Lipaz enziminin armut kabuğu, akasya yaprağı ve kaolin adsorbanları üzerindeki immobilizasyonun izoterm ve kinetiğinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, adsorban olarak Van yöresinde elde edilen armut kabuğu, akasya yaprağı (Trabzon) ve kaolin killerine lipaz enziminin (E.Ü. 5-15 units/mg. Protein) adsorpsiyonu incelendi. Sodyum fosfat tamponunun farklı pH (4-10) değerlerinde aktivite tayinleri yapılarak immobilize enzim için optimum pH değeri 9 civarında belirlendi. Serbest ve bağlı enzimlerle farklı sıcaklıklarda (20-700C) çalışıldı ve optimum sıcaklığı 40 oC olarak belirlendi.Farklı substrat konsantrasyon miktarları alınarak aktivite tayini yapıldı. Vmax ve Km değerlerini belirlemek için Micheals Menten denklemi ve Lineweaver-Burk grafiğinden faydalanılarak serbest enzim için Vmax:2.50µmol/dk ve Km:2.23mM, immobilize enzim(armut kabuğu) için Vmax:4.71µmol/dk ve Km:2.18mM, immobilize enzim (kaolin) için Km:2.24 mM -Vmax:7.69 µmol/dk, immobilize enzim (akasya yaprağı) için ise Km:2,21mM -Vmax:3,5µmol/dk olarak bulundu.Lagergren yalancı birinci derece hız denklemi dikkate alınarak adsorban maddenin adsorplama gücünün etkisi olan k1 ve qe değerleri belirlendi. Sonuç olarak Armut Kabuğu için qe: 1.43, k1: 0.144, Kaolin için qe: 37.2, k1: 0.088 ve Akasya Yaprağı için qe: 9.94, k1:0.103 değerleri bulundu. Endüstriyel üretimde kullanılacak aktif kömür iki ay boyunca aktivitesini % 78.09'nu kaolin aktivitesini % 81.81 oranında ve akasya yaprağı ise aktivitesini % 73.7 'ni koruduğu tespit edildi.Termodinamik parametrelerden adsorpsiyon entalpisi (ΔH), Gibbs serbest entalpisi (ΔG) ve adsorpsiyon entropisi (ΔS) değerleri hesaplandı.Sonuç olarak elde edilen verilerden kaolin ve aktif karbonun daha iyi adsorban olduğu tespit edildi.

In this study, the adsorption of lipase enzyme in pear peel, acacia leaf and kaolin clay obtained in van region as adsorbent was investigated. The activity of sodium phosphate buffer was determined at different pH values and the optimum pH value for the immobilized enzyme was determined as 9. Free and bound enzymes were studied at different temperatures and the optimum temperature was determined to be 40 degrees.Activity determinations were made by taking different amounts of substrate concentration. Vmax: 2.50mmol / min and Km: 2.23mM for the free enzyme, Vmax: 4.71mmol / min and Km: 2.18mM for the immobilized enzyme (pear shell), by using the micheals menten equation and Lineweaver-Burk graph to determine Vmax and Km values for immobilized enzyme (kaolin) Km: 2.24mM-Vmax:7.69mmol/ min for immobilized enzyme (acacia leaf), Km: 2.21mM-Vmax 3.5mmol/min.Taking into account the Lagergren pseudo first-order velocity equation, the values of k1 and qe, which are influenced by the adsorption power of the adsorbent, were determined. As a result, the values of qe: 1.43, k1: 0.144, qe: 37.2 k1: 0.088 and qe: 9.94, k1: 0.103 were found for Pear shells, kaolin and acacia leaf, respectively. It was found that active coal used in industrial production maintained activity for two months at 78.09%, kaolin activity 81.81% and acacia leaf activity 73.7%. Adsorption enthalpy, Gibbs free enthalpy and adsorption entropy values were calculated from the thermodynamic parameters.As a result, kaolin and active carbon were found to be better adsorbent according to the obtained data.