Fenolni spojevi, poput primjerice katehola, dospijevaju u okoliš iz različitih industrija i predstavljaju ozbiljni ekološki problem. U ovom radu istraživana je mogućnost primjene djelomično ...pročišćene polifenol oksidaze (PPO) iz jabuke u bioremedijaciji različitih fenolnih onečišćujućih tvari. S ciljem optimiranja procesnih uvjeta, određeni su optimalni pH i temperatura za aktivnost PPO-a. Za provjeru mogućnosti primjene PPO-a u obradi otpadnih voda, mjeren je afinitet PPO-a prema različitim fenolnim spojevima kao i utjecaj nekih soli i organskih otapala na njenu aktivnost.
Djelomično pročišćen PPO ima maksimalnu aktivnost pri pH 6,8 i 25 25 °C, a više od 85 % maksimalne aktivnosti pokazuje u području pH od 5 do 8, a više od 90 % svoje maksimalne aktivnosti u temperaturnom rasponu od 10 to 50 °C.
Pokazano je da PPO ima veći afinitet prema različitim difenolnom spojevima, dok ne pokazuje afinitet prema monofenolnim spojevima. Natrijev tetraborat dekahidrat ima mali inhibitorni učinak na aktivnost PPO-a, dok utjecaj organskih otapala (φ = 5 %) uzrokuje 40 %-tni gubitak aktivnosti PPO-a. Oksidacijom katehola pomoću PPO-a pri optimalnim procesnim uvjetima u kotlastom reaktoru tijekom samo 5 minuta postignuta je 25 %-tna konverzija. Na temelju provedenih rezultata moguće je zaključiti da djelomično pročišćen PPO ima odgovarajući potencijal za primjenu u obradi otpadnih voda.
Ovo djelo je dano na korištenje pod licencom Creative Commons Imenovanje 4.0 međunarodna .
Bu çalışmada, Lamium purpureum (eflatun çiçekli ballıbaba) bitkisinden elde edilen polifenol oksidaz (PPO) enziminin kinetik özellikleri incelenmiştir. Karakterizasyon çalışmalarında substrat olarak ...4-metil katekol kullanılmıştır. 4-metil katekol için Michaelis-Menten sabiti (KM) ve maksimum reaksiyon hızı (Vmax) hesaplanmıştır. Enziminin optimum pH değeri 7,5, optimum sıcaklık değerleri ise 10 °C bulunmuştur. Vmax ve KM değerleri ise sırasıyla 2,9977 mM ve 0,0087 EU/dak olarak hesaplanmıştır. PPO enzimi için sodyum azid, tiyoüre, L-Sistein, askorbik asit, sitrik asit, benzoik asit, 2-merkaptoetanol ile inhibisyon çalışması yapılmış, her bir inhibitör için I50 değeri hesaplanmıştır.
Polyphenol oxidase (PPO) from white cherry fruit (Starks Gold) was extracted and purified through (NH4)2SO4 precipitation, dialysis and ion exchange chromatography. The enzyme showed two peaks with ...PPO activity on toyopearl 650 m column, which were denoted as isoenzyme a and isoenzyme b. A 3.9 fold purification of isoenzyme a with a recovery of 34.9 % and 76.7 fold purification of isoenzyme b with a recovery of 54.3 % were achieved. Ph optima of isoenzyme a and b were 4.5 and 4.98, respectively. The temperature optima for enzyme activity were found to be 20°C for isoenzyme a and 30°C for isoenzyme b. The affinity of isoenzyme b for catechol as substrate was higher than that of isoenzyme a. Activation energies and z values were found to be 22.1°C (r2= 0.883) and 98.5 kj/mol (r2= 0.878) for isoenzyme a and 13.9°C (r2= 0.990) and 157.1 kj/mol (r2= 0.989) for isoenzyme b, respectively. Inhibitory effect of l-cysteine and sodium disulphide differed from each other.
