Immobilization of Chaetomium erraticum dextranase on carbon nanotubes

Abstract

Bu çalışmada, Chaetomium erraticum dekstranaz (CED) enzimi adsorpsiyon yöntemi kullanılarak c-MWCNT üzerine immobilize edildi. İmmobilizasyon tamponunun pH ve molaritesi, c-MWCNT miktarı ve immobilizasyon süresi gibi immobilizasyon koşullarının optimize edilmesi %100 immobilizasyon verimi ve %114.15 aktivite verimi ile sonuçlandı. Serbest ve immobilize CED'in karakterizasyonu da incelendi. İmmobilizasyondan sonra CED'in optimum pH'sı 5.0'dan 6.0'a kayarken, optimum sıcaklığı (55 °C) değişmedi. Ayrıca, serbest ve immobilize CED için, Lineweaver-Burk grafiği kullanılarak kinetik sabitler de belirlendi. Serbest ve immobilize CED'in Km değerleri sırasıyla 56.18 g/L ve 65.36 g/L ve Vmax değerleri ise sırasıyla 523.56 μg indirgeyici şeker/L.dk.ve 595.24 μg indirgeyici şeker/L.dk. olarak hesaplandı. Diğer taraftan, tekrarlanan 20 kullanımdan sonra ve optimum depolama koşullarında 30 gün depolamadan sonra immobilize CED'in başlangıç aktivitesinde bir azalma olmamıştır. Son olarak, serbest ve immobilize CED kullanılarak, %10 dekstran çözeltisindeki (pH 6.0) dekstranın sırasıyla %17.15'i ve %17.53'ünün 12 saat içinde indirgenmiş şekerlere (IMOs ve Glukoz) dönüştürüldü. Sonuç olarak, bu çalışmada elde edilen immobilize CED, IMOs'un endüstriyel üretiminde ve dekstranın hidrolizinde kullanılabilir.

In this study, Chaetomium erraticum dextranase (CED) enzyme was immobilized onto c-MWCNT using adsorption method. Optimization of the immobilization conditions such as the pH and molarity of the immobilization buffer, the amount of c-MWCNT and the time of immobilization resulted in 100% immobilization yield and 114.15% activity yield. Characterization of free and immobilized CED has also been studied. After immobilization, the optimum pH of the CED shifted from 5.0 to 6.0, while the optimum temperature (55 °C) did not change. Kinetic constants were also determined for free and immobilized CED using the Lineweaver-Burk plot. The Km values of free and immobilized CED were 56.18 g/L and 65.36 g/L, respectively, and Vmax values were 523.56 μg reductive sugar/ L.min. and 595.24 μg reductive sugar/L.min. On the other hand, there was no reduction in the initial activity of the immobilized CED after 20 consecutive uses and 30 days of storage at optimal storage conditions. Finally, 17.15% and 17.53% of the dextran, in 10% dextran solution (pH 6.0), were converted to reduced sugars (IMOs and Glucose) using free and immobilized CED respectively, in 12 hours. As a result, the immobilized CED obtained in this study can be used in the industrial production of IMOs and in the hydrolysis of dextran.