فهیمه اسمی - دانشکده مهندسی شیمی و بیولوژی، دانشکده مهندسی، دانشگاه ساسکاچوان، ساسکاتون، ساسکاچوان
زینب صالحی - دانشکده مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه تهران، تهران ، ایران

حامل هاي سيليكايي مزومتخلخل به دليل غلبه بر مشكلات پايداري آنزيم هم در كاربردهاي بيوتكنولوژي و هم دركاربردهاي بيوكاتاليستي توجه زيادي را معطوف خود كرده اند. تثبيت آنزيم روي حامل ها مي تواند پايداري و توانايياستفاده مجدد از آنزيم را، بدون آن كه توانايي كاتاليستي آن كاهش يابد، بهبود بخشد. در ميان حامل هاي مورد استفاده،حامل هاي سيليكايي مزومتخلخل به دليل مزيت هايي كه دارند توجه بيشتري را به خود جلب كرده اند.در اين تحقيقابتدا نانوذرات مغناطيسي اكسيد آهن به روش هم رسوبي يون هاي (+2)Fe و (+3)Fe تهيه گرديد و سپس به منظور افزايش ميزان بارگذاري آنزيم از پوشش سيليكايي مزومتخلخل استفاده شد كه سطح زيادي را در مقايسه با ذرات آهن پوششداده نشده ايجاد مي كند. بدين منظور با استفاده از تري اتيلن اورتو سيليكات و ستيل تري آمونيوم برومايد سطحمتخلخل بر روي نانوذرات مغناطيسي حاصل گرديد. سپس جهت افزايش ميزان پايداري و اتصال آنزيم از عامل اپتس استفاده شد و سپس از عامل هاي اپتس و گلوتارآلدهيد همراه با هم روي هر دو پايه ي نانوذرات مغناطيسي آهن ونانوذرات مغناطيسي سيليكايي مزومتخلخل استفاده شد و در مرحله ي بعد، مقايسه ي مواد سنتز شده بوسيله ي ميزانتثبيت وفعاليت آنزيم ليپاز رايزوپوس اوريزا صورت گرفت.جهت مشخصه يابي و تاييد ويژگي هاي مواد سنتز شده در اينتحقيق از آناليز هاي FTIR ,EDAX ,BET, SEM, TEM, XRD و GC-MS استفاده گرديد. ميزان اتصالآنزيم بر روي اين نانوسامانه ها توسط روش سنجش پروتئين برادفورد و ميزان فعاليت آنزيم آزاد و تثبيت شده توسطروش هيدورليز پارانيتروفنول پالميتات مورد ارزيابي قرار گرفت. بيشترين فعاليت، مربوط به آنزيم تثبيت شده بر روي نانوذرات سيليكايي مزومتخلخل عامل دار شده با اپتس و گلوتارآلدهيد ، با مقدار 2619.05U/ml و پس از آن بهترتيب مربوط به آنزيم تثبيت شده بر روي نانوذرات سيليكايي مزومتخلخل عامل دار شده با اپتس (2444.44U/ml)و نانوذرات سيليكايي مزومتخلخل بدون عامل (2200U/ml) مي باشد. مقايسه ميزان تثبيت آنزيم روي پايه هاي مختلفنشان داد كه تثبيت آنزيم بر روي نانوذرات عامل دار شده با اپتس و گلوتارآلدهيد با بازدهي 91,95 % (در شرايط كاملايكسان) بيشتر از تثبيت روي پايه ي عامل دار شده با اپتس با بازدهي 89,05 % و نانوذرات بدون عامل با بازده 80,23%بوده است. در پايان نيز از اين نانوسامانه كاتاليستي سيليكايي مزومتخلخل عامل دار شده با اپتس و گلوتارآلدهيد برايتوليد بيوديزل از روغن زيتون با نسبت حجمي 3 به 1 روغن به متانول در دماي 42 °C با دور همزن 180 دور بر دقيقه به مدت 12 ساعت استفاده شد بازده توليد بيوديزل در اين واكنش 68 % بدست آمد. سپس قابليت استفاده مجدد آنزيمتثبيت شده بر روي اين پايه مورد سنجش قرار گرفت كه پس از 5 بار استفاده از آنزيم تثبيت شده براي انجام واكنش،%76 از فعاليت اوليه خود را حفظ كرده بود.

نانو ذرات مغناطيسي آهن، پوشش سيليكايي، مزومتخلخل، عامل دار كردن، ليپاز، تثبيت آنزيم، بيوديزل