Ünite 5: Biyoteknolojik Prosesler ve Enzim — Önemli Kavramlar

Bakteri, maya, küf veya alg gibi mikroorganizmaların kurutulmuş hücre kütlesinden elde edilen, protein oranı son derece yüksek olan ve hem hayvan yemi hem de insan gıdası olarak kullanılan alternatif protein kaynağıdır.

Mikroorganizmalar veya onların saflaştırılmış enzimleri kullanılarak, karmaşık organik moleküllerin son derece spesifik, çevre dostu ve ılımlı koşullar altında kimyasal olarak dönüştürülmesi işlemidir.

Ortamda glukoz gibi kolay tüketilebilir hızlı bir karbon kaynağı bulunduğunda, mikroorganizmanın diğer kompleks substratları parçalayan enzimlerin sentezini genetik düzeyde baskılaması olayıdır.

Regülatör genlerindeki mutasyonlar nedeniyle, ortamda indüktör (tetikleyici) madde bulunmasa dahi hedef enzimi sürekli ve kesintisiz olarak sentezleme yeteneğine sahip mutant mikroorganizma suşudur.

Enzimlerin veya tüm mikrobiyal hücrelerin suda çözünmeyen katı bir destek materyaline (matris) bağlanarak veya hapsedilerek hareketlerinin kısıtlanması ve tekrar kullanılabilir hale getirilmesi işlemidir.

Mikroorganizmaların buğday kepeği, pirinç kabuğu veya arpa gibi katı/yarı katı substratlar üzerinde üretildiği, özellikle küf mantarlarından enzim eldesinde kullanılan klasik katı-faz fermentasyon yöntemidir.

Nişasta işleme endüstrisinde, alfa-amilaz enzimi kullanılarak nişasta molekülündeki alfa-1,4 glikozit bağlarının hidroliz edilmesi, vizkozitenin düşürülmesi ve dekstrinlerin oluşturulması aşamasıdır.

Sıvılaştırılmış nişasta ve dekstrinlerin, glukoamilaz ve pullulanaz enzimleri yardımıyla uç noktalardan parçalanarak monomerik glukoz şurubuna dönüştürülmesi sürecidir.

Penisilin molekülünün aktif çekirdek yapısı olup, Penisilin G veya V'nin penisilin açilaz enzimiyle hidroliz edilmesi sonucu elde edilen ve yarı sentetik penisilinlerin üretiminde kullanılan ana çıkış maddesidir.

Bakteriler tarafından üretilen ve penisilin ile sefalosporin gibi antibiyotiklerin yapısındaki beta-laktam halkasını hidroliz ederek onları etkisiz hale getiren direnç enzimidir.

Gıdaların endüstriyel işlenmesi, yüksek sıcaklık uygulamaları veya depolanması sırasında kaybolan vitaminlerin, gıdaya sonradan eklenerek eski seviyesine getirilmesi işlemidir.

Mikroorganizmaların asetat gibi iki karbonlu bileşikleri karbon kaynağı olarak kullanırken, sitrat çevrimine ara ürün (özellikle okzaloasetat) sağlamak için kullandıkları anaplerotik metabolik yoldur.

Farklı mikroorganizmalar tarafından üretilen, aynı kimyasal reaksiyonu katalizleyen ancak optimum pH, sıcaklık ve kararlılık gibi fiziksel özellikleri birbirinden farklı olan enzimlerdir.

D-glukozu reversibl bir reaksiyonla çok daha yüksek tatlandırma gücüne sahip olan D-fruktoza dönüştüren ve yüksek fruktozlu mısır şurubu üretiminde kullanılan kritik endüstriyel enzimdir.

Enzim moleküllerinin, selüloz veya agaroz gibi suda çözünmeyen taşıyıcı matrislerin yüzeyindeki fonksiyonel gruplara kimyasal kovalent bağlar ile geri dönüşümsüz olarak bağlanması yöntemidir.

Enzimlerin glutaraldehit gibi çift fonksiyonlu (bifonksiyonel) reaktifler kullanılarak kendi aralarında kimyasal bağlar oluşturup çözünmeyen büyük agregatlar haline getirilmesi işlemidir.

Enzimlerin veya hücrelerin, substrat ve ürün geçişine izin veren kalsiyum alginat veya kappa-karragenan gibi gözenekli polimer kafeslerin (jel matrislerin) içine fiziksel olarak hapsedilmesi yöntemidir.

Enzimlerin yarı geçirgen özellikteki membranöz mikrokapsüller veya küreler içerisine hapsedilerek dış ortamdaki makromoleküllerden korunması yöntemidir.

Gibberella fujikuroi mantarı tarafından ikincil (sekonder) metabolit olarak üretilen, tarımda bitki büyümesini uyarmak ve biracılıkta malt üretimini hızlandırmak için kullanılan terpen sınıfı bitkisel hormonlardır.

İnsan ince bağırsağında süt şekerini parçalayan beta-galaktosidaz (laktaz) enziminin yetersizliği veya yokluğu nedeniyle sütün sindirilememesi, karın ağrısı ve diyare ile seyreden durumdur.

Lithospermum erythrorhizon bitkisinin hücre kültürlerinden biyoteknolojik olarak üretilen, iltihap giderici ve antibakteriyel etkilere sahip naftakinon türevi doğal bir ilaç bileşiğidir.

Streptomyces venezuelae tarafından üretilen, yapısı oldukça basit bir fenilalanin türevi olan, özellikle Salmonella enfeksiyonlarına karşı etkili, geniş spektrumlu bir antibiyotiktir.

Streptomyces alboniger tarafından üretilen, yapısal olarak aminoaçil-tRNA'ya benzemesi nedeniyle ribozomda protein sentezini bloke eden ve mekanizma araştırmalarında kullanılan bir antibiyotiktir.

Cephalosporium acremonium tarafından üretilen, yapısındaki altı üyeli halka sayesinde beta-laktamaz enzimlerine karşı penisiline kıyasla çok daha dirençli olan bir beta-laktam antibiyotiğidir.

Mikrobiyal biyokütlenin kendi normal fizyolojik minerallerinin yanı sıra ortamda bulunan altın, uranyum ve bakır gibi değerli metalleri hücre içinde yüksek miktarda biriktirebilme yeteneğidir.