Enzimler

ENZİMLER
Jon Berzelius
Patateste katalitik görev yapan maddeler olduğunu,
Louis Pasteur
Katalitik aktivitenin hücre içinde olduğunu, canlı hücreden
ayrılamayacağını,
Hans ve Eduard Büchner (1897)
Canlı hücreden ayırdığı maya ekstraktı ile glukozu parçaladı.
Duclaux (19. yy sonu)
Enzim substratının sonuna “az” eki getirilmesini önermiştir.
(Örn: proteaz, üreaz, lipaz, amilaz, vb.)
James Sumner (1926)
İlk kez bir enzimin (üreaz) kristalizasyonunu gerçekleştirdi ve
bunun bir protein olduğunu gösterdi.
Thomas Ceck ve Sidney Altman (1980)
Belli tip RNA moleküllerinin enzim özelliği gösterdiğini tespit
ettiler (ribozimler: RNA enzimleri)
International Union of Biochemistry (IUB)
adlandırma sisteminin özellikleri (1965)
Reaksiyonlar ve onları katalizleyen enzimler 6
sınıfa ayrılırlar. Her birinin 4-13 alt sınıfı vardır.
2. Enzimin adı 2 kısımdan oluşmaktadır.
1.
(substrat veya substratların adı)+ (katalize edilen reaksiyon tipi)-az
Örn:
L-malat= NADP+ oksiredüktaz
3. Söz konusu reaksiyonu aydınlatmak için ilave bilgi
gerekirse parantez içinde verilebilir.
Örn: L-malat + NADP+
Piruvat + CO2 + NADPH + H+
L-malat : NADP+ oksiredüktaz (dekarboksile eden)
4. Her enzimin bir kod numarası vardır.
Reaksiyon tipi - Alt sınıf - Alt alt sınıf - Enzim için spesifik
1. sayı
2. sayı
EC 2. 7. 1. 1
3. sayı
4. sayı
2: Transferaz
7: Fosfat transferi
1: Fosfat transferi görevini yapan alkoldür
1: Glukozun 6. karbonuna fosfat transferi
yapan hegzokinaz
ÖRNEK:
4. Liyazlar
4.1. Karbon- karbon liyazlar (C-C bağının parçalanması)
4.1.1. Karboksilazlar (C-COO- bağının parç.)
4.1.1.1 ……………………..
4.1.1.2. Histidin karboksilaz
(histidindeki C-COO- bağının parç.)
…………………………..
4.1.2. Aldehit liyazlar (C-CHO bağını parçalar)
4.2. Karbon-Oksijen liyazlar (C-O)
4.3. Karbon-Azot liyazlar (C-N)
4.4. Karbon-Sülfür liyazlar (C-S)
ENZİMLERİN SINIFLANDIRILMASI
1. Oksiredüktazlar
Oksidasyon-redüksiyon
2. Transferazlar
Dehidrogenazlar
Peroksidazlar
Redüktazlar
Transaminazlar
Transmetilazlar
Bir fonksiyonel grubun bir
molekülden diğerine taşınması
3. Hidrolazlar
Esterazlar
Glikozidazlar
Peptidazlar
Fosfatazlar
Hidrolitik parçalanma
4. Liyazlar
C-C; C-O; C-N; C-S gibi
bağların çift bağ oluşturacak
şekilde parçalanması veya
çift bağ eklenmesi
5. İzomerazlar
Aldolazlar
Sentezazlar
Deaminazlar
Dekarbosilazlar
İzomerazlar
Rasemazlar
Epimerazlar
Mutazlar
Ligazlar
Ligazlar
Molekül içi düzenleme
Bir yüksek enerjili bağın parçalanması
ile iki molekülün bağlanması
ENZİMLERİN SAFLAŞTIRILMASI
Amaç:
Enzimin içinde bulunduğu çok sayıda farklı
madde içeren hücre ekstraktından ayrılmasıdır.
