TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

Benzer belgeler
İLERİ ARITIM YÖNTEMLERİNDEN FENTON REAKTİFİ PROSESİ İLE ENDÜSTRİYEL BİR ATIK SUYUN ISLAK HAVA OKSİDASYONU

DENİM EFEKTLENDİRME YÖNTEMLERİ

Onuncu Ulusal Kimya Mühendisliği Kongresi, 3-6 Eylül 2012, Koç Üniversitesi, İstanbul

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

Eğitim Öğretim Yılı Modül Seçimli Ders İçerikleri-(I.Grup)

PAMUĞUN AĞARTILMASINDA LAKKAZ, OZON VE HİDROJEN PEROKSİTİN KOMBİNE KULLANIMI

Scytalidium thermophilum Fenol Oksidaz Enziminin Tanımlanması ve Biyodönüşüm Reaksiyonlarının İncelenmesi

Selülaz Enziminin Denim Yıkamada Kullanımı

LAKKAZ ENZİMİ İLE KOT BOYARMADDESİNİN DEKOLORİZASYONU Serap GEDİKLİ 1, Pınar AYTAR 1, Ahmet ÇABUK 2, Arzu ÜNAL 3, Nazif KOLANKAYA 4 ÖZ

Doğal Boyalar İle Sentetik Boyaların Karşılaştırılması

Prof.Dr.Gül ÖZYILMAZ

TEKSTİL ENDÜSTRİSİNDE KULLANILAN EVERZOL BRILLIANT BLUE R/SP BOYASININ FUNALIA TROGII KÜLTÜR FİLTRATI İLE RENGİNİN GİDERİLMESİ

DOKUMA ÖN TERBİYESİNDE INNOVASYON; BY PASS

Denim Kumaşlara Buruşmazlık Apresi Uygulamak Suretiyle Üç Boyutlu Görünüm Kazandırılması

ACID RED 97 TEKSTİL BOYAR MADDESİNİN SARGASSUM ACİNARUM A BİYOSORBSİYONU

Lakkaz enziminin endüstriyel ve biyoteknoloji alanında kullanımı

Bir Paradigma: Tekstil Atıksularında Sıfır Yasaklı Boyarmadde ve Kimyasal Maddeler Prof. Dr. Fatoş GERMİRLİ BABUNA

Sigma 32, 61-70, 2014 Research Article / Araştırma Makalesi STUDIES ON PRODUCTION OF LACCASE ENZYME BY WHITE ROT FUNGI

Biological Diversity and Conservation. ISSN Online; ISSN Print 6/3 (2013) 26-34

İ Ç İ NDEKİ LER. Çevre Mühendisliği ve Bilimi İçin Kimyanın Temel Kavramları 1. Fiziksel Kimya ile İlgili Temel Kavramlar 52.

AYÇİÇEK YAĞININ AĞARTILMASINDA ASİT AKTİF SEPİYOLİT VE BENTONİTİN KARŞILAŞTIRMALI OLARAK DEĞERLENDİRİLMESİ

TEKSTİL ENDÜSTRİSİNDE KULLANILAN EVERZOL BRİLLİANT BLUE R/SP BOYASININ FUNALİA TROGİİ KÜLTÜR FİLTRATI İLE RENGİNİN GİDERİLMESİ

DİREKT MAVİ 53 AZO BOYARMADDESİNİN FOTOKATALİTİK OLARAK GİDERİMİ ÜZERİNE İYONLARIN ETKİSİ

Sızıntı Suyunun Elektrooksidasyon Prosesi İle Arıtılması

ARAŞTIRMA MAKALESİ /RESEARCH ARTICLE

Çevreye Zarar Veren Tekstil Atıksularının Arıtım Çalışmaları

ÖZGEÇMİŞ. Serap GEDİKLİ Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, YAZIŞMA ADRESİ Eskişehir E-POSTA.

Hücreler, kimyasal yasaların geçerli olduğu kimyasal fabrikalar olarak da kabul edilmektedir.

DOĞAL ORTAMLARDA B. AMYLOLIQUEFACIENS İLE α-amilaz ÜRETİMİNİN İNCELENMESİ ÖZET

TEKQUEST P 129. Kuvvetli bir iyon tutucu ve yıkama malzemesi

- Bioanalytic; Biyokimya otoanalizörleri için test kitleri üretimi,

TEKSTİL ATIKSULARINDAKİ BOYALARIN ENZİMLER İLE YIKIM MEKANİZMALARI

10 Mart 2015 SALI Resmî Gazete Sayı : TEBLİĞ

Atıksu Arıtımında Mikroorganizma Kullanımında Yeni Bir Yaklaşım: Tekstil Boyalarının Membran Biyoreaktörde Funguslarla Arıtımı

TEKSTİL BOYALARININ LAKKAZ ENZİMİ KULLANILARAK ATIK SULARDAN GİDERİLMESİ. Begüm ALTINTAŞ YÜKSEK LİSANS TEZİ ÇEVRE BİLİMLERİ

