Karbondioksit tutucu ve dönüştürücü biyomimik nano enzim sistemlerinin geliştirilmesi ve uygulamaları

Abstract

Bu çalışmada, nano enzim sistemleri, rutenyum tabanlı amino asit monomerleriyle fotosensitif çapraz bağlama (ANADOLUCA) metoduna göre sentezlenerek, karbondioksidi (CO2) tutucu ve dönüştürücü sistemler olarak farklı uygulamalarda kullanılmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında nano yapılı karbonik anhidraz (CA) enzimi sentezlenerek 4-nitrofenilasetata karşı enzimatik aktivitesi belirlenmiştir. Ardından, ticari CA enzimiyle karşılaştırmalı olarak CO2'yi bikarbonata dönüştürme reaksiyonları incelenmiştir. İkinci aşamada, format dehidrogenaz (FateDH), formaldehit dehidrogenaz (FaldDH) ve alkol dehidrogenaz (ADH) enzimlerini içeren nano multi enzim yapısı yine ANADOLUCA metoduyla sentezlenmiş ve nano multi enzim kriyojel kolona çapraz bağlanmıştır. Sentezlenen bu sistemin CO2'yi metanole dönüştürme reaksiyonları incelenerek, literatürdeki enzimatik yöntemlerle CO2'nin metanole dönüşüm reaksiyonlarına göre üstünlüğü ortaya konmuştur. Çalışmanın son aşamasında, fotosentezdeki krebs döngüsünde rol alan 1,5 ribulaz bisfosfat karboksilaz/oksigenaz enzimi (RuBisCo) nano yapılı olarak ANADOLUCA metoduyla sentezlenerek, CO2 tutucu ve dönüştürücü özelliği incelenmiştir. Ayrıca ıspanak yapraklarından da RuBisCo enzimi izole edilerek izole edilen enzimin de CO2 tutucu ve dönüştürücü olarak etkinliği incelenmiştir.