Örnek:
Kaba homojenat
santrifüj
Berrak sıvı Amonyum sülfat Çökelti
Kolon
kromatog
rafisi
Kristalizasyon
ENZİMLERİN ÖZELLİKLERİ
ENZİMLER BİYOLOJİK KATALİZÖRLERDİR.
Katalizörler reaksiyonun hızını arttıran maddelerdir.
Katalizörler reaksiyon sonunda kaybolmazlar.
Katalizörlere sadece çok küçük miktarlarda
gereksinim duyulur.
Reaksiyonun denge noktasını değiştirmezler.
Sadece dengeye ulaşmak için gerekli süreyi
kısaltırlar.
Katalizörlerin genel özelliklerinden farklı olarak
enzimler bazı farklılıklara sahiptir.
Enzim etkinliği
Enzim spesifikliği
Enzim kontrolü
1. Enzim etkinliği:
2. Enzim spesifikliği
Enzimler diğer katalizörlerden daha etkilidirler. Örn.,
2H2O
2H2O2 + O2
Katalizör yoksa reaksiyon çok yavaş gerçekleşir.
Ferrik iyon (Fe+3) reaksiyon hızını 30.000 kat arttırırken,
Katalaz enzimi reaksiyon hızını 108 kat arttırır.
Organik ve inorganik katalizörler çok sayıda farklı substratlara
etkilidirler.
Enzimler ise, hem substrat yapısı hem de reaksiyon tipi açısından
son derece seçicidirler.
Mutlak spesifiklik
Grup spesifikliği
Reaksiyon veya bağ spesifikliği
Stereo-kimyasal spesifiklik
3. Enzim kontrolü:
Enzimlerin katalitik etkinliği kontrol edilebilir, enzim aktivitesi
arttırılabilir, azaltılabilir veya tamamen durdurulabilir.
ENZİM AKTİVİTESİ
Enzimler protein yapısında oldukları için 20 a.a’in
sayısız kombinasyonu sonucu üretilebilirler ve çok
yüksek yapısal ve fonksiyonel farklılıklar gösterirler.
Enzimlerin çalışmasını anlayabilmek için öncelikle:
Kimyasal Reaksiyonlar İçin Kinetik (Çarpışma) Teorisi
A. Bir reaksiyonun olması için moleküller çarpışmalıdır.
(Yani birbirlerine bağ yapabilecek uzaklıkta bulunmalıdır.)
B. Çarpışmanın bir reaksiyona sebep olabilmesi için,
moleküller o reaksiyona ait enerji engelini yenecek enerjiye
sahip olmalıdırlar.
AKTİVASYON ENERJİSİ (Ea)
Başlangıç maddelerinden
ürün oluşturmadan önce,
ilk aşamada enerji
eklenmelidir. Başlangıç
maddelerini aktif halleri
olan geçiş durumuna
getirmek için gerekli olan
enerji miktarıdır.
Sıcaklığı arttırmak
reaksiyon hızını arttırır,
ancak bu canlı
organizmalar için uygun
değildir.
Katalizörler aktivasyon
enerjisini azaltırlar.
Aktivasyon enerjisinin
azalması başlangıç
maddesi ile ürün
arasında serbest
enerji (∆G) değerini
değiştirmez.
∆G = ∆E – T∆S
∆E: Toplam iç enerji değişimi
∆S: Entropi değişimi
T : Sıcaklık, 0K
Enzim-Substrat kompleksi
1913 yılında Michealis ve Menten tarafından açıklandı.
Düşük substrat konsantrasyonunda reaksiyon hızı
doğrusaldır.
Doygunluk etkisi:
Substrat moleküllerine göre enzim molekül sayısı düşük
olduğunda, tüm enzimler substrat ile enzim-substrat
kompleksi oluşturacak ve substrat konsantrasyonun artması
hızı etkilemeyecektir.
ENZİMLERİN AKTİF BÖLGELERİ
Enzim spesifikliği aktif bölge şekli ile açılanabilir.
Her proteinin özgün 3 boyutlu bir yapısı vardır.
Emil Fischer, enzimin aktif bölgesinin, etki ettiği substrat
ile uygun olduğunu bildirmiştir.
