Optimization of Immobilized Aldose Reductase Isolated from Bovine Liver

Sığır Karaciğerinden İzole Edilen İmmobilize Aldoz Redüktazın Optimizasyonu

Özet

Objectives: Isolation of enzymes and experiments on them require great effort and cost and are time-consuming. Therefore, it is important to extendthe usability of the enzymes by immobilizing them. In this study our purpose was to immobilize the enzyme aldose reductase (AR) and to optimizethe experimental conditions of the immobilized AR and compare them to those of free AR.Materials and Methods: AR was isolated from bovine liver and the enzyme immobilized in photographic gelatin by cross-linking with glutaraldehyde.Then the optimum conditions for free and immobilized AR in terms of pH, temperature, and storage were characterized by determining the enzymeactivity.Results: Following immobilization, the optimum pH and temperature levels for free AR, which were pH 7.0 and 60°C, slightly altered to pH 7.5 and50°C. The enzyme activity of the immobilized AR was maintained at about 65% after reusing 15 times. Moreover, immobilized AR maintained 95%of its original activity after 20 days of storage at 4°C, while the retained activity of the free AR was 85% of the original.Conclusion: Our experiments indicated that the conditions that affect enzyme activity might alter following immobilization. Once the optimumexperimental conditions are fixed, the immobilized AR can be stored and reused with efficiency higher than that of free AR. Moreover, this studyprovides an insight into the advantages of using immobilized AR in enzyme assays rather than free AR.

Abstract

Amaç: Enzim izolasyonu ve enzimler üzerinde yapılan deneyler, büyük çaba, maliyet ve zaman gerektirir. Bu yüzden, enzimlerin kullanılabilirliğinin immobilizasyon ile uzatılması önemlidir. Bu çalışmadaki amacımız, aldoz redüktaz (AR) enzimini immobilize etmek ve serbest AR’ninkiler ile karşılaştırarak immobilize AR’nin deney şartlarını optimize etmektir. Gereç ve Yöntemler: AR, sığır karaciğer ve böbreğinden izole edildi ve gluteraldehid ile fotografik jelatine çapraz bağlanarak immobilize edildi. Daha sonra, enzim aktivitesi belirlenerek serbest ve immobilize AR’nin optimum pH, sıcaklık ve depolama koşulları tespit edildi. Bulgular: Serbest AR için pH 7.0 ve 60°C olan optimum pH ve sıcaklık seviyeleri, immobilizasyondan sonra pH 7.5 ve 50°C olarak belirlendi. İmmobilize AR’nin enzim aktivitesinin, 15 kez kullanımdan sonra %65 oranında korunduğu tespit edildi. Bununla birlikte, +4°C’de 20 gün boyunca saklanan serbest AR’nin aktivitesi %85 oranında korunurken immobilize AR’nin aktivitesinin %95 oranında korunduğu bulunmuştur. Sonuç: Deneylerimiz, immobilizasyonu takiben enzim aktivitesini etkileyen koşulların değişebileceğini göstermektedir. Ayrıca, immobilize AR, serbest AR’ye göre daha yüksek aktiviteyle korunup tekrar tekrar kullanılabilmektedir.