Browsing by Author "Albayrak, Nedim"

Now showing 1 - 8 of 8

Development of Immobilized Lipase for Industrial Biodiesel Production
(2009) Öndül, Eda; Albayrak, Nedim
Bu çalışmada tutuklanmış lipaz enzim sistemi geliştirilmiş ve biyodizel üretimine uygulanmıştır. Lipaz enzimi katalizörlüğünde gerçekleştirilen transesterifikasyon tepkimesi ile daha temiz ve daha az saflaştırma gereksinimi duyan biyodizel üretilmiştir. Lipazların tutuklanması için destek maddesi olarak pamuk iplikler kullanılmıştır. Bu tür destek maddeleri, ucuz ve kolay bulunabilir, yüksek mekanik dayanıma sahip olma, difüzyon sınırlamalarından asgari düzeyde etkilenme ve endüstriyel tip dolgulu kolonlara iyi uyum gösterme gibi avantajlar sunmaktadırlar.İpliksi materyale tutuklamaya çalışılan çeşitli lipazlar arasında Candida antarctica lipaz A ve Thermomyces lanuginosus lipazları Polietilenimin-çok katmanlı enzim tutuklama yöntemine göre ipliksi materyale başarılı biçimde tutuklanmıştır. Candida antarctica lipaz A ve Thermomyces lanuginosus lipazları 1 gram ipliksi materyale sırasıyla 200 mg ve 180 mg protein verimiyle tutuklanmıştır. Dolgulu kolon reaktörde tutuklu Thermomyces lanuginosus lipazları ile yapılan biyodizel çalışmalarında metanol ve etanol ile % 90 biyodizel verimleri elde edilmiştir. Candida antarctica lipaz A ile dolgulu kolonda yürütülen tepkime de ise metanol, etanol ve izoamil alkollerle % 30-50 civarında biyodizel verimleri elde edilmiştir. Thermomyces lanuginosus lipazları ile yapılan biyodizel çalışmalarında ayçiçeği, kolza ve kullanılmış kızartma yağlarından metanol ile yüksek biyodizel verimleri elde edilmiştir.Anahtar Sözcük: Biyodizel, Lipaz, Tutuklanma, Polietilenimin, İpliksi materyal, Dolgulu Kolon
Immobilization of Candida Antarctica a and Thermomyces Lanuginosus Lipases on Cotton Terry Cloth Fibrils Using Polyethyleneimine
(Elsevier, 2012) Ondul, Eda; Dizge, Nadir; Albayrak, Nedim
In this study, cotton terry cloth fibrils were coated with 0.2% polyethyleneimine (PEI). Lipases from Candida antarctica A (CALA) and Thermomyces lanuginosus (TL) were immobilized on this support through adsorption followed by cross-linking with 0.2% glutaraldehyde. PEI-enzyme aggregates formation and growth of aggregates on cotton cloth fibrils lead to multilayer immobilization of the lipases. PEI and lipase was mixed to form PEI-enzyme complex/aggregate. The highest amount of enzyme precipitate was obtained at the PEI to enzyme ratio of 1/20-1/40 for both lipases. The effect of pH was also investigated for aggregates formation. The results showed that when pH values were below 8, aggregation and precipitation were not occurred for C. antarctica A lipase. However, pH did not affect PEI-enzyme aggregate formation for T. lanuginosus lipase. Immobilized enzyme amount was approximately 180 mg/g support and 200 mg/g support for T. lanuginosus and C. antarctica A lipases, respectively. Effect of the reaction temperature on the relative activity of the free and immobilized lipases at various temperature (30-80 degrees C) was studied. It was found that immobilization had no effect on the optimum temperature and it was 60 degrees C for both free and immobilized enzymes. The effect of operational and storage stability on activity of free and immobilized lipases were also investigated. Immobilized lipases exhibited that they could be stored at room temperature with a little activity lost during 28 days. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.