Aktif Bölge, bir enzimin substrata bağlanma noktasıdır.
Enzimler dinamik bir yapıya sahiptir. Yapıları substrat
bağlanması ile değişime uğrayabilir.
Kimotripsin Enziminin Bir Peptid Bağını
Hidrolize Etmesi
Bir substrat molekülü kimotripsine bağlandığı zaman enzimin aktif
bölgesinde bulunan Ser-195 hidrolize edilecek peptid bağının
karbon atomu ile kovalent bir bağ yapar. (2)
Bu olay proton alıcısı rolü oynayan His-57 tarafından
kolaylaştırılır. (4) Sonra His-57 aldığı protonu, hidroliz olan
peptid bağının azotuna geri vererek peptid bağının
parçalanmasını kolaylaştırır. (2)-(3)
Reaksiyonun son aşamasında His-57 su molekülünden proton
alır(4) ve Ser-195’e iletir(5) ve enzime kovalent olarak bağlı
bulunan peptid parçaları enzimden ayrılırlar.(6)
Aktif Bölgenin Katalitik Etkinliği
Substrat aktif bölgeye bağlandıktan sonra reaksiyon
hızı bazı olaylara bağlıdır.
1. Birden fazla substrat gerektiren reaksiyonlarda, aktif bölge
reaksiyona giren maddeleri birbirine yaklaştırır. Uygun bir
konuma getirerek reaksiyon oluşma şansını optimize eder.
2. Bazı enzimler substrat ile stabil olmayan bir kovalent ara
yapı oluşturur. Bu son ürün oluşumunu hızlandırır.
3. Çoğu enzimin aktif bölgesinde elektron/proton alabilen veya
verebilen fonksiyonel gruplar bulunur. Bu e/p transferi ürün
oluşumunu hızlandıran geçiş durumu yaratarak reaksiyon
hızını arttırır.
4. Substratın aktif bölgeye bağlanmasının substrat molekülün
aktivitesini arttıran yapısal gerilime veya bozulmaya neden
olduğu düşünülmektedir.
ENZİM KİNETİĞİ
Vmax = Belli bir miktar enzim varlığında reaksiyonun
ulaşabileceği maksimum hız (Doygunluk hızı)
Km = Michaelis-Menten sabiti= Reaksiyon hızının maksimum
hızın yarısına eşit olduğu andaki substrat konsantrasyonu.
(~10-7-10-1M)
Vmax
Vi= Tepkime hızı
Vi=
Km + [S]
Enzim konsantrasyonu iki
katına çıkınca max. hız iki
kat artar ancak Km sabit
kalır.
Eğer Km = [S] olursa;
Vmax
Vi=
2
ENZİM AKTİVİTESİNİ ETKİLEYEN
FAKTÖRLER
1. Süre:
Başlangıçta hız yüksektir.
Oluşan ürünler enzimi inhibe
ettiği için reax. hızı azalır.
2. Enzim Konsantrasyonu:
Hız ile konsantrasyon doğrusaldır.
3. Substrat Konsantrasyonu:
Düşük substrat kons. da
reaksiyon hızı substrat
konsantrasyonu ile
doğrusaldır.
4. Sıcaklık ve pH
Enzim
aktivitesi sıcaklık ve pH’daki
küçük değişikliklere duyarlıdır.
Aşırı sıcaklık ve pH değişmelerinde ise
enzim inaktive olur.
Optimum
enzim aktivitesi pH 7
civarındadır. Memeli canlıların enzimleri
optimum 370C’de aktivite gösterir.
Sıcaklığın artması ile enzim aktivitesi
artar.
Sıcaklık daha da artarsa enzim denatüre
olur ve aktivite düşer.
Pepsin ve arginaz gibi asidik ve bazik
pH’da görev yapan enzimlerin optimum
pH’sı görev yaptıkları çevrenin pH’sına
yakındır.
