Nitrilazın farklı yöntemlerle immobilizasyonu ve karboksilik asitlerin sentezinde kullanımının araştırılması

Tez çalışmasında, substrat özgünlüğü bilinmeyen çeşitli rekombine nitrilaz (NIT) enzimlerinin farklı yöntemler ile immobilizasyonu, en uygun immobilizasyon yönteminin belirlenmesi ve immobilize nitrilazların özgül olduğu nitril bileşiklerinden karşılık gelen karboksilik asitlerin ılımlı koşullarda sentezlenmesi amacıyla kullanımları araştırılmıştır. NIT-104 akrilik asit, NIT-105 benzoik asit, NIT-106 ve NIT-P1-118 mandelik asit sentezi için en uygun nitrilaz olarak belirlenmiştir. Uygulanan immobilizasyon yöntemleri arasında, NIT-104 ve NIT-105 enzimleri için PVA jel, NIT-P1-118 için ise PVA jel ve alginat (ALG) jel hapsetme yöntemleri en uygun yöntemler olarak belirlenmiştir. Ancak, NIT-106 için uygun bir immobilizasyon yöntemi belirlenememiştir. Bütün immobilize enzim örneklerinin optimum pH değeri 7,5 olarak bulunmuştur. Optimum sıcaklık değerleri PVA-NIT-104, PVA-NIT-P1-118 ve ALG-NIT-P1-118 için 30 °C ve PVA-NIT-105 için 35 °C olarak belirlenmiştir. PVA-NIT-104, PVA-NIT-105, PVA-NIT-P1-118 ve ALG-NIT-P1-118 için Km değerleri sırasıyla 11,7; 4,9; 26,20 ve 26,18 mM, Vmax değerleri sırasıyla 1,6; 2,0; 6,35 ve 1,96 U/mg protein olarak hesaplanmıştır. Bütün immobilize enzim örneklerinin termal ve depolama kararlılıklarının serbest enzimlerden oldukça yüksek olduğu belirlenmiştir. Kesikli reaktörde 20 kez tekrar kullanımın ardından başlangıç aktivitesinin yaklaşık % 95'ini koruyan ALG-NIT-P1-118 ve 15 kez kullanımın ardından başlangıç aktivitesinin % 84'ünü koruyan PVA-NIT-104 tekrar kullanım kararlılığı en yüksek olan immobilize nitrilazlar olarak belirlenmiştir. Belirlenen optimum koşullarda, PVA-NIT-104'ün 0,1 M başlangıç derişimindeki akrilonitrilin tamamını 30 dakika içerisinde akrilik asite dönüştürebilmesi nedeniyle PVA-NIT-104'ün endüstriyel uygulamalarda akrilik asit sentezi için oldukça uygun olacağı değerlendirilmiştir.