Immobilization of Rhizomucor Miehei Lipase on Fibrous Support
(2008) Özarslaner, Gülçin Eylem; Albayrak, Nedim
Bu çalışma kapsamında Rhizomucor miehei'ye ait lipaz enzimi ipliksi destek materyali üzerine çok katmanlı olarak tutuklanmıştır. Çalışmada geliştirilen lipaz tutuklama yönteminde öncelikle artı yüklü dallanmış bir polimer olan polietilenimin'in (PEI) lipazlarla elektrostatik kompleks oluşturma özelliği incelenmiştir. Destek kullanılmaksızın PEI-lipaz küreciklerinin oluşturulmasında en uygun PEI konsantrasyonu 2 mg/mL ? 0.06 mg/mL aralığında denenerek belirlenmiş, uygun PEI konsantrasyonu 0.25 mg/mL; PEI/enzim oranı ise 0.02 bulunmuştur. Bu oranda oluşturulan PEI-enzim küreciklerinin aktivitesi serbest enzimle kıyaslandığında %160 bulunmuştur. PEI-enzim komplekslerinin çapraz bağlanması için GA (Gluteraldehit) kullanılmıştır. Optimum GA miktarı 2 mg/mL olarak belirlenmiştir. GA ilavesiyle uygun bulunan PEI konsantrasyonu 0.5 mg/mL, uygun PEI/enzim oranı 0.04 olarak saptanmıştır. İpliksi destek materyali kullanıldığında ise destek üzerine PEI çözeltisi ilave edilerek destekle etkileşime bırakılmış daha sonra ortama enzim ilave edilmiştir. İpliksi materyal üzerine enzim tutuklamak üzere 0?10 mg PEI/g pamuk aralığında konsantrasyonlar denenmiştir. Kullanılması gereken uygun PEI konsantrasyonu 1.5 mg PEI/g destek, PEI/enzim oranı 0.05'dir. Ortama ilave edilmesi gereken GA oranı belirlenirken 6.25?625 mg GA/g destek aralığında GA konsantrasyonlarının etkisi incelenmiştir. Uygun GA miktarı 62.5 mg/g destek materyalidir. Serbest ve destek üzerine tutuklanmış enzimlerin sıcaklık, pH, depolama stabiliteleri ile Vmax ve Km değerleri araştırılmıştır.
Lipase Immobilization on Various Fibrous Support Metarials
(2010) Kanışlı, Mehmet Erhan; Albayrak, Nedim
Bu çalışma kapsamında farklı ticari kaynaklardan elde edilen Rhizomucor mihei kaynaklı lipaz enzimleri; çeşitli ipliksi destek materyalleri üzerine (Pamuk, akrilik,Poliester ve polietilenteraftalat iplik akrilik ve naylon elyaf), Polietilenimin (PEI) ve Gluteraldehit (GA) kullanılarak tutuklanmıştır. Destek materyali kullanılmaksızın çözelti ortamında yapılan denemelerde optimum PEI/lipaz oranında Codexis ve Novozyme RM Lipazları sırasıyla, %85 ve %90 lipaz aktivitesi PEI ile kümecikleştirilmiştir. PEI Codexis lipazının aktivitesinde sınırlı bir düşmeye neden olurken Novozyme lipazının aktivitesini % 15-20 oranında arttırmıştır. Biocat RM Lipazında ise çalışmada kullanılan tüm PEI konsantrasyonlarında Lipaz aktivitesi önemli ölçüde olumsuz etkilenmiş, diyaliz gibi kısmı bir saflaştırma işleminin ardından PEI'nin aktivite üzerindeki olumsuz etkisi giderilebildiyse de kümecik oluşumu sağlanamamıştır. Codexis ve Novozyme RM Lipazları pamuk iplikte optimize edilen şartlarda farklı ipliksi materyallere %95'in üzerinde protein verimiyle tutuklanmıştır.Pamuk ve akrilik iplik ile naylon elyafa tutuklanmış Codexis veya Novozyme RM lipazlarıyla dolgulu kolon reaktörde etanol veya bütanol kullanılarak ayçiçeği yağından yüksek verimlerle biyodizel üretilmiş, enzimlerin, alkollerin ve destek materyallerinin etkisi kıyaslanmıştır. Benzer çalışmalarda yağa oranla % 2 enzim kullanılarak elde edilen biyodizel verimi aynı sürede % 0,2 -0,4 enzim kullanılarak elde edilmiştir.
Modification of Cellulose Acetate Membrane Via Low-Pressure Plasma Polymerization for Sugar Separation Applications: Part I. Membrane Development and Characterization
(Elsevier Science Bv, 2010) Gulec, Haci Ali; Topacli, Arzu; Topacli, Cafer; Albayrak, Nedim; Mutlu, Mehmet
The aim of this study is to illustrate the low-pressure plasma modified cellulose acetate (CA) membranes can display a fractionation capability that can be of major importance for the operation of continuous enzymatic membrane reactors. For this purpose, low-frequency (LF) and/or radio-frequency (RF) excitations were applied to coat ethylenediamine (EDA) monomer to alter physico-chemical characteristics of surface as well as narrowing pore size of CA type common ultrafiltration membrane. Membrane characteristics were evaluated using various physical and chemical techniques including contact angle, Fourier Transform Infrared Spectroscopy with Horizontal Attenuated Total Reflection attachment and scanning electron microscopy. Membrane performance based on efficient monosaccharide removal was tested by using a diffusion cell. The contact angle results showed that the grafted amino groups caused great increase on the polar nature of the CA membranes studied. A complete and permanent hydrophilic modification of a CA was achieved by LF plasma treatment. From the fractionation point of view, 120 W and 10 min seemed to be a better plasma condition for membrane modification using LF plasma system. Very high retention (>94%) was obtained with the LF/PIzP-modified CA membrane for disaccharides, while the retention for monosaccharides was rather low (<73%) at the same reaction time. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.
