Enzim Biyoteknolojisi

Enzim; Canlı hücrelerde bulunan biyokimyasal reaksiyonları hızlandıran veya aktivasyon enerjisini düşüren biyolojik katalizörlerdir.

Yapısı; Apoenzim + Koenzim(Vitamin)                                                                                                                                                    

             (Protein)+  Kofaktör(Mineral maddeler Mg+2,Cl-2) = HOLOENZİM

            (Büyük moleküllü)

              Basit enzim: Pepsin, tripsin, kimotripsin

Enzimlerin Çalışmasını Engelleyen Faktörler:

1. Sıcaklık
2. pH
3. Substrat miktarı
4. Reaksiyon süresi
5. Enzim miktarı
6. Koenzim varlığı
7. İnhibitör ve aktivatör varlığı

Enzim İnhibitörleri: Enzim aktivitesini inhibe edici maddelerdir.(Ağır metaller, bakır, civa, siyanür)

ENZİMLERİN SINIFLANDIRILMASI

1.       Oksiredüktazlar

2.       Transferazlar

3.       Hidrolazlar

4.       Lipazlar

5.       Ligazlar

6.       İzomerazlar

 

1)Oksiredüktazlar: Redoks tepkimelerini katabolize eder. Örneğin; peroksidaz, katalaz

2)Transferazlar: Hidrojen dışında atom gruplarının transferini gerçekleştirir. Örneğin;         -COOH,-NH2

3)Hidrolazlar: Bazı makro moleküllerin bağlarını çözer. Örneğin; Reaksiyona su sokarak işlem yapılır.

4)Liyazlar: Aminoasitlerin dekarboksilasyonuna neden olurlar (Karboksil grubu uzaklaştırılır.)

5)Ligazlar: Yeni bir ürün sentezler, birleştirici enzimlerdir.

6)İzomerazlar: Molekülde iç değişikliğe neden olur. Molekülün dizilişini değiştirir.(izomer form oluşturur.)

ENZİM KAYNAKLARI

1.       Bitki: Proteoz, amiloz, lipoksigenoz

2.       Hayvan: Rennin, pankreaktik tripsin, Lipazlar

3.       Mikroorganizma

Bitki ve Hayvanlardan Elde Edilen Enzimlerin Özellikleri;

1.       Mevsimlere göre değişiklik gösterirler,

2.       Düşük konsantrasyonlarda bulunurlar,

3.       Enzimin hazırlanması pahalıdır ve sınırlıdır.

Mikrobiyel Enzimler;

1.       Enzimler mikroorganizmalardan izole edilir.

2.       Saflaştırılır.

3.       Daha sonra kullanılır.

Mikrobiyel Enzimin Avantajları;

1.       Kullanımının kolay olması

2.       Aktivite ve özgül özelliklerinin yüksek

Enzim üretimi için seçilecek mikroorganizmaların özellikleri;

1. Sürekli olmalı (devamlı)
2. Stabil olmalı (kararlı)
3. Ucuz besi ortamlarında üreyebilmeli
4. Toksik madde oluşturmamalıdır
5. Aktivite göstermemelidir

Bazı Mikrobiyel Enzimlerin Kaynakları ve Kullanım Alanları

Enzimin Adı	Kaynağı	Kullanım Alanı
Rennin	Mucor spp.	Peynir
Pektinaz	Aspergillus niger	Meyve suyu endüstrisinde durulma amaçlı kullanılır.
Lipaz	Geotnichum candidum	Peynirde olgunlaşma sağlar.
Amilaz	Bacillus subtilus A.niger	Unlu mamüllerde, nişasta parçalamayı sağlar, boyatmayı geciktirir, Hamur ve kabuk bağlama özelliklerini iyileştirir.
Seluloz	Penicillium spp.	Selülozu parçalar, kâğıt endüstrisi, tekstil, dericilik
Proteinaz Seluloz Pektinaz	____	Meyve suyu, şarap
Lipaz Aminaz Peptinaz	____	Deterjan

Mikrobiyel Enzimlerin Verimini Artırmak İçin Kullanılan Faktörler

1. Mutasyon veya rekombinant DNA teknolojisi (genetik yapı değişimi )
2. Organizmanın gelişme şartlarının iyileştirilmesi

Enzim Üretiminin Kontrolü

1. İndüksiyon; Reaksiyona katılan bir enzimin üretim miktarını veya hızının artırılmasına indüklenebilen enzim denir.
2. Represyon; Reaksiyona katılan bir enzimin üretiminin yavaşlamasıdır. İkiye ayrılır

a)      Katabolik Represyon; E.coli gelişen besi ortamında önce sorbitonun parçaladıktan sonra glikozu parçalar. Buda represyon olarak kullanılır.

Önlemek için ;  Represyona daha dayanıklı mutant kullanılması,baskılayıcı karbon kaynakların kullanılması.

b)      Son Ürün Represyonu; Metabolizmanın son ürünleri metabolizmalarla ilgili olan enzimlerin oluşumunu engeller. E.coli arjinin biyosentezini gerçekleştirir. Ortama arjinin konulduğu zaman reaksiyon yavaşlar.