TEKSTİL İŞKOLUNDA İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ UYGULAMALARI. Mustafa Cüneyt Gezen (MEng, CIH) İSG Avrasya, Tüyap, İstanbul Nisan 2016

ZEYTİNYAĞI FABRİKA ATIĞININ İNDİKATÖR ve KUMAŞ BOYASI OLARAK DEĞERLENDİRİLMESİ

Sigma 2006/3 Araştırma Makalesi / Research Article DECOLORIZATION OF AZO DYES BY THE WHITE ROT FUNGUS Phanerochaete chrysosporium

DUYGU ŞENOL. 1 Duygu ŞENOL

HT (High Temperature) Prosesinde Sodyum Klorit ile Pamuk Kasarı Şartlarının Geliştirilmesi

Scytalidium thermophilum un Çift Aktiviteli Özgün Katalaz-Fenol Oksidaz Enziminin Üretimi, Yapısının Belirlenmesi ve Mutasyonu

1. Kıyı Bölgelerinde Çevre Kirliliği ve Kontrolü KÇKK

Organik Yünün Boyanmasında Alternatif Yöntem Olarak Pamuk Baskı Boyalarının Kullanılması

YGS ANAHTAR SORULAR #1

6. BÖLÜM MİKROBİYAL METABOLİZMA

PİYASADA SATILAN KUMAŞ BOYASININ SU PİRESİ ÜZERİNE TOKSİK ETKİSİNİN İNCELENMESİ

BOYAMA VE BİTİM İŞLEMLERİ TEKNOLOJİSİ

Öğretim Üyeleri İçin Ön Söz Öğrenciler İçin Ön Söz Teşekkürler Yazar Hakkında Çevirenler Çeviri Editöründen

ÖZGEÇMİŞ Yrd. Doç. Dr. ÖZLEM TUNÇ DEDE

YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI. 9. Sınıf

T.C. TRAKYA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

YRD.DOÇ.DR. CANDAN CAN

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ KİMYA ANABİLİM DALI BAŞKANLIĞI DOKTORA PROGRAMI

REAKTİF BOYARMADDELERDE ALIM VE FİKSAJ SORUNLARI ÖZET

ÖĞRETİM FAALİYETLERİ Akademik Yıl Dönem Dersin Kodu Dersin adı Haftalık saati Teorik Uygulama Öğrenci sayısı Güz I Bahar I Akademik Yıl Döne

Dr. Hülya ÇAKMAK Gıda Mühendisliği Bölümü ANTİOKSİDANLAR

Malzemelerin Yüzey İşlemi MEM4043 / bahar. ön ve son işlemler. Prof. Dr. Gökhan Orhan

BES 231- BESİN KİMYASI VE ANALİZLERİ I HAFTA ÜNİTE DERS SORUMLUSU 1. Lab. Tanıtımı Dr. Berat Nursal Tosun 2

Çizelge 2.6. Farklı ph ve su sıcaklığı değerlerinde amonyak düzeyi (toplam amonyağın yüzdesi olarak) (Boyd 2008a)

SULU ÇÖZELTİLERDEKİ FENOLÜN FENTON YÖNTEMİYLE GİDERİMİNDE PROSES PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONU

Araçlar: Çıkarma Parçaları şu şekilde etiketlenmiştir:

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ KİMYA ANABİLİM DALI BAŞKANLIĞI DOKTORA PROGRAMI

ERSAN İNCE MART 2018

FENOLÜN SULU ÇÖZELTİSİNİN DAMLAMALI YATAKLI REAKTÖRDE KATALİTİK ISLAK HAVA OKSİDASYONU

-- Giriş -- Enzimler ve katalizörler -- Enzimlerin isimlendirilmesi -- Enzimlerin etki mekanizması -- Enzimlerin yapısı -- Enzimler ve prostetik

ENZİMLER. Biyokimyasal reaksiyonları katalizleyen protein yapısındaki maddelere enzim

Elçin GÜNEŞ, Ezgi AYDOĞAR

OKULDA KİMYA KAĞIT. Kağıdın ana maddesi doğal bir polimer olan selülozdur.

BACILLUS AMYLOLIQUEFACIENS İLE α-amilaz ÜRETİMİNİN İNCELENMESİ

ENZİMATİK ANALİZ VE AKTİVİTE TAYİNLERİ

MOBİLYA ENDÜSTRİSİ ATIĞININ ALTERNATİF ADSORBAN OLARAK DEĞERLENDİRİLMESİ

AKTİFLEŞTİRİLMİŞ DOĞAL ZEOLİT İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN METİLEN MAVİSİNİN ADSORPLANMASI

SÜRDÜRÜLEBİLİR KİMYA VE TEDARİK ZİNCİRİ YÖNETİMİ İÇİN UL ÇEVRE KORUMA HİZMETLERİ

1.ÜNİTE:KİMYA BİLİMİ KİMYA NE İŞE YARAR? KİMYA DİSİPLİNLERİ KİMYANIN BAŞLICA UYGULAMA ALANLARI

Yıkama İşleminin Denim Kumaşların Kopma Ve Yırtılma Mukavemetine Etkisi

UŞAK TİCARET VE SANAYİ ODASI TEKSTİL ÜRETİM VE KULLANIM ATIKLARININ GERİ KAZANIMI, EKONOMİK ETKİLERİ

Atık yağlar ekotoksik özelliğe sahiptir ve bulunduğu ortamı kirleterek ortamda yaşayan canlılara zarar verir. Dolayısıyla toprağa ve suya doğrudan