Preparation and Characterization of Cross-Linked Pei-Lipase Aggregates With Improved Activity and Stability
(2022) Albayrak, Nedim; Kanışlı, Mehmet Erhan
Using polyethyleneimine (PEI) as the sole precipitation and aggregation agent, PEI-enzyme complexation was investigated with lipases from Rhizomucor miehei, Thermomyces lanuginosus and Candida antarctica. The approach relied on rapid development of PEI-lipase aggregates in a solution and followed by glutaraldehyde cross-linking thus resulting in cross-linked PEI-lipase aggregates. PEI to enzyme mass ratio of a 1/ 20-40 range, alkaline pH and the absence of impurities produced higher coupling yields and activities. The pH affected the precipitatibility and/or relative activity of the aggregates. Impurities in some lipase preparations may prevent the formation or precipitation of the PEI-lipase aggregates. The aggregates attained higher stabilities especially at high pHs and enhanced thermostability with at least a 20-fold at ambient temperatures. By using p-nitrophenyl propionate as a soluble substrate, app. Vmax for the immobilized lipase increased by two-fold with only 25% increment in app. Km compared with the soluble lipase. Complexation with PEI may have produced favorable interface assisting for conformational change for the lipase activation. Thus, cross-linked PEI-lipase aggregates with ease of recovery and stability can be simple and inexpensive alternative for carrier-free immobilized lipases.
The Effect of Plasma Modified Membrane Separation on Enzymatic Oligosaccharide Production
(2009) Güleç, Hacı Ali; Albayrak, Nedim
Bu çalışmada selüloz asetat (SA) ultrafiltrasyon membranları monomer olarak etilendiamin (EDA) kullanılan plazma polimerizasyon (PlzP) yöntemiyle yüzeylerinde monosakkarit/disakkarit ayrımına olanak verecek gözenek büyüklüğü ve dağılımının oluşturulması amacıyla modifiye edilmiştir. Bu amaçla düşük ve radyo frekanslı (LF-, RF-) plazma sistemleri kullanılmıştır. En iyi şeker ayrışımını sağlayan plazma koşulları düşük frekans (LF) plazma sisteminde 120 W güç ve 10 dak EDA monomer uygulamasıyla elde edilmiştir. Bu koşullarda hazırlanan membran, monosakkaritler için ~% 73; disakkaritler için ~% 94 ve oligosakkaritler için ise ~% 99.9 düzeyinde alıkonma oranları sağlamıştır. Galakto-oligosakkarit (GOS) ve frukto-oligosakkarit (FOS) üretim verimleri serbest enzimlerle PlzP-modifiye membranların eş zamanlı olarak kullanıldığı sistemde % 30-40 monosakkarit ayrışımında, % 50-56 oranında artmıştır. Üretim verimindeki artış tutuklu enzim sisteminde % 16-29 monosakkarit ayrışımında, % 25-30 seviyesindedir. A. oryzae ve K. lactis ? -galaktozidaz (AOG ve KLG) ve S. cerevisiae invertaz (SCİ) enzimleri etkin şeker ayrımını sağlayan plazma koşullarında hazırlanan membran yüzeylerine polietilenimin (PEI) çok katmanlı enzim tutuklama yöntemiyle tutuklanmışlar ve % 80-90 tutuklama verimi ve % 66-89 aktivite verimi elde edilmiştir. Tutuklu enzimlerin sıcaklık dayanımları önemli ölçüde arttırılmıştır. Serbest enzimlerle kıyaslandığında her bir enzim için yarı ömür bazında 10 ila 30 kat artış saptanmıştır. Düşük basınç plazma yöntemiyle modifiye edilen membran yüzeyleri temas açısı, Fourier Transform Infrared (FTIR) with Horizontal Attenuated Total Reflectance (HATR) spektroskopisi ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile karakterize edilmiştir. Geliştirilen sistem OS üretim verimini arttırmış ve son ürün karışımında istenmeyen monosakkaritlerin miktarını azaltmıştır.
Tutuklanmış Lipaz Geliştirlmesi ve Dolgulu Kolonda Biyodizel Üretiminde Kullanımının Araştırılması
(2009) Albayrak, Nedim; Öndül, Eda; Kanışlı, Erhan Mehmet; Özarslaner, Eylem; Keskinler, Bülent