Yünlü kumaşın fiziksel özellikleri üzerine yeni izolat Bacillus sp.suşundan elde edilen proteaz enziminin etkisinin araştırılması

Abstract

Yün lifi epidermis, korteks ve medula tabakası olmak üzere üç bölümden oluşur. Lifin üstünü kaplayan epidermis tabakası, boynuzlaşmış, yassılaşmış, cansız epitel hücrelerinden oluşmaktadır. Elektron mikroskobuyla yapılan araştırmalar, epidermis tabakasının da epikutikula, ekzokutikula ve endokutikula tabakalarından oluştuğunu göstermektedir. En dışta bulunan epikutikula zarı normal yün keratininden farklı özelliklere sahiptir ve en dışta bulunduğundan tüm yün lifinin özelliklerinin etkilemektedir. Örneğin, lifler arasındaki sürtünmenin beklenmeyen derecede düşük olması, lif yüzeyinin yüksek derecede hidrofob olması ve lif yüzeyinin kimyasal maddelerin, enzimlerin etkilerine karşı, lifin esas kısmına göre daha dayanıklı olması, epikutikula zarının varlığından ileri gelmektedir. Epidermis hücrelerinin altında bulunan korteks tabakası, yün lifinin % 90 ını oluşturur ve iğ şeklinde, uzunca az veya çok bükülmüş kortikal hücreler içermektedir. Farklı özellikteki kortikal hücrelerin lif içerisindeki dağılım durumunun liflerin kıvırcıklığı ile yakından ilgisi vardır. Korteks tabakası simetrik veya asimetrik bir yerleşim durumuna sahip olabilir. Simetrik yerleşim durumu lif kıvrımlarının en az olması, asimetrik yerleşim durumu ise lif kıvrımlarının fazla olması sonucunu doğurmaktadır. Yün lifinin orta kısmında bulunan medulla tabakası ise lif kalınlığını etkilemektedir. Yün liflerinin kimyasal bileşiminin %97’si protein, % 2’si yağ ve %1‟ i mineral maddelerden oluşmaktadır. Yün lifleri, diğer protein liflerine göre enzimlere oldukça dayanıklıdır. Bu dayanıklılık makromoleküller arasındaki disülfür (sistin) köprülerinden ileri gelmektedir. İndirgen maddelerin yardımıyla disülfür köprüleri azaltılırsa, yün keratinini oluşturan polipeptid makromolekülleri tripsin, papain gibi proteolitik enzimler tarafından kısa sürede, kendini oluşturan aminoasitlere kadar parçalanabilmektedir. Önemli olan nokta, molekül yapıları büyük olduğundan, enzimlerin yün liflerinin içine işlemeleri ve dolayısıyla parçalayıcı etkilerini yüzeyde göstermeleridir. Birçok kere tekrarlandığı şibi, iyi ve liflere zarar vermeyen bir keçeleşmezlik etkisi sağlanabilir. Proteolitik enzimler, keçeleŞmezlik etkisine ilave olarak, yünlü kumaşların yüzeyinden dışarı çıkan lif uçlarını uzaklaştırmada, boncuklanmayı azaltmada, parlaklığı ve yumuşaklığı arttırmada kullanılabilir. Tüm bu işlemlerin yapılmasıyla yünlü mamülde bir ağırlık kaybı meydana gelir, seçilen pH, sıcaklık, işlem süresi, enzim konsantrasyonu ile bu azalma en az seviyede tutulmalıdır. Enzim ile işlem görmüş yünlü mamülün boyanabilirliğinin arttığı örülmüştür. Daha az boya aldığı, daha düşük ısılarda boyanabildiği görülmüştür. Ayrıca bio-temizleme yapılmaktadır. Tekstil mamüllerinden yabancı maddeleri uzaklaştırmada enzim kullanımı hijyen, güvenlik, çevre ve enerji açısından önem kazanmaktadır. Bu çalışmanın amacı Türkiye topraklarından yüksek kapasiteli proteaz üreten Bacillus sp.lerin izolasyonu ve bu enzimlerin yünlü kumaşın fiziksel özellikleri üzerine etkisinin araştırılmasıdır.

Wool fiber in the epidermis , cortex and medulla layer consists 3 parts. Covering top of the epidermis layer of the fiber , cornified, flattened, composed of dead epithelial cells. Electron microscopy research, the epidermis layer of the epicuticula, exocuticula, endocuticula layers indicates. Epicuticular wax in the outermost membrane has different properties than the normal wool keratin and affects the properties of all the wool fiber is in the outside. For examples , an unexpected degree of friction between fibers is low, having a high degree of surface hydrophobic fiber and the fiber surface of the chemical substances, to the effects of enzymes, compared to the portions of the fiber is based on higher robustness, is due to the presence of epicuticular wax lining. The cortex is under epidermis cells of wool fiber 90 percent creates and the spindle- shaped , more or less bent quite includes cortical cells. Cortical cells with different characteristics on status in the distributron of fiber is closely linked to the status of curly fibers. A settlement with the state of the cortex layer can be symmetric or asymmetric. Symmetrical placement of fiber folds to be at least , asymmetric placement of the cortex layer results in fiber have more folds. Medulla layer of the wool fiber from the central part affect the thickness of fiber. The chemical composition of wool fibers % 97 protein, %2 fat and %1 consist s of the mineral substances. Wool fibers, according to other protein fibers are highly resistant enzymes. The resistance between the macromolecules disulfide (cystine) bridges comes from. Disülfide bridges are reduced with the aid of reducing agents, wool keratin macromolecules forming polypeptide tripsin by proteolytic enzymes such as papin as soon as possible , self – forming amino acids cleaved up. The important point, enzymes into works of wool fibres with large molecular structures and show the surface due to the effects of shredder. Anti -felting effect of fibers can be a good and not harm. Proteolytic enzymes, ın addition to the effect of anti-felting, to remove the fiber ends protruding from the surface of the woolen fabrics, to reduce pilling, be used to increase the brightness and smoothness. The construction of all of these transactions worsted wool weight loss occurs and selected pH ,temperature, process time and this reduction in enzyme concentration should be kept a minimum. Dyeability wool fabric treated with the enzyme is increased. Was observed at lower temperatures be pointed. It also can be made of bio-cleaning. The use of the enzyme in removal of impurities from textilesihygiene, safety, environment and energy is gaining impartance. The aim of this work is to isolate Bacillus sp. producing proteases of high capacity from Turkish soils and to investigate of effect of this enzymes on woolen fabric physical properties.