KOFAKTÖRLER
Apoenzim
(protein kısmı)
+
Kofaktör
Haloenzim
(protein olmayan)
(aktif enzim)
1. Koenzimler
2. Prostetik gruplar
3. Metal iyonları
1. Koenzimler
Enzime geri dönüşümlü olarak bağlanırlar ve
prosese doğrudan katılırlar. Apoenzime gevşek
bağlandıkları için, ürün oluşumundan hemen sonra
ayrılır. Genellikle vitamin yapısındadırlar.
Vitamin
Koenzim
Nikotinik asit
NAH+
Riboflavin
FMN
Pantotenik asit
koenzim A
Biyotin
biyositin
Tiamin
tiaminpirofosfat
Fonksiyonu
oksidasyon-redüksiyon
oksidasyon-redüksiyon
açil grubu transreri
karbondioksit transferi
amino grubu transferi
2. Prostetik gruplar
Koenzimlere benzemekle birlikte enzime daha sıkı
(kovalent bağ) bağlıdırlar.
Örn: Katalaza hem grubu bağlanmadan H2O2’i
parçalayamaz.
3. Metal iyonları
Fe, Cu, Mn, Mg, Ca, Zn… enzimlerin katalitik
mekanizmasında görev yaparlar.
Enzim veya substratın uygun konformasyonunu stabilize
eder veya katalize edilen reaksiyona doğrudan katılırlar.
Metal iyonları prostetik gruba bağlı da olabilirler.
Örn: katalaz enzimi: protein + hem(Fe)
(Katalazdaki Fe atomu (e-) alma ve verme görevi yapar)
ENZİM İNHİBİTÖRLERİ
Pek çok doğal ve sentetik kimyasallar enzim
aktivitesini engellemektedir. Etki mekanizmalarına
göre inhibitörler;
1. Geri dönüşümsüz (irreversible) inhibitörler,
2. Yarışmalı (competitive) inhibitörler,
3. Yarışmasız (non-competitive) inhibitörler.
1. Geri Dönüşümsüz İnhibitörler:
Enzime kovalent bağ ile bağlanarak aktiviteyi
tamamen durduran toksik maddelerdir. Bu
maddeler toksik olup, çevre için sorun yaratırlar.
Örn: DİPF (diisopropil fosfofloridat)
insektisitler ve sinir gazlarının temel
bileşenidir. Serin amino asidinin OH
grubuna kovalent olarak bağlanırlar.
Serin pek çok enzimin aktif bölgelerinde rol
aldığı için enzimler inaktif hale gelir.
2. Yarışmalı İnhibitörler: Kovalent bağ yapmadıkları
için geri dönüşümlü olarak enzime bağlanırlar. Bu inhibitörler
substrata benzedikleri için, enzime bağlanmak için substrat ile
yarışırlar. Ortamda substrat konsantrasyonu fazla ise
inhibitörün enzime bağlana şansı daha az olacak, substrat
konsantrasyonu az ise inhibitörün enzime bağlana şansı
artacaktır.
3. Yarışmasız İnhibitörler:
Kovalent bağ yapmadan, enzime geri dönüşümlü
olarak bağlanırlar. Yarışmalı inhibitörlerden farkı;
fazla substrat ilavesi yarışmasız inhibitörlerin enzimden
ayrılmasını sağlamaz. Bunlar substrata benzemez ve aktif
bölgeden başka bir yere bağlanarak enzim aktivitesini
azaltırlar.
ENZİM KONTROLÜ
Diğer katalizörlerden farklı olarak enzimlerin
aktiviteleri kontrol edilebilmektedir.
Enzim aktivitesini düzenleyen mekanizmalar
Enzim miktarını değiştirmek,
Substrat konsantrasyonunu değiştirmek,
Enzimin katalitik etkinliğini değiştirmek.
FEED-BACK İNHİBİSYONU
Metabolik enzimlerin kontrolü, genellikle metabolik olay
sonucu üretilen ürün tarafından gerçekleşir. Böylece bir
ürünün aşırı miktarda üretimi engellenmiş olur.
1963’de ortaya atılan allosterik kontrol teorisine göre;
Feedback inhibitörler inhibe ettikleri enzimin aktif bölgesine
değil allosterik bölge denen özel bir kontrol bölgesine
bağlanır.