Fenton ve Fenton-Benzeri İleri Oksidasyon Yöntemleri i le Acid Yellow 36 Boyar Maddesinin Giderimi

STERİLİZASYON. Sterilizasyon Yöntemleri. Sterilizasyonu Etkileyen Faktörler

ODUN TALAŞI KULLANILARAK SULU ORTAMDAN REAKTİF BLACK 5'İN UZAKLAŞTIRILMASI

Chrome Gleam 3C. Çevre Dostu Üç Değerlikli Krom Kaplama

Bitki Kökenli Rekombinant Proteinlerin Geri Kazanımı ve Saflaştırılması

ELEKTROLİTİK TOZ ÜRETİM TEKNİKLERİ. Prof.Dr.Muzaffer ZEREN

ÇİMENTO FABRİKALARINDA ALTERNATİF YAKIT OLARAK KULLANILACAK ATIK KODLARI

DRİMARENE X3LR NİN TUTUKLANMIŞ FUNGUSLAR TARAFINDAN RENK GİDERİMİ

Tekstil Sanayii için En Uygun Teknikler. European Integrated Pollution Prevention and Control (IPPC) Bureau

Scytalidium thermophilum Katalaz-Fenol Oksidazının Fonksiyonel ve Yapısal Analizi

BT 42 TİROSİNAZ ENZİMİNİN EKSTRAKSİYONU, SAFLAŞTIRILMASI VE FENOLLERİN GİDERİMİNDE KULLANIMI

PEYNİR ALTI SUYU VE YOĞURT SUYUNDA Zn Ve TOPLAM ANTİOKSİDAN KAPASİTESİ TAYİNİ DANIŞMANLAR. 29 Haziran-08 Temmuz MALATYA

T.C. TRAKYA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Seçmeli Ders ,5 Seçmeli Ders ,5 Seçmeli Ders ,5 Seçmeli Ders ,5 TOPLAM

ÇEVRE MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ KODLU TEMEL ĠġLEMLER-1 LABORATUVAR DERSĠ DENEY FÖYÜ

GIDA BİYOTEKNOLOJİSİ UYGULAMA DERSİ NO:5 Enzim Analizleri

Biyolojik Besi Maddesi Gideren Atıksu Arıtma Tesisi Geri Devir Çamurunda Farklı Dezentegrasyon Uygulamalarının İncelenmesi

Kimya Eğitiminde Proje Destekli Deney Uygulaması

Elazığ İlinde Bir Maden Sahasından Kaynaklanan Sızıntı Sularının Maden Çayına Etkisi: II. Diğer Parametreler

İÇME SULARININ DEZENFEKSİYONUNDA NANOMATEYALLERİN KULLANIMI

1. Ulusal Kıyı Bölgelerinde Çevre Kirliliği ve Kontrolü Sempozyumu Kasım 2011, Tekirdağ,

BİYOTEKNOLOJİDE KULLANILAN YÖNTEMLER. Araş. Gör. Dr. Öğünç MERAL

TEKSTİL LİFLERİNİN GENEL ÖZELLİKLERİ

Transkript:

