Mandalina (Citrus reticulata) meyvesinden saflaştırılan beta-glukosidaz enziminin nanopartiküllere immobilizasyonu ve meyve suyu aroma arttırma etkisi

Abstract

Bu çalışmada, canlılarda önemli fonksiyonlarda görev alan ß-glukosidaz enzimi, mandalina meyvesinden saflaştırılmış ve nanopartiküllere immobilize edilmiştir. Saflaştırma işleminde önce amonyum sülfat çöktürmesi ardından hidrofobik etkileşim kromatografisi metodları kullanılmıştır. Çalışmamızda mandalina ß-glukosidaz enzimi % 11,3 verimle 196,2 kat saflaştırılmıştır. Saflaştırılan mandalina ß-glukosidaz enziminin Native ve SDS poliakrilamid jel elektroforezlerinde molekül ağırlıkları sırası ile 60 kDa, 30 kDa olarak tek bant şeklinde görüntülenmiştir. Saflaştırılan mandalina ß-glukosidaz enzimi karbodiimide ile süperparamanyetik Fe3O4 nanopartiküllere immobilize edilmiştir. İmmobilize edilen ß-glukosidaz enziminin optimum sıcaklığı (40 °C) immobilizasyondan sonra 10 °C artarken, serbest ve immobilize enzimin optimum pH değerleri 5,5 olarak bulunmuştur.Mandalina ß-glukosidaz enziminin saf ve immobilize formlarının pNPG substratına karşı KM ve Vmax değerleri Lineweaver-Burk grafiği ile saf enzim için 0,264 mM ve 294 EU olarak immobilize enzim için, 0,222 mM ve 370 EU değerleri belirlenmiştir. İmmobilize ß-glukosidaz, mandalina suyundan Amberlite XAD-2 reçine ile ekstrakte edilen, glikosidik bağlı aroma öncülleri hidroliz edilerek ortaya çıkan glikosidik bağlı uçucular LC-MS ve GC-MS ile analiz edilmiştir.

In this study, ß-glucosidase enzyme involved in important functions living organisms, were purified from mandarin fruit and immobilized to nanoparticles. In purification process firstly the ammonium sulfate precipitation, secondly hydrophobic interactions chromatography methods were used.In our study, mandarin ß-glucosidase enzyme, purified 196,2 fold with 11,3% yields. The purified mandarin ß-glucosidase enzyme, was observed Native and SDS-polyacyrilamide gel electrophoresis a single band with 60 kDa, 30 kDa, respectively. The purified mandarin ß-glucosidase enzyme was immobilized on the superparamagnetic Fe3O4 nanoparticles via carbodiimide.The optimum temperature for ß-glucosidase (40 ºC) was increased by 10 °C after immobilisation, while the optimum pH values for free and immobilised ß-glucosidase were both at pH 5,5.The KM and Vmax values were determined of free and immobilized enzyme by the method of Lineweaver-Burk plots, using pNPG as a substrate. The KM and Vmax of free enzyme were 0,264 mM and 294 EU and immobilized enzyme's KM and Vmax were 0,222 mM and 370 EU, respectively. Glycosidic bound aroma precursors from mandarin fruit juice were isolated and extracted with Amberlite XAD-2 resin and then hydrolysed by using immobilised ß-glucosidase. The released glycosidic bound volatiles were analysed by using LC-MS and GC-MS.