Lizin tayinine yönelik biyosensör geliştirilmesi ve karakterizasyonu

Abstract

İnsanda ve diğer memelilerde L-lizin esansiyel amino asitlerden bir tanesidir ve besinlerle alınması gerekir. Lizin eksikliği bazı hastalıklara sebep olabilir, bu nedenle besinlere takviye olarak ilave edilebilir ve ilaç olarak kullanılabilir. Bu sebeple besinlerde lizin tayini yapmak önem taşır, ısı ve saklama koşullarıyla hemen zarar gören lizin amino asit tayini besin kalitesini ölçmek için iyi bir araçtır. Biyolojik aktif materyal olarak enzim içeren biyosensörler, temel olarak elektrokimyasal sinyalleri alan bir elektrot ve bu elektrot üzerine immobilize edilmiş enzim veya enzimler içermektedir. İyon seçici elektrotlar üzerine bir veya daha fazla enzim immobilize edilerek, bunların çeşitli substrat tayininde kullanılmaları son yıllarda oldukça önem kazanmıştır. Biyosensörler, vitaminler, antibiyotikler, metabolitler gibi organik maddelerin, bazı inorganik bileşiklerin, enzimlerin, virüslerin ve mikroorganizmaların tayininde kullanıldığı gibi biyoteknoloji ve gıda endüstrisi alanlarında da kullanım alanı bulmaktadır. Bu tez çalışmasının amacı palmitik asit içeren amonyum-seçici PVC membran elektrot üzerine belli oranlardaki lizin oksidaz enziminin immobilize edilmesi ile biyosensör geliştirerek lizinin potansiyometrik tayininin yapılmasıdır. Biyosensör oluşumu iki safhada yapıldı, birinci safhada amonyum-seçici poli(vinilklorür)(PVC) membran elektrot oluşturuldu, ikinci safhada ise bu amonyum-seçici elektrot üzerine glutaraldehit kullanılarak lizin oksidaz (LOx) enzimi immobilize edildi. Enzimatik reaksiyon sonucu oluşan amonyum iyonları oluşturulan biyosensör kullanılarak potansiyometrik olarak tayin edildi. Lizin biyosensörün amonyuma ve lizine cevabı belirlendikten sonra lizin için çalışma aralığı, cevap zamanı, optimum tampon konsantrasyonu, optimum pH, ortam sıcaklığı, raf ömrü ve tekrarlanabilirlik parametreleri belirlendi. Diğer amino asitlerin ve askorbik asidin girişim etkisi çalışıldı. Lizin oksidaz enzimi (LOx) spesifik olarak lizinin α-oksidasyonun katalizlemekle birlikte L-fenil alanin, L-arjinin ve L-histidin gibi diğer bazı amino asitlere karşıda yavaşta olsa reaksiyon gösterir. Bu çalışmada gerçek numunelerde bulunabilecek askorbik asit ve diğer pek çok amino asit ihmal edilebilir seviyede girişim etkisi göstermiştir. İlave olarak ticari lizin tablet ve kapsüllerde lizin tayini başarıyla gerçekleştirildi. Belirtilen etiket değerleriyle yakın sonuçlar elde edildi.