www.teknolojikarastirmalar.com Tekstil Teknolojileri Elektronik Dergisi 2008 (2) 17-22 TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR Buket ARIK, Ayşegül EKMEKÇĐ KÖRLÜ, Kerim DURAN Ege Üniversitesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, Đzmir ÖZET Lakkaz enzimleri, oksidatif enzimlerin bir grubu olup, son yıllarda, büyük oranda parçalanmayan çevresel kirliliklerin yanı sıra hem fenolik hem de fenolik olmayan lignin esaslı bileşenleri yükseltgeyebilme yetenekleri nedeniyle oldukça ilgi çekmekte ve bu avantajları sayesinde pek çok biyoteknolojik proses uygulamasında kullanılabilmektedirler. Bu uygulamaların başlıcaları kağıt, selüloz, tekstil ve petrokimya sanayilerinin neden olduğu atıkların detoksifikasyonu, nanobiyoteknoloji, medikal teşhisler ve topraktaki herbisit, pestisit ve bazı maddelerin temizlenmesidir. Tekstil sanayideki uygulamaları açısından bakıldığında ise, en eski ve en yaygın uygulama tekstil atık sularındaki boyarmaddelerin renklerinin giderilmesidir. Lakkazlar, tekstil atık sularının renksizleştirilmesi dışında ağartma, kaynatma ve denim yıkama gibi amaçlarla da kullanılabilmekte olup, çevre dostu olma özellikleri sayesinde konvansiyonel kimyasal işlemlere alternatif oluşturmaktadırlar. Bu çalışma lakkaz enzimlerinin özellikleri, kullanım alanları ve başlıca kullanım alanlarından biri olan tekstil sanayindeki uygulamaları ile ilgili son gelişmeler hakkında bilgi verilmesi amacıyla yapılmıştır. Anahtar Kelimeler: Lakkaz, Tekstil, Ağartma, Renksizleştirme, Denim yıkama 1. GĐRĐŞ Enzimatik oksidasyon teknikleri, selüloz, kağıt, tekstil ve gıda sanayilerinin de içinde bulunduğu çeşitli endüstriyel alanlarda kullanılmaktadır. Elektron alıcısı olarak moleküler oksijeni yeniden işleyip kullanır hale getiren enzimler en ilginç olanlarıdır. Bu yüzden lakkaz (benzendiol: oksijen oksidoredüktaz; EC 1.10.3.2) yukarıdaki amaçlar için uygun bir enzimdir. Lakkaz molekülü, üç redoks bölgesinde dağılmış monomer başına genellikle dört bakır atomu içeren dimerik veya tetramerik glikoproteindir. Bu enzim, moleküler dioksijenin suya indirgenmesi ile birleştirilen, bazı inorganik iyonların yanı sıra orto ve paradifenollerin, aminofenollerin, polifenollerin, poliaminlerin, ligninlerin ve aril diaminlerin oksidasyonunu katalizlemektedir [1,2]. Lakkazların bilinen redoks potansiyelleri, fenolik olmayan bileşiklerin potansiyellerinden düşüktür. Bu yüzden bu enzimler, bu tür maddeleri oksitleyemezler. Ancak elektron transfer medyatörleri olarak hareket edebilen küçük moleküllerin varlığında lakkazlar fenolik olmayan yapıları oksitleyebilmektedir. Lakkaz medyatörlü sistemler, selüloz delignifikasyonu, organik kirleticilerin oksidasyonu ve biyosensör veya biyofuel hücrelerin geliştirilmesi gibi çeşitli proseslere uygulanmaktadır. Tiol ve fenol aromatik türevler, N-hidroksi bileşenler ve ferrosiyanid gibi bazı organik ve inorganik bileşenler, yukarıdaki amaçlar için etkili medyatörler olarak belirtilmiştir. Bu sistemler tekstil sanayinde ise, denim yıkamada uygulanmakta olup geri boyamayı azaltmakta, aşınma derecelerini geliştirmekte ve indigoyu ağartmaktadır [1].