Allosterik madde de aktif bölge gibi sadece belli moleküllere
özgüdür.
İnhibe edici molekül allosterik
bölgeye bağlanınca enzim
molekülün konformasyonunda
kısa süreli bir değişim olur.
Bu konformasyon değişimi
katalitik aktivitede azalmaya
sebep olur.
Buna benzer olarak, bazı
bölgeler allosterik aktivatörlerin
bağlanmasına uygundur.
Bu durumda inhibisyon yerine
aktivasyon gerçekleşir.
ENZİMLERİN EŞLEŞMİŞ REAKSİYONLARI
Kontrolör ve katalizör görevlerine ek olarak enzimler,
termodinamik olarak kendiliğinden oluşmayan (enerji
gerektiren) reaksiyonları, kendiliğinden oluşan
reaksiyonlarla eşleştirerek, oluşmasını sağlar.
A
C
A+C
B
D
B + D
∆G= +4 kcal/mol (endojen)
∆G= -7 kcal/mol (eksojen)
∆G= -3 kcal/mol (eksojen)
Eşleşme reaksiyonları canlılar için hayati öneme
sahiptir. Canlı hücrede termodinamik açıdan
mümkün olmayan reaksiyonlar da gerçekleşmiş olur.
1 Enzim Ünitesi (IUB’ye göre)
Bir dakika içinde 1 µmol substratın belli koşullar
altında ürüne dönüşümünü sağlayan enzim
miktarıdır. Sıcaklık genellikle 300C, pH ise enzimin
optimum pH’sıdır.
1 Katal (SI’ a göre)
Saniyede 1 mol substratın ürüne dönüşümünü
sağlayan enzim miktarıdır.
ENZİM AKTİVİTESİNİN REJENERASYONU
Bazı enzimler ısıl işlemle inaktive edildikten bir süre
sonra aktivitelerini yeniden kazanabilirler.
Sütteki peroksidaz 750C’da inaktive olur. Ancak 24
saat sonra yeniden aktif hale geçer.
Bezelyedeki peroksidaz 60sn haşlama ile inaktive
olur. Ancak -180C’da 2 ay depolama sonunda bile
enzim aktivitesi devam eder.
ENDÜSTRİYEL ENZİM ÜRETİMİ
Hayvansal veya bitkisel kaynaklardan
üretilebilirler.
Üretilen enzimler aşağıdaki özellikleri taşımalıdır:
Hammadde ucuz ve kolay bulunur olmalı,
Enzimin ekstraksiyonu kolay olmalı,
Kısmen saflaştırma ile kullanılabilmeli,
Çevreyi kirletmemeli.
Yukarıdaki kriterler göz önüne alındığında
mikroorganizmalardan enzim üretiminde
yararlanmak daha avantajlıdır.
Mikroorganizmalardan enzim üretiminde,
öncelikle;
Uygun mikroorganizma seçilir,
En yüksek verimle en aktif enzimin üretilebileceği
besiyeri ve fermantasyon koşulları saptanır.
Besiyerlerinde karbon kaynağı olarak;
nişasta hidrolizatı,
melas,
mısır,
arpa,
buğday;
protein kaynağı olarak;
soya unu,
pamuk küspesi,
yer fıstığı unu,
maya hidrolizatı,
peyniraltı suyu,
gluten kullanılabilir.
BAZI ENZİMLERİN ELDE EDİLDİKLERİ KAYNAKLAR
Hayvansal Kaynaklar
Enzim
Sığır ve domuz pankreası
Pankreatin, tripsin,
imotripsin, lipaz, α-amilaz
Domuz mide mukozası
Pepsin
Buzağıların 4. işkembesi
Rennin
Sığır ciğeri
Katalaz
Bitkisel Kaynaklar
Arpa maltı
α ve ß-amilaz
Tatlı patates
ß-amilaz
Papaya
Papain
Ananas
Bromelin
İncir
Fisin
BAZI ENZİMLERİN ELDE EDİLDİKLERİ
KAYNAKLAR
Mikroorganizma
Enzim
Aspergillus oryzae
α-amilaz, proteaz
Aspergillus niger
α-amilaz, glukoamilaz, selülaz,
pektinaz, katalaz, glikozoksidaz
Rhizopus spp.
