Glutaraldehit ile modifiye edilmiş bentonit - kitosan kompozitine insan karbonik anhidraz I enziminin immobilizasyonu ve özelliklerinin incelenmesi

Sanayileşme ve insan faaliyetleri sonucunda atmosferde oluşan sera gazı birikimi, iklim değişikliğinin ana nedeni olarak kabul edilmektedir. Sera gazları ile artan sıcaklıklar, mevcut su kaynaklarının azalmasıyla birlikte meteorolojik ve iklimsel olaylar üzerinde ciddi etkilere sahiptir. Karbondioksit (CO2), atmosferdeki en ciddi antropojenik sera gazı olarak bilinir. Son yıllarda substrat olarak CO2 kullanılarak karbonik anhidraz enzimlerinin bazı matrisler üzerinde immobilize edilmesiyle hazırlanan sistemler ağırlıklı olarak tercih edilmektedir. Bu çalışmada bentonit kili H2SO4 ile aktive edildikten sonra kitosan ile karıştırılarak kompozit bir malzeme hazırlandı. İnsan eritrositlerinden saflaştırılan hCA I, glutaraldehit aracılı çapraz bağlama tekniği ile kompozit malzemeye immobilize edildi. Kompozit malzeme FT-IR, XRD, FE-SEM ve EDX teknikleri kullanılarak karakterize edildi. İmmobilizasyon süreci için optimum immobilizasyon koşulları belirlendi. Kinetik sabitler, (Km, Vmax, kcat, kcat/Km), termal kararlılık, depolama kararlılığı ve immobilize hCA I'nin yeniden kullanılabilirliği gibi parametreler belirlendi. İmmobilize hCA I pH 8,0 ve 30 °C'de optimum aktivite göstermiştir. Km değeri immobilize hCA I için 5,11 mM ve serbest hCA I için 1,13 mM dır. 4 °C'de 30 günlük inkübasyondan sonra, immobilize hCA I başlangıçtaki aktivitesinin %87,5' ini korudu. On iki kullanım döngüsünden sonra, immobilize hCA I'nin bağıl aktivitesi %89,1 olarak hesaplandı. Kinetik parametrelere ek olarak, CO2 giderme aktivitesi iki farklı yöntemle ölçüldü. CA hidrataz aktivitesi yöntemine göre, immobilize hCA I'in hidrataz aktivitesi 7,31 WAU/mg hCA I, CaCO3 çökeltme yöntemine göre ise, immobilize hCA I'in CO2 giderme aktivitesi 7,41 mg CaCO3/mg hCA I olarak belirlendi. Anahtar Kelimeler: Bentonit, İmmobilizsyon, Karbonik Anhidraz, Kitosan, Kompozit