Teknolojik Araştırmalar : TTED 2008 (2) 17-22 2. LAKKAZLARIN TEKSTĐLDE KULLANIM ALANLARI Tekstil sanayi, toplam boyarmadde pazarının üçte ikisini oluşturmakta ve tekstil yaş işlemleri için büyük hacimlerde su ve kimyasal tüketmektedir. Kullanılan kimyasal maddeler, inorganik bileşenlerden polimerlere ve organik ürünlere kadar değişen çeşitli kimyasal yapılardadır. Kimyasal yapıları nedeniyle boyarmaddeler, ışık, su ve farklı kimyasallar etkisinde solmaya karşı dirençlidir ve bunların çoğu sentetik esaslı olduğundan renksizleştirilmeleri zordur. Ancak çevresel nedenlerle boyarmaddelerin endüstriyel atıklardan uzaklaştırılmaları gerekmektedir. Bu yüzden lakkaz esaslı yöntemlerin geliştirilmesi, lakkazların tekstil sanayinde sürekli kullanılan sentetik boyarmaddeler de dahil olmak üzere çeşitli kimyasal yapıdaki boyarmaddeleri parçalayabilme potansiyelleri nedeniyle uygun bir çözüm gibi görünmektedir. Lakkazlar, tekstil sanayinde tekstil atık sularının renksizleştirilmesinin yanı sıra tekstillerin ağartılmasında, kaynatılmasında, denim yıkamada ve hatta boyarmaddelerin sentezinde de kullanılmaktadır [1]. 2.1. Lakkazların Tekstil Ürünlerinin Ağartılmasında Kullanımı Novozyme (Novo Nordisk, Danimarka) 1996 da denim terbiyesinde lakkaz enziminin endüstriyel uygulamasını başlatmıştır. DeniLite, ilk endüstriyel lakkaz ve medyatör yardımıyla hareket eden ilk ağartıcı enzimdir. Ayrıca 2001 de Zytex şirketi (Zytex Pvt. Ltd., Hindistan), ticari adı Zylite olan ve indigoyu çok spesifik bir şekilde parçalayabilen lakkaz medyatörlü sisteme dayanan bir formulasyon geliştirmiştir [1]. Lakkazlar, selülozik liflerde bulunan yağlar, mumlar, pektinler, proteinler ve pigmentler gibi doğal renklendirici maddelerin uzaklaştırılması ve bu sayede boyama, baskı ve bitim gibi işlemlere hazırlanması amacıyla kullanılmaktadır. Tekstillerin ağartılması işlemi klasik olarak asidik ve bazik koşullarda, geniş sıcaklık aralığında ve farklı yükseltgen maddelerle yapılmaktadır. Yüksek beyazlık dereceleri istendiğinde ard arda oksidasyon işlemleri uygulanmaktadır. Ağartma maddeleri, liflere aşırı miktarlarda verilmekte, bu da ileriki işlemlerin düzgün yapılabilmesini olumsuz yönde etkileyen zararlı atıklara neden olmaktadır. Bu nedenle tekrarlı yıkamalar gerekmektedir. Tzanov ve arkadaşları, 2003 te yaptıkları çalışmada kısa süreli lakkaz ön işleminin pamuklu kumaşların beyazlığını geliştirdiğini ve sonraki ağartma işleminde kullanılan hidrojen peroksitin konsantrasyonunu önemli derecede azalttığını belirtmişlerdir [2, 3]. Basto ve arkadaşları, pamuğun klasik kimyasal ağartma prosesine bir alternatif olarak ultrasonun lakkazın ağartma yeteneği üzerindeki etkisini incelemişlerdir. Çalışmada pamuk, 20 khz ve 7 W gücündeki ultrasonik ortamda 30 dk lık işlem görmüştür. Pamuklu kumaşların lakkaz ile ön işleminde ultrason uygulamasıyla peroksit ağartmasındaki beyazlık etkisi artmıştır. Artan ağartma etkisi, enzimin sıvı fazdan lif yüzeyine ve tekstil yapısının içerisine difüzyonunun artışına bağlanmıştır. Çalışmada biyokatalizörler ve ultrasonun ağartma açısından birlikte hareket ettiği, ancak ultrason işleminin gücünün arttırılmasıyla lakkazın etkisini yitirdiği gözlenmiştir. Diğer taraftan 20 khz ve 7 W gücünde işlem uygulandığında enzim etkisini önemli sayılabilecek seviyede kaybetmemektedir. Yine de enzim daha sonra %10 (ağırlık/hacimce) polivinilalkol kullanılarak stabilize edilmiştir. PVA, stabilizasyon etkisinin yanı sıra tekstil substratının oksidasyonunu engelleyici etki de göstermiştir. Bu yüzden enzimin stabilizasyonunun 30 dakikaya kadar olan nispeten kısa işlem süreleri için gereksiz olduğu ifade edilmiştir [3]. 2.2. Lakkazların Denim Yıkamada Kullanımı Lakkazlar, denim yıkamada taşlama işleminde ponza taşlarının yerine kullanılabilmektedir. Denim yıkamada taşlama işleminin esası, ponza taşı ile istenilen aşındırmanın sağlanması için ürünlerin 18