α-amilaz, glikoamilaz, pektinaz,
lipaz
Endothia parasitica
Fungal rennet
Bacillus subtilis
α-amilaz, proteaz
Micrococcus lysodeikticus
Katalaz
Saccharomyces cerevisiae
İnvertaz
Saccharomyces carlsbergensis
İnvertaz
Kluyveromyces fragilis
Laktaz
MİKROORGANİZMALARDAN ENZİM ÜRETİMİNDE
KULLANILAN YÖNTEMLER
1. Yüzey Yöntemi:
Mik.org. lar sığ tavalar içindeki besiyerlerinde geliştirilirler (ör: küfler)
2. Daldırma Yöntemi:
Mikroorganizmalar havalandırılan tüp, şişe veya fermantörlerde
geliştirilir.
Mikroorganizmaların gelişme aşamaları;
Lag fazı
Log fazı
Durgun faz
Ölüm fazı
Bazı enzimler logaritmik fazda (örn:bakteriyel proteazlar) veya durgun
fazda (örn: bakteriyel amilazlar) daha fazla enzim üretirler.
Her mikroorganizmanın gelişme eğrisi bilinmelidir.
DALDIRMA VE YÜZEY YÖNTEMLERİNİN
KARŞILAŞTIRILMASI
Yüzey Yöntemi
Daldırma Yöntemi
Daha geniş alan
Kapalı fermantöre gerek var
Düşük basınçlı havalandırma Yüksek basınçlı havalandırma
Fazla iş gücü
İşçilik az
Kontrolü kolay
Kontrolü zor
Kontaminasyon kaybı az
Kontaminasyon kaybı fazla
Enerji ihtiyacı az
Enerji ihtiyacı fazla
MİKROORGANİZMALARDAN ENZİMLERİN İZOLE
EDİLMESİ
Mikroorganizmalar üretildikten sonra gelişme
sıvısından uzaklaştırılır. Bunun için santrifüj,
filtrasyon vb. yöntemler uygulanır.
Üretilen enzim extraselüler (hücre dışı) veya
intraselüler (hücre içi) olabilir.
Hücre içi enzimler hücre duvarı parçalanarak dışarı
çıkarılır.
Hayvansal hücrelerde izolasyon daha basittir.
Saflaştırma işlemlerinin her aşamasında pH ve
sıcaklık sürekli kontrol edilmelidir.
SAFLAŞTIRMA YÖNTEMLERİ
a. Tuzla Saflaştırma:
Ham ekstrakt +
Amonyum
15 dk bekleme Santrifüj(10000rpm)
sülfat veya
sodyum sülfat
Filtrasyon
Tortu
b. Adsorbsiyon:
Adsorban madde enzim proteinini veya diğer maddeleri adsorbe
ederek saflaştırma yapılır. En çok kullanılan adsorbanlar:
Ca-fosfat, aktif kömür, çinko hidroksit
c. Kolon Kromatografisi:
Adsorbsiyon, iyon değiştirme ve moleküler ağırlığa göre ayırma
yapan kolonlarda saflaştırma yapılır.
d. Elektroforez:
Protein molekülleri elektriksel alanda yüklerine göre
anoda yada katoda giderek saflaştırılabilirler.
Laboratuar çalışmasına uygundur. Endüstriyel
olarak kullanılamaz.
e. Kristalizasyon:
Amonyum sülfat ilavesi ile yapılır.
f. Diğer Yöntemler:
Ağır metal iyonları ile çöktürme,
nükleik asitlerle ayırma
DEPOLAMA
Enzim aktivitesi, sterilite ve kuruluk kontrolleri
yapılmalıdır.
Et tenderizasyonunda (yumuşatma) kullanılan
proteazlar propilen glikol, ve NaCl içinde %3.5’lik
çözelti halinde pazarlanır.
Toz şeklinde enzimler ise kapsüllenerek pazara
sunulur.
