Katalog

Bakteriyel polyesterler gözde Doğada kolay çözünebilir biyopolyester üretimi hızlo artıyor. Bakı Hazer (*) 1 920 lı yıllarda Alper ve Lundgren ın bakterı hucresı ne yedek eneıjı kayndgı olarak polı 3 hıdıoksıalkdnoat sınıfının ılk uyesı olan polı 3hıdroksıbutırat, PHB bırıktudığını bulnidları o zamanlar henuz farkına vanlamayan ve gunumuzde yogun çalışmalar yapılmakta olan yenı bır plastık malzeme sınıfının keşfının bır başlan gıcı oldu Kaıbon azot fosfor potasyum, magnezyum gıbı besı kaynaklarmdan herhangı bırırun kısıtlanmdsı üe bakterının bu gerılımlı ortamda ılerıde kullanabümek amacıyla eneıjı deposu olaıak bu tur polyesten bırıktırdıgının anlaşılmasından 50 yıl .sonra Dawes ve Senior'un konu uzerınde kapsamlı çalışması dıkkat çekıcıdır Burada A Eutıpphus E Cholı gıbı bakteı ılerm karbondıoksıt aseük asıt, butırık asıt gıbı karbon ıçeren kımydsal maddelerle (*) Prof Dr Zongukiak Karaelmas Unıveısıtesı Fen PHB urettığı detaylı bır şekılde ıncelenmektedır Bu şekılEdebıyat Fakultesı Kımya Bolumu 67100 Zonguldak ve de dogal olaıak uretılen PHB nın, çok buyuk mıktarlarda Bakteriyel polyesterlerin uretımı 199O'lı yıllann TUBITAK Marmara Araştırma Merkezı Gıda Bılımı ve uretılen ve çogunlukk dmbalaj malzemesı olarak kullaru başındd bır başka boyutta ycnı bır onem daha kazandı Teknolojısı Araştırma Enstıtusu Gebze 41470 Kocaeh lan polıpropılerun ozellıklerıne çok benzıyor olması ıle Massachusetts Unıversıtesı nde Profesor Robert W. Avrupa ve Amcııkada ICI ve Zerıeca tarafından endustıı Lenz ve R. Clinton Fuller Pseudomonas oleovorans ı 6O R (**) yel çapta uretımı başlatıldı Doğa kendı urettıgını yıne 10 karbonlu alkonoık a&ıtlerle buyuterek PHB'den farklı kendısı yok eder ılkesı uyaıınca PHB nın polıpropılenın ozellıklere sahıp yenı tuı polyesterler uretımı uzerındekı ( O CH CH2 C) fızıksel ve mekanık ozellıklerıne üaveten bır de kpnrlılı gınden bıyobozurıur olması plastıklerm çevre kır özellik PHB PHO PET PP R CH3 (PHB) lılıgıne bu çaıe olaıak onemını arttırdı 176 Erıme sıcaklıgı (°C) 175 61 267 R C3 C7 (polı 3 hıdroksidlkanoat PHA) 70 Krıstal yapı (%) 80 30 3050 Polı3hıdroksıalkanoatlarda R yan gıubu bdkterının Tüketimin hizmetinde beslendıgı karbon kdyridğına bri^lı olarak degışu 10 Camsı geçış sıc (°C) 515 35 69 ve R yan grubunun 3 (Polı 3 hıdıoksıhekzanoat Gunumuzde polıpropılen polısıtıren polıetı Yogunlugu (gcm 3) 0 905 1 25 10 1385 PHHx) 4 (polı 3 hıdıoksıheptanodt PHHp) r> (polı len, polıvınılkloı uı ve polıetılentereftdlat ınsan ya 38 Çekrrıe dayanımı (MPa) 40 6 10 70 3 hıdıoksıoktanoat PHO) f (polı 3 hıdıoLsıonano> şdmını kolaylaştıran otomobıl bılgısaydr televı? Uzarna mıktarı (%) 400 6 300 450 100 at PHN) ve 7 karbonlu (polı 3 hıdroksıdpk uıodt yorı, ev