Arık, B., Körlü, A., Duran, K. Teknolojik Araştırmalar : TTED 2008 (2) 17-22 yıkanmasıdır. Yıkamanın ardından ürünler, sodyum hipoklorit ile kısmen ağartılmakta, nötralize edilmekte ve tekrar yıkanmaktadır. Bu işlemlerin tümü büyük çevresel kirliliğe yol açtığından enzim uygulamaları da yapılmaktadır. Örneğin selülazlar, lif yüzeyini aşındırıcı etkiye sahip olduklarından taş yıkama görüntüsünü elde etmek için ponza taşlarının yerini kısmen alabilmektedir. Bununla birlikte lakkazlar da indigo boyalı denim giysileri daha açık tonlara ağartabilme etkisine sahiptir [4]. Lakkazlar, denim üzerindeki indigoyu renksizleştirme açısından tek başlarına yeterli olamadıkları için indigodan moleküler oksijene elektron transferi sağlayan medyatörlü sistemler de geliştirilmiştir. Lakkaz ve medyatör sistemi, atkı ipliklerini etkilemeden yalnızca indigoyu parçaladığı için işlem sonucu gri nüanslı denim elde edilmektedir. Denimin klasik hipoklorit ağartması ucuz, hızlı ve etkilidir. Ancak çevreye ve denime zarar vermektedir. Oysaki lakkaz ve medyatör ile ağartma, ılıman koşullar altında yapılabilmekte ve çok daha kolay kontrol edilebilmektedir. Ayrıca bu sistemde ağartma etkisi fenol bileşiklerine özgü olduğundan elastikiyeti etkilememekte ve hipoklorit ağartması gibi elastomer ipliğine de zarar vermemektedir. Lakkaz medyatörlü sistemler, denim yıkama uygulamalarında geri boyamayı azaltmakta, aşınma seviyelerini geliştirmekte ve indigoyu ağartmaktadır [5, 6]. Pazarlıoğlu ve arkadaşları, lakkazların denim yıkamada kullanımına ilişkin yaptıkları çalışmada, aktifleştirilmemiş ve fenol ile aktifleştirilmiş koşullarda yetiştirilen beyaz çürükçül (white rot) esaslı Trametes versicolor u, lakkaz (TvLac), lignin peroksidaz (LiP), manganez peroksidaz (MnP), arilalkol oksidaz (AAO) ve polifenol oksidaz (PPO) üretimi amacıyla test etmişlerdir. PPO, LiP ve AAO kültür süzüntülerinde gözlenmez iken, TvLac ve MnP aktiviteleri sırasıyla inkubasyonun dördüncü ve beşinci gününde tespit edilmiştir. Fenol ile aktifleştirilmiş kültürlerde maksimum enzim aktivitesi, kontrol kültürlerine göre yaklaşık 20 kat gelişmiştir. Optimum fenol konsantrasyonunda lakkaz üretimi; enzim aktivitesi, protein içeriği, glikoz tüketimi ve biyokütle görüntülenerek incelenmiş ve lakkaz üretiminin Trametes versicolor un yetiştirilme koşulları ile ilişkili olmadığı belirlenmiştir. Enzimin optimum ph ı 4,5 olarak bulunmuştur. TvLac ın kinetik sabitleri, Km değeri 0,61 mm ve Vmax 8264 U/L (R 2 =0,99) olarak belirlenmiştir. T.versicolor dan izole edilen lakkaz, medyatörsüz olarak denim yıkama için kullanılmıştır. Çalışmada TvLac ın, medyatörlü ticari lakkazdan daha verimli olduğu ve denim yıkamada kullanılabileceği belirtilmiştir. [4]. 2.3. Lakkazların Kaynatma Đşleminde Kullanımı Kaynatma işlemleri, çeşitli kimyasal maddelerle yapılmakta ve çevresel açıdan kirlilik oluşturmaktadır. Bu nedenle daha ekolojik bir proses olan enzimatik kaynatma tercih edilmektedir. Enzimatik kaynatma işlemlerinde daha çok pektinaz kullanılmakta olup ksilanaz, proteaz, lakkaz, lipaz ve selülaz gibi enzimlerle de denemeler yapılmıştır. Ossola ve Galante, yaptıkları çalışmada, ketene enzimatik kaynatma işleminin etkilerini incelemişlerdir. Bu amaçla ham keten liflerine endüstriyel enzimler uygulanmıştır. Kaynatma sonrası, ağartma ve yaş mekanik eğirme yapılmıştır. Eğirmeden sonra tüm ilgili iplik parametreleri ölçülmüş ve direnç, gerilme, neps yüzdesi gibi parametreler değerlendirilmiştir. Verimlilik; pektinaz > ksilanaz = galaktomannaz = proteaz >lipaz > veya = lakkaz şeklinde sıralanmıştır. Buna göre lakkazların kaynatma amacıyla da kullanılabileceği ancak pektinazlar kadar verimli olmadığı görülmüştür [7]. 2.4. Lakkazların Tekstil Atık Sularının Biyolojik Parçalanması ve Renksizleştirilmesinde Kullanımı Azo, trifenil metan ve ftalosiyanin gibi farklı kromofor grupların varlığı, boyarmaddelerin yapısal çeşitliliğini sağlamaktadır. Görsel etki ve kimyasal oksijen ihtiyacı (COD) açısından yan etkilerinin yanı sıra çoğu sentetik boyarmaddeler, toksik, kanserojen ve genotoksik etkiler de göstermektedir. Mevcut atık su sistemleri ise, bu tip atıklardan inatçı boyarmaddeleri ve diğer organik kalıntıları tamamen uzaklaştırmakta yetersiz kalmaktadırlar [8]. 19

