Ağşeftali'sinden (Prunus persica L.) polifenol oksidazın saflaştırılması, immobilizasyonu ve karakterizasyonu

Abstract

Türkiye'de Iğdır İli ekolojik şartları altında yetişen Ağşeftali (Prunus persica L.) olarak adlandırılan yerel şeftalisi çeşitinden elde edilen polifenol oksidaz enzimi (PFO), afinite kromatografisi ile saflaştırılmış ve saflaştırılan PFO enzimi yeni matriks antimon katkılı kalay oksit (SnO2: Sb) ince film üzerine ilk kez adsorpsiyon yöntemiyle immobilize edilmiştir. Burada, filmler, sprey piroliz tekniği ile laboratuvar koşullarında kolaylıkla sentezlenmiştir. PFO'ların SnO2: Sb ince film üzerine immobilizasyonu, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR), Atomik Kuvvet Mikroskopisi (AFM) ve X-Işını Difraksiyon (XRD) ile doğrulanmıştır. Elde edilen serbest ve immobilize PFO enzimleri SnO2: Sb ince film üzerine en uygun pH ve sıcaklık gibi bazı enzim optimizasyon noktalarına göre karşılaştırılmıştır. Serbest ve immobilize PFO'ların optimum pH değeri 6,0 olarak bulunmuştur. PFO'ların optimum sıcaklığı, SnO2: Sb ince film üzerinde immobilizasyon ile 20 °C'den 30 °C'ye yükselmiştir. Serbest ve immobilize enzimlerin 4-metil katekol substratı varlığında, Km değerleri sırasıyla 2,0 mM ve 1,4 mM olarak tespit edilmiştir. İmmobilize enzimin pH ve ısıl kararlılığı serbest enzime göre daha iyi olduğu bulunmuştur. İmmobilize enzimi 4 °C'de 24 saatte bir aktivite ölçümleri 15 gün sonunda başlanğıç aktivitesinin %59,13 koruduğu görülmüştür. İmmobilize enzimin tekrarlanabilirliği incelendiğinde 3 ardışık operasyonlar sonrasında ilk aktivitesinin %80,56 koruduğu ve 18 kere tekrarlanmadan sonra aktivitesinde yaklaşık %50 koruduğu görülmüştür. PFO'nun immobilizasyonuyla enzimin L-Tirosin oksidasyonunu katalizleme potansiyelinin arttığı belirlenmiştir. Anahtar kelimeler: Polifenol Oksidaz, Ağşeftali (Prunus persica L.), SnO2: Sb İnce Film, İmmobilizasyon, Karakterizasyon. Polyphenol oxidase enzymes (PPO) obtained from Ağşeftali (Prunus persica L.), which was native peach genotypes under Igdir province ecological condition in Turkey, was purified by affinity chromatography and then, PPO immobilized on new matrix antimony doped tin oxide (SnO2: Sb) thin films by adsorption method for the first time. In here, the films were synthesized by spray pyrolysis technique in laboratory condition, easily. The immobilization of PPO onto SnO2: Sb thin films was confirmed by Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourier Transform İnfrared Spectroscopy (FTIR), Atomic Force Microscope and X- Ray Diffactometer (XRD). Obtained free and immobilized PPOs onto thin film were compared according to some enzyme optimization points such as optimum pH and temperature. The optimum pH of the free and immobilized PPOs was found as 6.0. The optimum temperature of PPOs increased from 20 °C to 30 °C with immobilization on the thin film. Km values of the free and immobilized enzymes were obtained as 2 mM and 1.4 mM, respectively. The pH and the thermal stability of the immobilized enzyme are found to be better than the free enzyme. Activity measurements of the immobilized enzyme at 4 °C for 24 hours, At the end of 15 days, initiation activity was found to be 59,13%. When the reproducibility of the immobilized enzyme was examined, it was found that after the first 3 consecutive operations, the initial activity retained 80,56% and was retained approximately 50% of its activity after 18 repetitions. L-Tyrosine oxidation of the enzymes enhanced with immobilization of PPOs onto SnO2: Sb thin films. Keywords: Polyphenol Oxidase, Ağşeftali (Prunus persica L.), SnO2: Sb Thin Film, Immobilization, Characterization.