ENDÜSTRİYEL ENZİMLER
α- Amilaz: α-1,4 glikozit bağını parçalar. Hammadde olarak
arpa maltından elde edilir. Tükürük, pankreas ve bazı
bitkilerde de bulunur. Nişastanın viskozitesini azaltır. Nişasta
veya glikoz şurubu eldesinde diğer enzimlerle beraber
kullanılır.
ß-Amilaz: Polisakkaritlerdeki α-1,4 bağlarını indirgen
olmayan uçlardan başlayarak maltoz birimlerine parçalar.
Arpa, buğday ve pirinçte bulunur.
Amiloglukozidaz: α-1,4 ve α-1,6 bağlarını parçalar.
Nişastayı glikoz birimlerine kadar parçalar. Aspergillus
suşlarından elde edilir.
Maltaz: (glukozidaz) Maltozu glukoza parçalar. Nişasta
sanayinde kullanılır.
Selülaz: 3 enzimin karışımından oluşur. Selülozdaki β-1,4
bağlarına etki eder. Ticari olarak Tichaderma suşlarından
elde edilir. Narenciye sularındaki bulanıklığı gidermek, birada
filtrasyonu kolaylaştırmak, bazı ilaçlarda sindirim yardımcısı
olarak kullanılır.
Endoglukonaz: Selülozun β-1,4 bağlarını rasgele parçalar.
Eksoglukonaz: β-1,4 glukan zincirinden bir glukozu ayırır.
Sellobiyohidrolaz: Selülozu sellobioz(glu+glu)’a parçalar.
Sellobiaz: Sellobiyozu glukoza parçalar.
Hemiselülaz: Hemiselülozu parçalayan enzimlerdir. Örn:
Galaktanazlar, ksilanazlar, mannazlar, ksiloglukanazlar…
İMMOBİLİZE ENZİMLER
Enzimlerin katalizör olarak pek çok avantajları olmasına rağmen, çoğu
enzimin endüstriyel uygulaması,
Enzimlerin izolasyon ve saflaştırma masraflarının yüksekliği
Bazı enzimlerin canlı hücreden ayrıldığı zaman aktivitelerini veya
stabilitelerini kaybedebilmeleri,
Enzimatik işlem bittikten sonra, reaksiyon karışımından enzimi
ayırmanın zor ve pahalı olması
Bu sorunlar, enzimlerin suda çözünmeyen taşıyıcılar üzerinde
immobilize edilmeleri ile çözülmüştür.
Reaksiyon sonunda ortamdan kolaylıkla uzaklaştırılabildiği için, daha
ekonomik bir uygulamadır.
İmmobilize enzim kullanmanın avantajları:
Çevre koşullarına daha dayanıklıdırlar
Reaksiyon sonunda ortamdan kolaylıkla
uzaklaştırılabildiği için ürünle kirlenme sorunu yoktur.
Pek çok kez ve uzun süre kullanılabilir.
Sürekli işlemlerde kullanılabilirler
Ürün oluşumu daha kolay kontrol edilebilir
Bazı durumlarda, serbest enzimlerden daha yüksek
aktivite gösterebilirler.
Enzimin kendi kendini parçalama olasılığı daha azdır.
İMMOBİLİZASYON YÖNTEMLERİ
1. Tutuklama
Enzim bir polimer matriks veya yarı-geçirgen membran içinde
tutuklanmıştır.
2. Çapraz bağlama
Küçük moleküllü iki veya çok fonksiyonlu polimerleştirici maddeler
yardımı ile enzim molekülleri arasında bağlar oluşturarak suda
çözünmeyen kompleksler meydana getirilir.
3. Taşıyıcıya bağlanma
Enzimler kendilerine uygun bir taşıyıcıya,
Fiziksel adsorbsiyon
Kovalent bağlama
İyonik bağlama ile bağlanabilir.
Doğal taşıyıcılar: Selüloz, nişasta, kollagen, kitin
Yapay taşıyıcılar: Polistiren, poliakrilamid, polivinil alkol, vb