Enzimlerin Kullanım Alanları

İnsanoğlu ihtiyaçlarını karşılamak için sürekli bir arayış içindedir. Bu arayışın en büyük kaynağı tabiattaki muhteşem yapıdır. İnsanoğlunun tabiattan esinlenerek birçok teknolojik başarıya imza atmıştır.

Akbabalardan esinlenerek yolcu uçaklarını keşfetmiştir. Akbabaların kanatlarındaki özel aerodinamik yapı, taklit edilerek koca koca uçakların havada uçabilmesine imkan sağlanmıştır.

Yine, yarasalardan esinlenerek radar sistemi geliştirilmiştir. Neredeyse gözleri hiç görmeyen yarasalar, çevresiyle etkileşime girmek için etrafa ultrasound denilen çok yüksek titreşimli ses dalgaları yayar. Yarasanın yaydığı bu sesler, çevreye çarpıp geri yarasaya döner. Bu şekilde yarasa etrafı hakkında bilgi sahibi olur. İşte radarda aynı prensiple çalışır.

Çelik Halat; insanların tendonlarının birbirine karışmayan, dayanıklı yapısından esinlenerek yapılmıştır.

Gözün yapısı incelenerek kamera sistemi geliştirilmiş. Bu tür örneklerin sayısı binleri, yüzbinleri bulmaktadır.

Bu anlamda bilim adamları tabiattaki enzimlerin mucizevi etkisinden hareketle endüstriyel anlamda enzim üretmenin yollarını araştırmışlar, hayatın birçok alanına dokunan enzimleri üretmeyi başarmışlardır. Enzimler çeşitli mikroorganizmalardan alınarak çoğaltıldı. Biyolojinin içinde var olan molekülleri, insanoğlu almış, yine endüstride kullanmak üzere üretmiş ve çoğaltmış ve verimli üretimin önünü açmıştır.   

Günlük hayatımızda çeşitli alanlarda enzimler kullanılır, çoğunluklada biz bunu bilmeyiz fark etmeyiz bile...

Besinlerin sindirimi: Enzimler, besinlerin sindiriminde önemli bir rol oynar. Örneğin, pankreas bezinde bulunan lipaz enzimi, yağları parçalayarak sindirir.

Metabolizma: Enzimler, hücrelerin enerji üretiminde ve enerjiyi depolamasında önemli bir rol oynar.

İlaç üretimi: Enzimler, ilaç üretiminde de kullanılır.

Gıda endüstrisi: Enzimler, gıda endüstrisinde de kullanılır. Örneğin, ekmeğin mayalandırılmasında enzimler kullanılır. Ayrıca, meyvelerin ve sebzelerin çürümesini önlemek için kullanılan pektinaz enzimi de mevcuttur.

Deterjanlar: Enzimler, deterjanların üretiminde de kullanılır. Örneğin, proteaz enzimi, proteini parçalayarak giysilerdeki lekeleri çözer.

Tarım: Enzimler, tarımda da kullanılır. Örneğin, gübrelerin üretiminde kullanılan amilaz enzimi, bitki besinlerinin sindirimini hızlandırır. Ayrıca, tarımsal ürünlerin saklanmasında da kullanılır

Bu örnekler, enzimlerin günlük hayatımızdaki kullanım alanlarını göstermektedir. Enzimler, daha fazla sayıda alanda da kullanılmaktadır.

Moleküler biyoloji alanında ve pek çok alanda kullanılmaktadır

Alan bazlı değerlendirdiğimizde alkol endüstrisi alanında, meyve suları alanında, süt endüstri alanında, et yumuşatması alanında, kağıt sanayi alanında, kauçuk endüstrisi alanında kullanılır. bir kaç tane örneklemek gerekirse;

Kontak Lens Temizleyicileri Alanında-Proteaz Enzimi

Kontak lens temizleyicisi proteaz enzimi kullanılır.(Proteaz enzimi proteinlerinin parçalanması görevlisidir.) Enfeksiyon almaması için proteaz enzimi sayesinde proteinler çıkarılmaktadır.

Kauçuk Endüstrisi Alanında-Katalaz Enziminin Çalışması

Kauçuk üreten, peroksitten oksijen üreterek lateksten (papatya ve sütleğen gibi pek çok bitkiden etiketlenmiş süte benzer madde) sünger kauçuk yapmak için katalaz enzimi kullanılır. Katalaz enzimi hidrojen peroksitleri parçalamaktadır.

Fotoğraf Endüstrisi Alanı-Fotoğraf Filmi

Fotoğraf endüstrisinde proteaz enzimi kullanılarak fotoğraf filmindeki jelatini çözerek içindeki gümüşü elde etmek amaçlanmaktadır.

Moleküler Biyoloji Alanı

Moleküler biyoloji alanında Kısıtlama enzimleri DNA ligaz ve polimerazlar kullanılır. Gen mühendisliğinde DNA'nın manipülasyonu için farmakoloji tarım ve tıpta kullanılır. Restriksiyon sindirimi ve polimeraz zincir işlemleri için esastırlar. Moleküler biyolojinin ayrıca adli tıpta önemli bir yeri vardır.

