Optimization of immobilization of yeast invertase in the alginate gel

Zbadano wpływ różnych stężeń chlorku wapnia oraz czasu kondycjonowania inwertazy drożdżowej (EC 3.2.1.26) izolowanej z drożdży piekarniczych Saccharomyces cerevisiae immobilizowanej w żelu alginianowym. Z wykorzystanych w badaniach różnych stężeń chlorku wapnia (2, 5, 10 i 30%) najwyższą aktywność enzymatyczną uzyskano dla najwyższego wykorzystanego stężenia. Wykazano, że czas 15 minut kondycjonowania żelu alginianowego w chlorku wapnia prowadzi do najefektywniejszego immobilizowania inwertazy. Dodatkowo oceniono wpływ immobilizacji inwertazy drożdżowej na jej aktywność w odniesieniu do wolnej formy tego enzymu w szerokim zakresie pH (3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5) oraz temperatury (21, 36, 44, 49, 54, 59, 64 oraz 70°C). Aktywność enzymatyczną badano spektrofotometrycznie poprzez mierzenie przyrostu zredukowanej formy kwasu pikrynowego powstałej w obecności cukrów redukujących otrzymanych ze zhydrolizowanej przez inwertazę sacharozy. Spośród wykorzystanych różnych wartości temperatury i pH najwyższą wydajność immobilizowanej inwertazy wykazano dla 59°C i pH 4,5-5,0. Wykazano, że immobilizowana inwertaza zachowuje aktywność w szerszym zakresie pH i temperatury od formy wolnej (nieimmobilizowanej).The aim of this study was to evaluate the effect of the selected physical and chemical parameters of immobilization process of yeast invertase in alginate gel and to compere the enzymatic effectiveness of free and immobilizated enzyme. Yeast invertase enzyme was obtained from homogenated Saccharomyces cerevisiae cells and then centrifuged. It was later added into alginate gel solution and then the mixture was dripped into calcium chloride solution. The aim of my study was to find most optimal conditions for immobilization of studied enzyme, thus different concentrations of calcium chloride were used (2, 5, 10, 30%) and different conditioning time of alginate gel beads (5, 10, 15, 30, 60, 120 min). Additionally I compared effectiveness of already formed beads containing yeast invertase to its unimmobilized form in wide spectrum of temperature (21, 36, 44, 49, 54, 59, 64 and 70°C) as well as in different pH values (3.5; 4.0; 4.5; 5.0; 5.5; 6.0; 6.5). Activity of immobilized enzyme was measured spectrophotometrically by noticing changes in amount of reduced form of picric acid created in presence of reducing sugars gained from hydrolyzed sucrose by yeast invertase. Based on achieved results it has been shown that concentration of calcium chloride solution is more important than conditioning time of alginate gel beads containing immobilized enzyme. The highest effectiveness of immobilized enzyme was noticed for 60°C and between 4.5-5.0 pH. The immobilized form of yeast invertase was more stabile in wider spectrum of temperature and pH values compering to its unimmobilized form