تثبتيت سلولاز بر نانوذرات مغناطيسي به روش تمايل فلزي با استفاده از يون مس

كارشناسي ارشد

چكيده استفاده از تثبيت آنزيم¬ به روش تمايل فلزي به دليل افزايش پايداري با حفظ فعاليت و توانايي استفاده مجدد آنزيم در صنايع مختلف مورد توجه مي¬باشد. در اين تحقيق، آنزيم سلولاز بر نانوذرات مغناطيسي اكسيد آهن (Fe3O4) به روش تمايل فلزي تثبيت شد. نانوذرات مغناطيسي اكسيد آهن به روش هم¬رسوبي سنتز شده و بخشي از آن با پوشش سورفكتانتي نمك دي¬اكتيل سولفوكسينات سديم (AOT) پوشش¬دهي شده و سپس يون فلزي مس بر روي آن¬ بارگذاري شد و بخش ديگر آن بدون پوشش با يون فلزي مس بارگذاري شد. پارامترهاي مؤثر بر بارگذاري يون مس با استفاده از طراحي آزمايش به روش يك فاكتور در يك زمان بررسي شد. با توجه به نتايج به دست آمده، يون مس بر نانوذرات مغناطيسي اكسيد آهن با و بدون پوشش AOT در بافر سديم فسفات با 8pH و نسبت 30 ميكرومول بافر به ميلي¬گرم مس در 30 دقيقه با تقريب خوبي در حدود 100% بارگذاري شد و تفاوت محسوسي در ميزان بارگذاري يون مس بين نمونه¬هاي با و بدون پوشش مشاهده نشد و در مراحل بعدي براي تثبيت آنزيم سلولاز به كار برده شد. در نهايت تثبيت سلولاز در دور rpm 200 و دماي 30 درجه سانتي¬گراد در بافر سديم فسفات با غلظت mM 30 و 5 pH انجام شد و ميزان فعاليت آنزيم سلولاز تثبيت شده در شرايط مختلف و هم¬چنين رهايش مس و AOT بررسي شد. بهترين زمان براي تثبيت سلولاز 60 دقيقه و مناسب¬ترين pH براي تثبيت 5pH به دست آمد. بررسي عملكرد سلولاز تثبيت شده، پايداري آن را نسبت به سلولاز آزاد با گذشت زمان نشان داد. بررسي رهايش مس و AOT‌، به ترتيب نشان داد كه در مراحل مختلف بارگذاري و تثبيت، رهايش مس 7% و پوشش حداكثر 57% در مرحله تثبيت بود. هم¬چنين بررسي تثبيت آنزيم سلولاز بر روي نانوذرات مغناطيسي اكسيد آهن پوشش¬دهي شده در برابر نانوذرات مغناطيسي بدون پوشش عملكرد بهتري را از خود نشان داد. در اين تحقيق بيش¬ترين تثبيت آنزيم سلولاز mg Enzyme/g MNPs 1097 به دست آمد و آنزيم تثبيت شده 5/87% فعاليت را در مقايسه با آنزيم آزاد حفظ كرد. در نهايت عملكرد سلولاز آزاد و تثبيت شده در برابر گذشت زمان، pH و دما سنجيده شد و pH و دماي بهينه به ترتيب 3 و 50 درجه سانتي¬گراد به دست آمد. نتايج اين آزمايش¬ها، پايداري بسيار زياد آنزيم¬هاي تثبيت شده بر نانوذرات مغناطيسي با پوشش AOT در مقابل آنزيم¬هاي تثبيت شده بر نانوذرات بدون پوشش را با گذشت زمان و در دماها و pHهاي مختلف نشان داد. هم¬چنين، بررسي¬ها نشان داد كه در مجموع آنزيم تثبيت شده پايداري بالاتري نسبت به آنزيم آزاد دارد. واژه‌هاي كليدي: تثبيت سلولاز، نانوذرات مغناطيسي اكسيد آهن، پيوند تمايل فلزي، ليگاند مس.

190739

دانشگاه علم و صنعت ايران

بيوتكنولوژي

دكتر حجازي