Beyaz kiraz meyvesinden (Starks Gold) polifenol oksidaz enzimi ekstrakte edilmiş ve amonyum sülfat çökeltmesi, diyaliz ve iyon değişim kromatografisi ile saflaştırılmıştır. Toyopearl 650 m kolon kromatografisi sonucunda PFO aktivitesi gösteren izoenzim a ve izoenzim b ile belirtilmiş iki pik elde edilmiştir. İzoenzim a % 34.9 verimle 3.9 kat, izoenzim b % 54.3 verimle 76.7 kat saflaştırılmıştır. İzoenzim a ve b’nin optimum pH değerleri sırası ile 4.5 ve 4.98 olarak bulunmuştur. Optimum sıcaklık değerinin izoenzim a için 20°C ve izoenzim b için 30°C olduğu saptanmıştır. İzoenzim b’nin kateşol substratına ilgisi izoenzim b’den daha yüksektir. Aktivasyon enerjisi ve z değerleri izoenzim a için 22.1°C (r2= 0.883) ve 98.5 kj/mol (r2= 0.878), izoenzim b için 13.9°C (r2= 0.990) ve 157.1 kj/mol (r2= 0.989) bulunmuştur. L-sistein ve sodyum disülfitin inhibitör etkisinin birbirinden farklı olduğu belirlenmiştir.
Bu çalısmada "Hale Haven" seftalilerinde polifenol oksidaz (PPO) enziminin nitelikleri arastırılmıstır. Ham, yarı olgun ve tam
olgun seftalilerden öncelikle "Aceton powder" hazırlanmıstır. "Aceton ...Powder"dan hazırlanan enzim çözeltisinde optimum pH,
Michaelis konstantı (Km), maksimum hız (Vmax) ve enzim aktivitesinin termal inaktivasyonu incelenmistir.
Olgunluk asamasına göre enzimin optimum pH derecesi 6.0-6.5 arasında bulunmustur. Tam olgun seftalilerde elde edilmis enzimin
pH 6.2 de Km=14.3 mM katesol ve Vmax=1.25 Abs.da-1. mL-1 oldugu saptanmıstır.
Enzimin termal inaktivasyon kinetigi 70oC de arastırılmıstır. Her enzim ekstraktının termal inaktivasyon kurvesi, baslangıçta dik bir
dogru, sonra daha yatık bir dogru olmak üzere iki bölümden olustugu belirlenmistir. Bu nedenle seftali PPO enziminin ısıya direnci
farklı iki izoenzimden olustugu sonucuna varılmıstır. Baslangıçtaki hat, ısıya duyarlı enzimin inaktivasyonunu, ikinci hat ise ısıya
dirençli enzimin inaktivasyonunu temsil etmektedir. Isıya dirençli fraksiyonun 70oC de inaktivasyonu, birinci dereceden reaksiyon
kinetigine uymaktadır. Reaksiyon hız konstantları, ham, yarı olgun ve tam olgun seftalilerde sırasıyla, 20.36, 23.17 ve 19.66.10-2.dak-1
olarak hesaplanmıstır.
Toplam enzim aktivitesinde ısıya dirençli kısmın oranı, inaktivasyon kurvesinin sıfır zamana kadar ekstrapolasyonu ile hesaplanmıstır.
Bu degerlerin, ham, yarı olgun ve tam olgun meyveler için sırasıyla %83, %48 ve %55 oldugu saptanmıstır.
The characteristics of polyphenol oxidase (PPO) from "Hale Haven" peaches were investigated. "Aceton Powder" was first
prepared from peaches at three different maturity stages, namely unripe, half-ripe and fully ripe.
The optimum pH, Michaelis costant (Km), maximum velocity (Vmax) as well as thermal inactivation of enzyme activity were studied
with the enzyme solution prepared form "Aceton Powder".
According to the degree of maturity, the pH optimum of PPO was between 6.0 and 6.5. The enzyme from fully ripe peaches showed
a Km of 14.3 mM for catechol and Wmax of 1.25 OD min-1 mL-1 at pH 6.8.
The termal inactivation kinetics of enzyme was studied at 70oC. The heat inactivation curve for each enzyme extract consisted of an
inital steep straight line, and a final straight line with a shallow slope. It was therefore concluded that two isoenzymes of PPO with
different resistances were present in peaches. The inital line represented inactivation of heat-labile enzyme and second heat-resistant
enzyme. The inactivation of the heat-resistant fraction at 70oC followed a first order reaction kinetics. The rate constants were
20.36, 23.17 and 19.66.10-2.min-1 for unripe, half-ripe and fully ripe peaches, respectively.
The proportion of heat-resistant portion in total activity was estimated by extrapolating the heat resistant curve to zero time. These
values were 83%, 48% and 55% of total enzyme activity for unripe, half-ripe und fully ripe fruit, respectively.
PDF