eşyalan ınşaat malzemelerı yapıştırınlar Bıyobozunurluk > 10 yıl Bırkaç hafta Bırkaç hafta 10 yıl PHU) oluşuna goıe polyesterm ozellıgı de degışve buyuk oıanda ambalaj malzemesı olaıak kulla Oksıjen geçugenlıgı mfkte ve PHB 175 derecedp erıyen bır polımeı 1700 45 70 nılmak uzeıe fabrıkdldrda sentetık olarak yuz mıl (cm3m 2atm lday 1) ıkerı R yan grubundaia kaıbon sayiM arttıkça daha duşuk eııyen dahd yumuşak polımer ozellıgı ka yon ton (yılık) cıvarındd uretılıyor Kaynak Ch Sasıkala Ch VRdmana Advances m Appl Mıcrob 42 97 217 (19%) Zdnmaktadır Bunun yanıııda ozellıkle drnbalaj malzeme ı hor yıl müyonlarca ton dogaya atık olarak gerı donmekte dır ve uzun ^uıe bozunmadan kalarak dogada çevre kırlılıgıne sebep olmaktddır Plastık çoplerın doğada ınsan kullanım alanlannı ışgal etmelen yanmda denızlerde ve gollerde bırıkerek kuşlar ve bahkldrm ıçlerıne gırıp hava sız kalıp bogulmalanna da sebep olmaktadır Çevre kırlı lıgı nedenlerıyle Amerıka ve Avrupada sentetık polımer leıın ambaldj malzemesı olarak kullarurruna kesm sınırlamalar geürıyor Amerıkada okyanuslara plastık atık bırakılması kesm olarak yasaktır Avrupa ulkelerı de yaygın olarak dogaya atık olarak bırakıldıgında kendılıgınden bozunabılen ambalaj malzemelermın kullanımını zorla maktadır Bu nedenle sentetık polımerlere bıyobozunur olan doğal polımerler kanştııılarak kompozıt mdlzemelcr kullanımı plastıklerm gerı kazanüması yolund gıdılmesı sentetık polımerlerden pohkaprolakton polılaktat gıbı bıyobozunur olanlaımın genış çapta uretımı de uzerınde onemle durulan konulardandır çalışmalarırıı yogunlaştırdılaı (**) Bazı tıcarı problemlerle PHB ve PHO nun ozellıkleıı karşüaşürmalı olaıak aşagıdakı Cetvel 1 de venlrnektedır C e t v e l l PHB ve PHO nun sentetık polyester (PET) ve polıpropılen (PP) ıle kdi şılaştırmalı ozellıklerı Bıyobozunur plastık malzerne ozellıklerı yanında ılerı muhendıslık teknolojısmııı aradıgı yenı turde ve yenı fızıksel, mekanık ve ısıl ozellıklere sahıp yenı polımerleı olarak, polıhıdrosıalkdnoatldr (PHA) polımer araştırma dunyasında hızla buyumektedır Japonya da Hollanda da Kanadada ve Almanyadd PHA uzerınde çalışan aıaştırma merkezlerı kayda degeıdu Profesor Hazer 1992 de ve 1995'te Len? Fuller araştırma grubunda bakterıyel pul yester uretımı çalışmalarına katıldı Faıklı kımyasal yapıda yenı tur PHA uretımlerını ortaya koydu l§997de TUBtTAK Marmara Arastırma Merke zınde bu tur çalışmaları ıçeren bır araştırma grubunu oluşturup bıyokımya aıaştırma uzmanı Dr M Boıcaklı ıle PHA uretımlerını geıçeklestırdı Yenı bıyobozunuı turde ambalaj malzemelerı uıetımı uzerındekı ardştırma çalış malan devarrı etmektedır Tatlılığın kökeni Serpin mi? M ılyonlaıca pıoteuun yalnızca dltı tdnesı tatlıdıı Bunlaıın tdtlılık ciereresı eşdeger mıktaıda sakaıozuıı 100 ıle 3000 katı arasmda degı şır Ancak tum bu proteırılerın tatlı oluşlaıı dısında hıçbır oıtak rıoktdldrı yoktur Bu da yapılaıındakı tatlar.