Teknolojik Araştırmalar : TTED 2008 (2) 17-22 Boyama atık sularının arıtılması, adsorpsiyon, koagulasyon, oksidasyon, filtrasyon ve iyonlaştırıcı radyasyon gibi kimyasal ve fiziksel yöntemler gerektirmektedir. Bu yöntemlerin tümü farklı renksizleştirme yeteneğine, sermaye maliyetine ve operasyon hızına sahiptir. Bu yöntemler arasından koagulasyon ve adsorpsiyon yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak bunlar büyük miktarlarda atığa yol açmaktadır. Bu nedenle biyolojik prosesler, düşük maliyet ve az çamur oluşturmaları nedeniyle giderek önem kazanmaktadır [9]. Parshetti ve arkadaşları, yaptıkları çalışmada Aspergillus ochraceus NCIM-1146 nın miselyumu (mantarın lifsel kısmı) tarafından tekstil boyarmaddesi Reactive blue-25 (0.1g/l) in renksizleştirilmesi ve parçalanmasını incelemişlerdir. Reactive blue-25, kromofor olarak bakır ftalosiyanin (Cu PC) ve reaktif kısım olarak monoklortriazin içeren reaktif bir boyarmadde olup tekstil sanayinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Çalışmanın esas amacı, bu boyarmaddenin renksizleştirilmesini, biyolojik parçalanmasını ve parçalanma ürünlerinin tanımlanmasını incelemek ve bunun yanı sıra renksizleştirme prosesi esnasında kültür süzüntüsündeki lakkaz, trosinaz ve lignin peroksidaz gibi hücre dışı enzimleri belirlemektir. Yapılan spektrofotometrik ve görsel incelemeler, renksizleştirmenin fungal adsorpsiyonu takip eden parçalanma sayesinde olduğunu göstermiştir. Çalışmada statik koşullar ile kıyaslandığında çalkalamalı koşulların, Reactive blue-25 boyarmaddesinin tamamen ve hızlı adsorpsiyonu (7 saat) ve renksizleştirilmesinde (20 gün) daha etkili olduğu bulunmuştur Ortamda glikozun bulunması ise, daha hızlı bir adsorpsiyon (4 saat) ve renksizleştirme (7 gün) sağlamıştır. Renksizleştirme sonrası süzüntüde lignin peroksidaz, lakkaz ve trosinaz gibi oksidatif enzimlerin varlığı, Reactive blue-25 in ftalimid ve diiso-butil ftalat gibi iki büyük metabolite (ara ürün) parçalanma işleminden sorumlu olduğunu göstermiştir [8]. Park ve arkadaşları, mantarların katı veya sıvı faz olan iki farklı reaksiyon şekli ile kültürünün elde edilmesi sayesinde boyarmaddelerin renksizleştirilmesini ve iki temel renksizleştirme mekanizmasını (ekstraselular ve biyosorpsiyon) incelemek ve tekrarlı banyo kültürleriyle pratik uygulama olanaklarını doğrulamak amacıyla bir çalışma yapmışlardır. Çalışmada altı ticari boyarmaddenin on değişik mantar yardımıyla renksizleştirilmesi üzerine çalışılmıştır. Renksizleştirme derecesi, UV/Vis spektrofotometre ile ölçülmüştür. Daha sonra enzim aktivitesi, renksizleştirme eğilimleri ve renksizleştirme mekanizmaları gibi özellikler incelenmiştir. Deneysel koşullar altında hücre dışı lakkaz ve mangan peroksidaz (MnP) tespit edilirken lignin peroksidaz (LiP) tespit edilememiştir. F. trogii ATCC 200800 katı faz ile kültür edildiğinde altı boyarmaddenin renksizleştirilmesinde en büyük verimliliği göstermiştir. Ancak F. trogii ATCC 200800 ile elde edilen renksizleştirme mekanizmaları, enzim aktivitesi ve biyosorpsiyonun kompleks etkileşimini gerektirmektedir. Yüksek oranda renksizleştirme tekrarlı banyo deneylerinde beş günlük sürede sağlanmıştır. Çalışmada yüksek konsantrasyondaki ticari boyarmaddelerin renksizleştirilebildiği ve bu sayede boyarmadde içeren atık suların arıtılması için bu yöntemlerin avantaj sağlayacağı ifade edilmiştir [9]. Maximo ve arkadaşları, Geotrichum sp. mantarından elde edilen enzimlerin sanayide kullanılan üç reaktif azo boyarmaddesini (Reactive Black 5, Reactive Red 158 ve ReactiveYellow 27) parçalama yeteneği araştırılmıştır. Her bir boyarmadde Geotrichum sp. ile işleme tabi tutulduğunda mantar siyah boyarmaddeyi hızlı bir şekilde dönüşüme uğratırken, diğer iki boyarmadde için iki kat süre gerekmiştir. 20 günlük eski kültürler, boyarmaddelerin ardışık miktarları (200 ppm) ile reaksiyona sokulduğunda ise toplam dönüşüm süresi üç boyarmadde için de yaklaşık 5 güne düşürülmüştür. Çalışmada, siyah boyarmaddenin dönüşümünde lignolitik enzimler olan Mn peroksidaz, Mangansız peroksidaz ve lakkazın etkisinin olası olduğu, ancak sarı ve kırmızı boyarmaddeler için ilave enzimlerin veya faktörlerin gerektiği ifade edilmiştir. Ayrıca Geotrichum sp. nin büyük miktarlarda boyarmaddeyi (ardışık ilaveler sonrası 800 ppm) dönüşüme uğratabilme yeteneği sayesinde tekstil atık sularının renksizleştirilmesinde uygulama potansiyeli olabileceği belirtilmiştir [10]. Kunamneni ve arkadaşlarının yaptıkları çalışmada Myceliophthora thermophila dan elde edilen lakkaz enzimi, epoksi grupları ile aktifleştirilmiş polimetakrilat esaslı polimerler üzerine kovalent olarak 20

