpose, the glucose oxidase (GOx) enzyme was immobilized to aminomethyl polystyrene (APS) nanospheres and the optimization parameters (pH, temperature, reusability number, storage stability, substrate concentration) were determined. Michaelis-Menten equation for free and immobilized enzyme and Km and Vmax values were calculated. In particular, it has been found that the substrate of the immobilized enzyme containing Pt(IV) ion shows a high affinity for the substrate. After 12 months, immobilized enzymes were found to maintain about 85% of their activity.

  • N. Kurnaz Yetim, “Ferrosen içeren yeni Pt(II), Pt(IV) dendrimerlerinin sentezi ve immobilizasyonda kullanımı,” Doktora Tezi, Fen Bil. Enst., Gazi Üni., Ankara, Türkiye, 2016.
  • A. Wiseman, “Handbook of Enzymes Biotechnology (Book style with paper title and editor),” in The application of enzymes in industry, 2nd ed., E. Horwood, Ed. Chichester, UK, 1987, pp. 274-373.
  • E. Hasanoğlu Özkan, N. Kurnaz Yetim, D. Nartop, N. Sarı, “Influence of load on the recycling stability of nanospheres attached platinium ion for determination of glucose,” J. Ind. Eng. Chem., 25, 180-185, 2015.
  • S. Dönmez, F. Arslan, N. Sarı, E. Hasanoğlu Özkan, H. Arslan, “Glucose biosensor based on immobilization of glucose oxidase on a carbon paste electrode modified with microspheres attached L-glycine,” Biotechnol. Appl. Biochem., 64 (5), 745-753, 2017.
  • X. Wang, Y. Zhang, C. E. Banks, Q. Chen and X. Ji, “Non-enzymatic amperometric glucose biosensor based on nickel hexacyanoferrate nanoparticle film modified electrodes,” Colloids Surf. B, 78, 363-366, 2010.
  • H. Öğütcü, N. Kurnaz Yetim, E. Hasanoğlu Özkan, O. Eren, G. Kaya, N. Sarı, and A. Dişli, “Nanospheres Caped Pt(II) and Pt (IV): Synthesis and Evaluation as Antimicrobial and Antifungal Agent,” Pol. J. Chem., 19, 74-80, 2017.
  • P. Trinder, “Determination of glucose in blood using glucose oxidase with an alternative oxygen acceptor,” Ann. Clin. Biochem., 6, 24-27, 1969.
  • V. Leskovac, S. Trivic, G. Wohlfahrt, J. Kandrac, D. Pericin, “Glucose oxidase from Aspergillus niger: the mechanism of action with molecular oxygen, quinones, and one-electron acceptors,” Int. J. Biochem. Cell Biol., 37 ( 4), 731-750, 2005.
  • N. Kurnaz Yetim, E. Hasanoğlu Özkan, B. Danış, H. Tümtürk, N. Sarı, “Research on the Repeated Use of Novel Ferrocene-Tagged Nanomaterial for Determination of Glucose,” Int. J. Polym. Mater. Polym. Biomater., 64, 888-893, 2015.
  • N. Kurnaz Yetim, E. Hasanoğlu Özkan, N. Sarı, “Immobilization of GOx on Trp / Trp-Fc Functionalized Nanospheres: Improved of Reusability and Stability,” Gazi Univ. J. Sci., 30 (4), 114-122, 2017.
  • A. H. Memon, R. Ding, Q. Yuan, H. Liang, Y. Wei, “Coordination of GMP ligand with Cu to enhance the multiple enzymesstability and substrate specificity by co-immobilization process,” Biochem. Eng. J.,136, 102-108, 2018.
  • P. Zhou, F. Li, W. Dong, K. Huang, Y. Chen, C. Wei, B. Ling, M. Li, “Covalent Immobilization of Glucose Oxidase onto Electrosynthesized Nanocomposite with PEDOT Derivative for Amperometric Glucose Biosensing,” Int. J. Electrochem. Sci.,13, 5294-5310, 2018.
  • H. Azak, H. B. Yildiz, B. Bezgin Carbas, “Synthesis and characterization of a new poly(dithieno (3,2-b:20, 30-d) pyrrole) derivative conjugated polymer: Its electrochromic and biosensing applications,” Polym., 134, 44-52, 2018.
  • C. Hou, D. Zhao, Y. Wang, S. Zhang, S. Li, “Preparation of magnetic Fe3O4/PPy@ZIF-8 nanocomposite for glucose oxidase immobilization and used as glucose electrochemical biosensor,” J. Electroanal. Chem., 822, 50-56, 2018.
  • S. Dönmez, F. Arslan, N. Sarı, N. Kurnaz Yetim, H. Arslan, “Preparation of carbon paste electrodes including poly(styrene) attached glycine-Pt(IV) for amperometric detection of glucose,” Biosens. Bioelectron., 54, 146-150, 2014.
  • J. Shim, G. Y. Kim, S. H. Moon, “Covalent co-immobilization of glucose oxidase and ferrocenedicarboxylic acid for an enzymatic biofuel cell,” J. Electroanal. Chem., 653, 14-20, 2011.
  • R. Ahmad, M. Sardar, “Enzyme Immobilization: An Overview on nanoparticles as immobilization matrix,” Biochem Anal. Biochem., 4, 1-8, 2015.
  • E. Çınar, S. Ercan, N. Güleşçi, “Lewatit Partikülüne Üreaz Enziminin İmmobilizasyonu,” Batman Univ. J. Life Sci., 7, 124-136, 2017.
  • N. Özdem, E. Hasanoğlu Özkan, N. Sarı, F. Arslan, H. Tümtürk, “Investigation of glucose oxidase enzyme as biocatalysts, new nanospheres attached azomethine,” Macromol. Res., 22 (12), 1282-1287, 2017.
Birincil Dil tr
Konular Mühendislik, Kimya
Bölüm Makaleler
Yazarlar