ı rıeyın yol açtıgına ılışkın soruyu berabeıınde getıııı Soru WJısconc"in Madıson Unıver.sı tfc!bi ndeıı John L. Markly ve aıkada^laı ı tarafından Nature Structural Biology'de yayımlaıirirı nidkdlede derınle mcsıne mcelenıyoı Aıaştırmdnldr konu ya açıklık getırebılmek ıçın Batı Afrıkadd yetışen Pentadıplandıa bıezzeana ddlı meyvede dogal olaıak bulunan tatlı bıı pıoteın olan barzzeının uçboyutlu yapısını ınceledıleı Dığeı tum prolemlet gıbı bıazzeın de tren vagonlaıı gıbı kdrdkterıstık bıçım de bırbıııne bagldiınıı^, amıno asıt ddın dakı kuçuk molckulleıden kuı ulu bır zın cırden oluşur Ancak, vaqonlardan faıklı olaıak arrııno asıt zıncııı her bııı faıklı kmıya&al ozellıklere sahıp amıno asıtleıııı duzenlenış bıçımıne bagiı bır yapıya sa hıptıı Bu zıncu kendı ustune bukulerek /ıncırın uç bolumlerıyle baglar oluştuıa bıldıgı gıbı bırbınnden ayrı sarmallar ve bazı bolumlerın bu ılerı bır gerı gıttıgı tabakamsı yapılar serwç*rwvtrmy)!*>'gri>~ xftupgaıv< gıleyebılır #/#r biyologlar Her ne kadar prote ındekı amıno asıt ya pısı proteının ışlevı ıçın onem taşımak tay&a da proteının bıyolojık bu varlık ol masını saglayan en onemlı nıtelıgı amıno dsıtlerının karakterıs tık bır bıçım ya da korıformasyon ıçın dekı duzenıdıı Pıo teırun ozellıkleı uıden pek çogu tum mole kulun bıçımıne bağlı dıt Pıoteırıler arasında bıaz/eın ıse yalnızca 54 amıno a&ıt u?un lukta oldukçd ba.sıt bır pıoteuıdıı Bıaz zoın dışında tatlı tadı olan yalnızcd ıkı proteının yapısı belıılenebılmıştıı Bunldiın adı taumatın ve ıno nellın olup bıazzeıne oıanla daha buyuk molekullere sahıptırleı ve ne brazzeıne nedebırbulerınebenzeıler Ancak eger tdtlılık belırlı bıı yapıdan kaynaklarımdktdysd bu henuz beüılenemenıışlıı Bıe//eırı ozel bıı yapısal ınotıfe bdhıp olup butıa brezzem kıvrımı adı ve rılır Yapısal rnotıfleı bıleşımdekı amıno asıtlerın bıleşımleıınden bagımsı/ olaıak yalnızca bıçımsel olarak ozellık taşırlar Bıezzeın kıvrımı ya da benzer bu, urılere son derece farklı amıno asıt bıleşımleı ırıe sahıp pek çok proteırıde oıncgın akıcp zehırı rastlanu Amıno asıt dızılua açısmdan her ne kadar ydpı olarak farklı olsa da bıazzeın seıpırı adı verılen serın pıotea^ ınhıbıtoıleıı ddındakı proteın sımfıyla ben zerlık gosterır Orneklerıne yag tohumu hardal ve Aıabıdopsıs thalıano bıtkısınde rastlanu Bıazzeının serpırı etkınlıgı açısından onemlı kiba bır amıno asıt kesmtıden yoksun oldugu barıılmakiddır Ac dlw bıazzeın noımal ışlevını yıtııeıek tatlı hale gelmış bır seıpın mutantı mıdıı' Feza Akça Natuıe News Servıce 23 0 98 595/20