Arık, B., Körlü, A., Duran, K. Teknolojik Araştırmalar : TTED 2008 (2) 17-22 immobilize edilmiştir. Bu şekilde elde edilen enzimin yüksek bir aktivite (203 U/g) ve ph, sıcaklık ve depolama süresi karşısında iyileştirilmiş dayanıklılık gösterdiği ancak organik çözücülere karşı artan bir dayanıklılık göstermediği bulunmuştur. Ayrıca biyokatalizörün iyi operasyonel dayanıklılık gösterdiği, 17 kullanım sonrasında ilk aktivitesinin %84 ünü koruduğu görülmüştür. Đmmobilize lakkaz, altı sentetik boyarmaddenin (Reactive Black 5, Acid Blue 25, Methyl Orange, Remazol Brilliant Blue B, Methyl Green ve Acid Green 27) renginin giderilmesinde uygulanmıştır. Çalışmada, bu biyokatalizörlerin yüksek mekanik dayanıklılık ve suda şişmeme gibi özelliklerinin, tekstil sanayinde boyarmaddelerin renginin giderilmesinde uygulama açısından elverişli olduğu belirtilmiştir [11]. 3. SONUÇ Lakkaz enzimleri, teknolojik ve endüstriyel alanlarda çeşitli amaçlarla kullanılmaktadır. Tekstil sanayi, lakkaz enzimlerinin kullanım alanları arasında yer almaktadır. Tekstil sanayinde, tekstil atık sularındaki boyarmaddelerin renksizleştirilmesi, ağartma, kaynatma ve denim yıkama gibi işlemlerde, kimyasal işlemlere alternatif oluşturmaları ve ekolojik olmaları nedeniyle, lakkaz enzimlerinin kullanımı ilginçtir. Lakkazların bilinen redoks potansiyelleri, fenolik olmayan bileşiklerin potansiyellerinden düşük olduğundan bu enzimler, bu tür maddeleri oksitleyememektedirler. Bu nedenle elektron transfer medyatörleri olarak hareket edebilen küçük moleküller ile lakkaz enzimi birleştirilerek lakkaz medyatörlü sistemler geliştirilmiş ve böylece lakkazların, fenolik olmayan yapıları da oksitleyebilmesi sağlanmıştır. Lakkaz medyatörlü sistemler, tekstil sanayinde özellikle denim üzerindeki indigoyu renksizleştirme amacıyla uygulanmakta olup bu sistemler sayesinde geri boyama azalmakta, aşınma seviyeleri gelişmekte ve indigo ağartılabilmektedir. 4. KAYNAKLAR 1. Couto S.R. and Herrera J.L.T., 2006, Industrial and biotechnological applications of laccases: A review, Biotechnology Advances, 24, pp. 500 513. 2. Tzanov T., Basto C., Guebitz G., and Cavaco-Paulo A., 2003, Laccases to improve the whiteness in a conventional bleaching of cotton, Macromol. Mater. Eng., 288, pp. 807 810. 3. Basto C., Tzanov T., and Cavaco-Paulo A., 2007, Combined ultrasound-laccase assisted bleaching of cotton, Ultrasonics Sonochemistry,14, pp. 350 354. 4. Pazarlıoğlu N.K., Sarıışık M., and Telefoncu A., 2005, Laccase: production by Trametes versicolor and application to denim washing, Process Biochemistry, 40, pp. 1673 1678. 5. Yoon M-Y, 2005, Denim Finishing with Enzymes-Biobleaching with Laccase and Mediator, International Dyer, December, pp. 1 3. 6. Auterinen A-L, 2006, White Biotechnology & Modern Textile Processing, Textile World, May/June, pp. 40 44. 7. Ossola M., and Galante Y.M., 2004, Scouring of flax rove with the aid of enzymes, Enzyme and Microbial Technology, 34, pp. 177 186. 8. Parshetti G.K., Kalme S.D., Gomare S.S., and Govindwar S.P., 2007, Biodegradation of Reactive blue-25 by Aspergillus ochraceus NCIM-1146, Bioresource Technology, 98, pp. 3638 3642. 21

Teknolojik Araştırmalar : TTED 2008 (2) 17-22 9. Park C., Lee M., Lee B., Kim S-W, Chase H.A., Lee J., and Kim S., 2007, Biodegradation and biosorption for decolorization of synthetic dyes by Funalia trogii, Biochemical Engineering Journal, 36, pp. 59 65. 10. Maximo C., Amorim M. T. P., and Costa-Ferreira M., 2003, Biotransformation of industrial reactive azo dyes by Geotrichum sp. CCMI 1019, Enzyme and Microbial Technology, 32, pp. 145 151. 11. Kumanneni A., Ghazi I., Camarero S., Ballesteros A., Plou F.J., and Alcalde M., 2008, Decolorization of synthetic dyes by laccase immobilized on epoxy-activated carriers, Process Biochemistry, 43, pp.169 178 22