Kâğıt Endüstrisi Alanı

Amilaz Ksilanaz Selülaz ve ligninaz enzimleri kullanılır. Nişastanın daha düşük viskoziteye indirerek kağıdın şekillenmesi ve kaplanması gerçekleşir. Ksilinaz renk giderimi için kullanılan çamaşır suyunun miktarını azaltır.Selülaz liflerini düzgünleştirir, suyu arttırır ve mürekkep gidermeni sağlar; lipazlar kesintileri; ligninazlar lignini sindirip kağıdı yumuşatırlar.

Eczacılık Alanında

Hazım kolaylaştırıcı bazı frenleme proseslerindeki besinlerimizin temel bileşenlerinden olan proteini parçalayan proteaz, akrilikleri parçalayan selülaz, yağları parçalayan lipaz ve laktozu parçalayan laktaz enzimleridir.

Deterjan Endüstrisi  alanında

Deterjanlar alanda kullanılacak olan kompleksin kompleks karışımlarıdır. Kimi deterjanların alkali işlemlerini gösteren alkali-takma (bazik) enzimlerini içerirler, bazı deterjanların ürettiği da amilaz ve lipazlar kullanılmaktadır

Deri Endüstrisi Alanında

Deri işlemede ve deri yedeklerinden enzimlerden faydalanılmaktadır.Bakteriyel proteazler, deri dokusunun dışındaki proteinlerin ve yağların temizlenmesinde bazı proteazların deriden arındırılmasında ve derinin yumuşatılmasında kullanılır. 

Enzim Bazlı Düşündüğümüzde, Bazı Enzimlerin Kullanım Maksatları;

AMİLAZLAR

Un sanayinde unun FN diye bilinen enzim aktivitesini ölçen değerini düşürmek için kullanılır. Türkiye de genelde mevsimsel etkiden dolayı buğdayların FN değerleri yüksek çıkar. Bunun sebebi şudur: Buğday bir serin iklim bitkisidir. Oysa Türkiye serin bir bölgede değil suptropikal bir bölgededir. Bu yüzden buğdayın nişasta çapı büyük olduğu için ilave bir amilaz takviyesine ihtiyaç duyulmaktadır. Una amilaz enzimini verdikten sonra unun FN değeri 450-500’lerden 250-300 sn kadar düşecektir. Türkiye amilazlar fırıncılık sektöründe de ilaveten kullanılır, ekmeği kabartmak ve ekmek için yumuşak olması için. Ayrıca amilazlar ;kağıt sektöründe, şeker fabrikalarında ,alkollü içecek  üretiminde, tekstilin haşıllanmasında ve  deterjan yapımında kullanılır

SELÜLAZLAR

Gıda endüstrisinde, içecek ve şarap endüstrisinde, hayvan yemi endüstrisinde, tekstil endüstrisinde, deterjan endüstrisinde, biyoyakıt endüstrisinde selülazlar kullanılır.

Ayrıca tohumlardan yağ ve meyve suyu özütlenmesinde verimin artması, meyve sularının berraklaştırılması, meyve suyu üretim sürecinde filtrasyonun kolaylaştırılması, fermente soya gıdaların üretiminde soyanın dış zarının uzaklaştırılması, gıda katkı maddesi olarak kullanılan lignoselülozik materyalin parçalanması, düşük kalite arpada bulunan glukanların hidrolizinde selülazlar kullanılır

HEMİSELÜLAZLAR

Kâğıt ve kâğıt hamuru endüstrisinde; Kağıt hamuru üretiminde zararlı bileşiklerin kullanımının azaltılması için hemüselülaz kullanılır.

Ekmekte hamurun sağlamlığının arttırılması, hamur ve ekmeğin hacminin artması için kullanılır. Ayrıca lifli yapının artması ve tazeliğin uzun sürmesi içinde hemüselülaz kullanılır. Yine hayvan besleme (Yem endüstrisi), gıda endüstrisi ve biyoyakıt endüstrisinde hemiselülazların kullanıldığını biliyoruz.

LİPPOLİTİK ENZİMLER

Koku ve aroma sanayisinde, karboksilik asit ve çeşitli alkol testlerinde, bazı sentetik farmosötikler ile sabun gibi çeşitli bakım ürünlerinin üretiminde kullanılması amacıyla esterlerin üretilmesi ve meyvelerin dehidratasyonu  için, ayrıca yağlı moleküllerin temizliğinde lippolitik enzimler kullanılır.

Özetle; hayatın devamlılığında çok önemli görev üstlenen enzimler canlıların yapısında görev almalarının dışında birçok alanda da kullanılan maddelerdir. Birçok gıda maddesinin oluşmasında da enzimler kullanılmaktadır. Özellikle ekmek, şeker, peynir gibi gıdaların üretilmesinde yer almaktadırlar. Ayrıca; kimyasal temizlik ilaç yapımında, antibiyotiklerin üretilmesinde, hastalık teşhisinde kullanılan kan çözen ve yaraların temizliğinde kullanılan eriyiklerde de enzimlerin bazı türleri kullanılır.

Denizlerde ortaya çıkan tanker kazaları sonucu oluşan petrolün yayılmasını önlemek için de bazı enzim türlerinden faydalanılmaktadır. Enzimler sayesinde kimyasal reaksiyon oluşarak petrolün parçalanması sağlanmakta ve bu suretle çevrede ve suda bulunan canlılar tarafından tüketilecek hale gelebilmektedir.      

Enzimler hayatımızın olmazsa olmazı durumundadır ve gelişen hayat şartlarında her geçen gün enzimlere duyulan ihtiyaç daha da artacaktır.