Beta-galaktosidase merupakan enzim yang penting dalam industri tenusu yang digunakan sebagai pemangkin semasa penukaran laktosa menjadi glukosa dan galaktosa. Kaedah biasa yang digunakan untuk menyediakan gumpalan enzim silang-kait boleh menyebabkan enzim yang terhasil kehilangan aktivitinya disebabkan oleh kehadiran pelarut organik. Jadi, dalam kajian ini, enzim bergerak β-galaktosidase atau gumpalan enzim silang-kait disediakan menggunakan kaedah mencetak substrat. Kaedah ini menggunakan laktosa sebagai ejen pelindung untuk melindungi enzim daripada kehilangan aktivitinya. Dari sudut faktor suhu, penambahan laktosa membantu gumpalan enzim silang-kait supaya boleh mengekalkan aktiviti yang tinggi iaitu 35.37 IU / min pada suhu 50 º C. Bagi faktor pH 5.5, aktivitinya ialah 34.06 IU / min. Keputusan ini menunjukkan kelebihan yang jelas bahawa kombinasi gumpalan enzim silang-kait dan laktosa berbanding gumpalan enzim silang-kait yang biasa dan enzim yang bebas. Bagi kajian kinetik pula, o-nitrophenyl-β-D-galaktopyranosida digunakan sebagai substrat dan galaktosa sebagai perencat. Tindak balas hidrolisis menghasilkan o-nitrophenyl dan beta-galaktosidase. Berdasarkan keputusan, jelas menunjukkan bahawa perencatan kompetitif telah berlaku. Aktiviti enzim menurun apabila kepekatan substrat bertambah. Pemalar tetap Michaelis-Menten Km bagi kombinasi laktosa dan gumpalan enzim silang-kait adalah lebih rendah daripada enzim bebas. Hal ini menunjukkan interaksi di antara enzim dan juga substrat adalah lebih tinggi. Namun, kadar tindak balas maksimum Vmax untuk kombinasi laktosa dan gumpalan enzim silang-kait adalah jauh lebih rendah jika dibandingkan dengan enzim bebas yang digunakan untuk tindak balas hidrolisis. Hal ini adalah kerana gumpalan yang terhasil tidak dapat dilarutkan semula di dalam air untuk digunakan semasa proses hidrolisis.
_______________________________________________________________________________________________________
Beta-galactosidase is an important enzyme in dairy industry that is used as catalyst during lactose conversion into glucose and galactose. Current method for the preparation of cross-linked enzyme aggregates may causes the enzyme to denature due to the usage of organic solvent. Therefore, in this study, the immobilized enzyme β-galactosidase or cross-linked enzyme aggregate (CLEA) is prepared using substrate imprinting method. This method used lactose as a protecting agent in order to protect the enzyme from being denatured. In term of temperature effect, lactose-assisted cross-linked enzyme aggregates could maintain its high activity which is 35.37 IU/min at temperature of 50ºC. At pH 5.5, it activity is 34.06 IU/min. These results show clear advantages of lactose-assisted CLEA as compared to the conventional CLEA and free enzyme. For the kinetic study, o-nitrophenyl-β-D-galactopyranoside (ONPG) is used as substrate and galactose as inhibitor. The hydrolysis reaction produces o-nitrophenyl and galactosidase. Based on the result, it is clearly shown that competitive inhibition has occurred. The activity of enzyme decreased when substrate concentration increased. Michaelis-Menten rate constant Km was much lower than that of the free enzyme. This showed that the interaction between the enzyme and substrate was higher and it was desirable. However, the maximum rate of reaction Vmax for lactose-assisted CLEA is much lower to compare with free enzyme that is used for the hydrolysis reaction. This is because during the CLEA preparation, the formed CLEA cannot be fully re-dissolved in water.
Preparation of cross-linked enzyme aggregates (clea) of beta-galactosidase with substrate imprinting technique / Nor Hidahyah Ludin