مقاله درباره مهار فعالیت و فرآیندها

دانلود پایان نامه

در این بخش از پژوهش ابتدا پایداری ساختاری آنزیم در بافر تریس در دمای °C 85 مورد بررسی قرار گرفت. شکل 4-11 طیف فلورسانس آنزیم TTL در بافر تریس mM 50 (pH = 8) را در زمانهای مختلف حرارتدهی در °C 85 (0، 30 و 60 دقیقه) نشان میدهد. بیشینه نشر فلورسانس در مورد آنزیم TTL قبل از حرارتدهی 570 و در λMax 333 نانومتر است. پس از حرارتدهی شدت نشر فلورسانس به شدت کاهش یافته، به طوری که در زمان 30 دقیقه بیشینه نشر به 385 ودر زمان 60 دقیقه به 368 کاهش یافته است.
شکل 4-11- طیف فلورسانس آنزیم TTL در بافر تریس mM 50 پس از حرارتدهی در °C 85
به منظور بررسی پایداری دمایی ساختار آنزیم درمحیط مایعات یونی ایمیدازولیومی با آنیون -PF6 در غلظت 100 % ، در دمای °C 85، به مدت 1 ساعت انکوبه گردید. در مقایسه بین دو طول مختلف زنجیره آلکیلی کاتیون، مایع یونی [C4MIM][PF6] با شدت نشر فلورسانس بیشتر نسبت به [C6MIM][PF6]، اثر پایدارکنندگی بیشتری را از خود نشان داد. در شکل 4- 12 مشاهده میشود که شدت نشر فلورسانس پس از 1 ساعت حرارتدهی به آنزیم در دمای °C 85، در محیط [C4MIM][PF6] در سطح 616 و در مورد [C6MIM][PF6] در سطح 332 قرار گرفته است. همچنین کاهش λMax در محیط [C6MIM][PF6] به میزان nm 5 دیده شد.
با بررسی طیف فلورسانس مربوط به TTL تیمار شده در مایع یونی [C4MIM][PF6] مقداری کاهش شدت نشر پس از 30 و 60 دقیقه دمادهی در °C85 میتوان دید (شکل 4-13). با این وجود تفاوت زیادی در نشر فلورسانس بین نمونههای حرارت دیده در مایع یونی و نمونه آنزیم غیرفعال وجود دارد که این امر گویای حفظ درصد بالایی از ساختار آنزیم در محیط [C4MIM][PF6] است.
شکل 4-12- طیفهای فلورسانس مربوط به آنزیم TTL انکوبه شده در مایعات یونی ایمیدازولیومی با آنیون PF6؛
پس از 60 دقیقه حرارتدهی در دمای°C 85
شکل 4-13- طیف فلورسانس آنزیم TTL انکوبه شده در مایع یونی [C4MIM][PF6]؛
پس از حرارتدهی در دمای°C 85.
فصل پنجم
بحث
5-1- اثر مایعات یونی بر فعالیت هیدرولازی آنزیم TTL
با به کارگیری مایعات یونی بر پایه ایمیدازولیوم در فرآیندهای بیوکاتالیزوری میتوان فعالیت، اختصاصیت و پایداری آنزیمها را ارتقا داد (Wehofsky et al.,2008، Debnath et al.,2010). مایعات یونی ایمیدازولیومی با آنیون برمید حلالیت خوبی در آب دارند. کارهای متعددی در زمینه بررسی اثر مایعات یونی مختلف بر فعالیت آنزیم لیپاز در انجام واکنشهای استریفیکاسیون، ترانس استریفیکاسیون و تفکیک مخلوطهای راسمیک انجام شده است(Liu et al.,2010 ،Kaar et al., 2003 ،Lozano et al., 2004 ، Vidya and Chadha, 2009 ،Habulin and Knez,2009 ). با این وجود گزارشات محدودی از بررسی اثر مایعات یونی بر میزان فعالیت هیدرولازی آنزیم لیپاز وجود دارد (Ventura et al., 2012 ، Na et al.,2013 ).
میتوان اثر غلظتهای مختلف و ساختار کاتیون مایع یونی بر فعالیت هیدرولازی TTL را بر اساس خصوصیات تفکیک یونی و تجمع مایعات یونی تفسیر کرد. با توجه به گزارش Na و همکاران با افزایش غلظت مایعات یونی [CnMIM][Br] رسانایی محلول نیز افزایش مییابد (Na et al.,2013). به گزارش Sirieix-Plenet و همکاران در غلظتهای کمتر از غلظت آستانه تشکیل میسل در مایع یونی، افزایش غلظت مایعات یونی با افزایش رسانایی محلول در ارتباط است و پس از این غلظت این رابطه دیده نمیشود (Sirieix-Plenet et al., 2004) پس بر اساس این مشاهدات میتوان غلظت آستانه تشکیل میسل را به دست آورد. غلظتهای آستانه تشکیل میسل و همچنین غلظتهای بهینه مایعات یونی برای فعالیت آنزیمی حاصل از پژوهش حاضر در جدول 5-1 آمده است. غلظتهای بهینه به دست آمده برای افزایش فعالیت هیدرولازی آنزیم TTL در حضور مایعات یونی در مورد [C2MIM][Br] و [C6MIM][Br] کمتر ازCMC های گزارش شده برای این مایعات یونی است و در مورد مایع یونی [C4MIM][Br] نیز غلظت بهینه در نزدیکی CMC مربوطه قرار دارد. بنابراین تا زمانی که غلظت مایعات یونی کمتر از مقادیر CMC مربوطه است، مایعات یونی میتوانند باعث افزایش فعالیت آنزیمی شوند. با افزایش غلظت مایع یونی از میزان CMC مربوطه مهار فعالیت آنزیمی را میتوان مشاهده کرد.
جدول 5-1- غلظتهای بهینه مایعات یونی (CnMIM Br n=2,4,6) و CMC های مربوطه
مایعات یونی
غلظت بهینه (mM)
CMC (mM)
[C2MIM][Br]
300
1900 (Goodchild I., 2007)
[C4MIM][Br]
1000
970 (Wang J. J., 2007)
[C6MIM][Br]