Orcid: 0000-0001-6227-0346
Yazar: Nurdan KURNAZ YETİM (Sorumlu Yazar)
Kurum: KIRKLARELİ ÜNİVERSİTESİ, FEN-EDEBİYAT FAKÜLTESİ, KİMYA BÖLÜMÜ
Ülke: Turkey


Orcid: 0000-0001-7338-4015
Yazar: Elvan HASANOĞLU ÖZKAN
Kurum: GAZİ ÜNİVERSİTESİ, FEN FAKÜLTESİ, KİMYA BÖLÜMÜ
Ülke: Turkey


Orcid: 0000-0002-4764-7747
Yazar: Nurşen SARI
Kurum: GAZİ ÜNİVERSİTESİ, FEN FAKÜLTESİ, KİMYA BÖLÜMÜ
Ülke: Turkey


Tarihler

Yayımlanma Tarihi : 31 Mayıs 2019

Bibtex @araştırma makalesi { sdufeffd479246, journal = {Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Fen Dergisi}, issn = {}, eissn = {1306-7575}, address = {}, publisher = {Süleyman Demirel Üniversitesi}, year = {2019}, volume = {14}, pages = {97 - 104}, doi = {10.29233/sdufeffd.479246}, title = {Polimerik Nanoküreler Üzerine Enzim İmmobilizasyonu ve Optimizasyonu}, key = {cite}, author = {KURNAZ YETİM, Nurdan and HASANOĞLU ÖZKAN, Elvan and SARI, Nurşen} }
APA KURNAZ YETİM, N , HASANOĞLU ÖZKAN, E , SARI, N . (2019). Polimerik Nanoküreler Üzerine Enzim İmmobilizasyonu ve Optimizasyonu. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Fen Dergisi , 14 (1) , 97-104 . DOI: 10.29233/sdufeffd.479246
MLA KURNAZ YETİM, N , HASANOĞLU ÖZKAN, E , SARI, N . "Polimerik Nanoküreler Üzerine Enzim İmmobilizasyonu ve Optimizasyonu". Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Fen Dergisi 14 (2019 ): 97-104 <https://dergipark.org.tr/tr/pub/sdufeffd/issue/45380/479246>
Chicago KURNAZ YETİM, N , HASANOĞLU ÖZKAN, E , SARI, N . "Polimerik Nanoküreler Üzerine Enzim İmmobilizasyonu ve Optimizasyonu". Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Fen Dergisi 14 (2019 ): 97-104
RIS TY - JOUR T1 - Polimerik Nanoküreler Üzerine Enzim İmmobilizasyonu ve Optimizasyonu AU - Nurdan KURNAZ YETİM , Elvan HASANOĞLU ÖZKAN , Nurşen SARI Y1 - 2019 PY - 2019 N1 - doi: 10.29233/sdufeffd.479246 DO - 10.29233/sdufeffd.479246 T2 - Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Fen Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 97 EP - 104 VL - 14 IS - 1 SN - -1306-7575 M3 - doi: 10.29233/sdufeffd.479246 UR - https://doi.org/10.29233/sdufeffd.479246 Y2 - 2019 ER -
EndNote %0 Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Fen Dergisi Polimerik Nanoküreler Üzerine Enzim İmmobilizasyonu ve Optimizasyonu %A Nurdan KURNAZ YETİM , Elvan HASANOĞLU ÖZKAN , Nurşen SARI %T Polimerik Nanoküreler Üzerine Enzim İmmobilizasyonu ve Optimizasyonu %D 2019 %J Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Fen Dergisi %P -1306-7575 %V 14 %N 1 %R doi: 10.29233/sdufeffd.479246 %U 10.29233/sdufeffd.479246
ISNAD KURNAZ YETİM, Nurdan , HASANOĞLU ÖZKAN, Elvan , SARI, Nurşen . "Polimerik Nanoküreler Üzerine Enzim İmmobilizasyonu ve Optimizasyonu". Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Fen Dergisi 14 / 1 (Mayıs 2019): 97-104 . https://doi.org/10.29233/sdufeffd.479246
AMA KURNAZ YETİM N , HASANOĞLU ÖZKAN E , SARI N . Polimerik Nanoküreler Üzerine Enzim İmmobilizasyonu ve Optimizasyonu. SDÜFEFFD. 2019; 14(1): 97-104.
Vancouver KURNAZ YETİM N , HASANOĞLU ÖZKAN E , SARI N . Polimerik Nanoküreler Üzerine Enzim İmmobilizasyonu ve Optimizasyonu. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Fen Dergisi. 2019; 14(1): 104-97.