۱۶۷۳۰پ
per
تثبیت آلفاآمیلاز روی نانوکامپوزیت زئولیت Fe۳O۴/ CMC /برای استفاده در حسگرهای زیستی
/ولی عزیزی ایلخچی سفلی
: کشاورزی
، ۱۳۹۵
چاپی
کارشناسی ارشد
علوم و صنایع غذایی
۱۳۹۵/۰۶/۱۳
دانشگاه تبریز
نانوکامپوزیت‌ها ترکیبی از یک یا مخلوطی از پلی‌مرها هستند که واجد حداقل یک ماده پرکننده آلی یا معدنی، با ابعاد کمتر از ۱۰۰ نانومتر می‌باشند .آنزیم‌ها کاتالیزورهای زیستی با کارایی بالا هستند که بطور گسترده‌ای در زیست فناوری بکار برده شده‌اند .وجود مشکلاتی در استخراج و خالص‌سازی سبب افزایش قیمت آنزیم‌ها شده است .از این رو، استفاده صنعتی از کاتالیزورهای زیستی گران قیمت مثل آنزیم از یک نقطه بحرانی رنج می‌برد و آن عدم کارایی فرآیند بازیافت می‌باشد .تثبیت آنزیم روشی برای پایدارسازی و ایجاد قابلیت استفاده مکرر از آنزیم است .هیدرولیز نشاسته توسط آلفاآمیلاز یکی از مهمترین فرآیندهای آنزیمی تجاری است که حدود ۲۵ بازار جهانی آنزیم ها را شامل می‌شود و بطور کامل جایگزین هیدرولیز شیمیایی شده است .در این تحقیق از روش تثبیت کووالانسی با گلوتارآلدئید استفاده شد .همچنین برای تعیین میزان پروتئین از معرف برادفورد و برای تعیین میزان فعالیت آنزیم از معرف DNS استفاده شد .بستر تثبیت در این مطالعه زئولیت اصلاح شده با نانو ذرات اکسیدآهن بود CMC .نیز به دلیل ارزان و در دست بودن و ویژگیهای تشکیل فیلم خوب برای تهیه نانوکامپوزیت استفاده شد .دستگاه‌هایی چونSEM ،FTIR ،XRD ، پروب چهار نقطه‌ای و اینستران برای بدست آوردن ویژگیهای فیلم نانوکامپوزیتی بکار گرفته شدند .ویژگیهای الکتریکی نانوکامپوزیت سنتزشده در مقایسه با سایر مطالعات بسیار خوب بود .در نسبت آنزیم به بستر برابر۱ ، راندمان تثبیت ۲/۹۳ درصد محاسبه شد و پس از تثبیت آنزیم آلفاآمیلاز حدود ۸۲ فعالیت آنزیم آزاد باقی ماند که نتایج بسیار مطلوبی نسبت به مطالعات مشابه می باشند .بهینه دمای فعالیت آنزیم برای هر دو حالت آزاد و تثبیت‌شده آنزیم دمای ۳۰ بود .همچنین pH بهینه برای آنزیم آزاد و تثبیت‌شده با پوشش CMC و تثبیت‌شده بدون پوشش CMC به ترتیب۵/۶ ، ۵/۶ و ۸ مشاهده شد .نتایج اثر مدت زمان نگهداری در دمای ۴ و در مدت ۴۰ روز نشان داد که فعالیت آنزیم آزاد و تثبیت‌شده و تثبیت‌شده با پوشش CMC به ترتیب۸/۲۱ ، ۴/۵۰ و ۵/۷۸ درصد فعالیت روز اول بود .پس از ۱۲ بار استفاده مکرر تقریبا نصف فعالیت اولیه باقی‌ماند .پارامترهای سینتیکی Km و Vmax پس از تثبیت به ترتیب افزایش و کاهش یافت .نتایج بدست آمده از این تحقیق نشانگر مطلوبیت بستر سنتز شده برای تثبیت آنزیم و بخصوص برای استفاده در حسگرهاست
nanocomposites are referring to those comprised of a single or a mixture of polymers with at least one organic or inorganic filler that has a dimension lower than 100 nm. Enzymes are highly efficient biocatalysts extensively employed in biotechnology. There are problems in the extraction and purification which makes them extremely expensive.Therefore, the industrial use of such expensive biocatalysts suffers from a critical point, which is the lack of efficient recovery processes. Immobilization is one of the methods for the stability and reusable of enzymes. And replaced completely the chemical hydrolysis. Hydrolysis of starch by -amylase is one of the most important commercial enzymatic processes that include about 25 of universal trade of enzymes, and replaced completely the chemical hydrolysis. Covalent immobilization method by glutaraldehyde was used in this study. Also the Bradford and DNS reagents were used to measure the protein content and to determine enzyme activity, respectively. In this perosul, the modified zeolite by iron oxide nanoparticles was utilized as immobilization Support. As well as, CMC was used for the preparation of nanocomposites due to cheapness and good film-forming property. Instruments such as SEM, FTIR, XRD, four point probes and Instron were used to obtain the properties of the nanocomposite film. Electrical characteries of the synthesized nanocomposite was very good compared to other studies. In the 1 ratio of enzyme to the bed, the immobilization efficiency was calculated as 93.2 and after immobilization -amylase about 82 enzyme activity of free remained that are very good results than other studies.The optimum temperature for both free and immobilized enzyme activity was temperature 30. Beside, The optimal pH for free and immobilized enzyme coated and uncoated by CMC observed 6.5, 6.5 and 8, respectively. The results of storage time effects in 4 and at 40 days showed that the activity of free, immobilized enzymes and immobilized enzymes with CMC covered were 21.8, 50.4 and 78.5 percent of the first day's activities, respectively. In the frequent use, approximately half the initial activity remained after 12 times. The kinetic parameters, Km and Vmax for immobilized enzymes, respectively, was increased and decreased. The results of this study indicate the utility of synthetic support for immobilization of enzymes and particularly for use in biosensors
عزیزی ایلخچی سفلی، ولی
رضایی مکرم، رضا، استاد راهنما
صوتی خیابانی، محمود، استاد راهنما
همیشه کار، حامد، استاد مشاور
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
