Cu (II) bağlı poli (HEMA-MAH) mikroküreler üzerine ?- amilaz enziminin immobilizasyonu, optimizasyonu ve kinetik parametrelerinin incelenmesi

Abstract

Son yıllarda enzimlerin ve biyolojik bileşiklerin immobilizasyonu gıda, ilaç sanayi ve biyomedikal uygulamalarda giderek önem kazanmaktadır. Bu enzimlerden biri olan ?-amilaz önemli biyoteknolojik enzimler arasındadır. Amilazlar besin, deterjan ve tekstil sanayiinde nişastanın hidrolizi için kullanılmaktadır.Bu çalışmada ?-amilaz mikroküreler üzerine immobilize edildi. Bu amaçla Cu(II) bağlı poli(2-hidroksietil metakrilat-N-metakriloil-L-histidin metil ester) [P(HEMA-MAH)-Cu(II)] mikroküreler hazırlandı. MAH, Hacettepe Ünv. Fen Fak. Kimya Bölümü, Biyokimya Ana Bilim Dalı' nda Prof. Dr. Adil Denizli ve çalışma grubu tarafından metakriloil klorür ve L-histidin metil esterden sentezlendi. Hazırlanan p(HEMA-MAH)-Cu(II) mikrokürelerin morfolojik özellikleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile analiz edildi. Ayrıca su tutma kapasitesi belirlendi.Enzim immobilizasyonu için ?-amilaz p(HEMA-MAH)-Cu(II) mikrokürelere immobilize edildi. pH ve sıcaklığın enzim immobilizasyonu üzerine etkisi incelenerek maksimum amilaz immobilizasyonu pH 6.0 ve 25 oC' de bulundu. İmmobilize enzimin optimum pH ve sıcaklığı pH 6.0 ve 30 oC olarak belirlendi. İmmobilize enzimin kinetik parametreleri (Km, Vmax) hesaplanarak serbest enzimin kinetik parametreleri ile karşılaştırıldı. İmmobilize enzimin tekrar kullanılabilirliği de araştırıldı.Elde edilen sonuçlar p(HEMA-MAH)-Cu(II) mikrokürelerin ?-amilaz immobilizasyonu için uygun olduğunu gösterdi.

In recent years immobilization of enzymes and biological compounds is gaining importance due to its wide variety of applications in the food and drug industries and biomedical applications. One of the these enzymes, ?-amylase is important between biotechnological enzymes. Amylases are used food, detergent, textile industry for hydrolysing of starch.In this study ?-amylase was immobilized onto microbeads. For this aim Cu(II) attached poly (2-hydroxyethyl methacrylate-co-methacryloyl amido histidine)[P(HEMA-MAH)-Cu(II)] microbeads were prepared. MAH was synthesized using methacryloyl chloride and L-histidine methyl ester by Hacettepe University Faculty of Science Dept. of Biochemistry Prof.Dr. Adil Denizli?s group. L-histidine groups of the p(HEMA-MAH) were then chelated with Cu2+ ions. Morphological properties of the microbeads were determined by using scanning electron microscopy. Water uptake studies were also determined.In the enzyme immobilization, ?-amylase was immobilized onto p(HEMA-MAH)-Cu(II) microbeads. The effect of pH and temperature on enzyme immobilization was investigated. The maximum enzyme immobilization was found at pH 6.0 and 25 oC. Optimum pH and temperature of immobilized enzyme were found to be pH 6.0 and 30 oC. Kinetic parameters (Km, Vmax) of the immobilized enzyme was determined and compared to the kinetic parameters that of free enzyme. Repeated use activity of immobilized enzyme was also investigated.These results showed that the p(HEMA-MAH)-Cu(II) microbeads are suitable for ?-amylase immobilization.