1. Uporaba funkcionaliziranih MOFs v mikroreaktorju za remediacijo odpadnih vod : magistrsko deloNeja Savec, 2025, master's thesis Abstract: Poraba vode in naraščajoče onesnaževanje te predstavljata resen globalni izziv. Odpadne vode vsebujejo številna onesnaževala, med katerimi so posebej problematična mikroonesnaževala, kot so farmacevtski izdelki. Med njimi izstopajo nesteroidna protivnetna zdravila, predvsem diklofenak (DCF). Zaradi svoje široke uporabe v humani in veterinarski medicini se pogosto pojavljajo v odpadnih vodah, kjer lahko škodljivo vplivajo na vodni ekosistem. Zato je nujen razvoj naprednih postopkov čiščenja odpadnih voda, ki omogočajo učinkovito odstranjevanje tovrstnih onesnaževal.
V magistrskem delu je prikazana študija adsorpcije in razgradnje DCF v mikroreaktorskem sistemu. Kot adsorbent so bila uporabljena metalo-organska ogrodja (MOFs), natančneje zeolitno imidazolatno ogrodje-8 (ZIF-8), sintetizirano s precipitacijsko metodo. V nadaljevanju smo v ZIF-8 z metodo kovalentnega povezovanja imobilizirali encim lakazo in tako sintetizirali kompozit lakaza@ZIF-8. Lakaza je oksidoreduktazni encim, ki katalizira oksidacijo fenilnih obročev v molekuli DCF, zato je kompozit lakaza@ZIF-8 primeren za razgradnjo DCF v mikroreaktorskem sistemu. Učinkovitost poroznih materialov pri adsorpciji in razgradnji DCF pri različnih pretokih skozi mikroreaktor smo zasledovali z visoko zmogljivostno tekočinsko kromatografijo (HPLC). Funkcionaliziranemu nano ogrodju lakaza@ZIF-8 smo določili aktivnost imobilizirane lakaze in učinkovitost imobilizacije. Proučili smo vpliv deleža volumna mrežnega povezovalca gluteraldehida (GA) in epiklorohidrina (ECH) ter koncentracije lakaze na učinkovitost imobilizacije in preostalo aktivnost encima. Izvedli smo tudi študijo ponovne uporabe, termične stabilnosti in skladiščenja imobilizirane lakaze.
Rezultati so pokazali, da je bil optimalen delež GA 10 (v/v) %, ECH pa 7,5 (v/v) %, ob optimalni koncentraciji lakaze 10 mg/mL. Preostala aktivnost lakaze po imobilizaciji je znašala 129,00 % s specifično aktivnostjo 4,48 U/mg (GA) in 118,13 % s specifično aktivnostjo 5,78 U/mg (ECH). Rezultati nakazujejo na hiperaktivacijo encima, ko smo ga imobilizirali na ZIF-8. Učinkovitost imobilizacije je znašala 95,60 % (GA) in 93,15 % (ECH). Imobilizirano lakazo smo lahko večkrat uporabili, izkazala se je za dobro termično stabilno z možnostjo daljšega skladiščenja pri 4 °C. Pri proučevanju adsorpcije in razgradnje DCF z ZIF-8 in lakazo@ZIF-8 v mikroreaktorju pri pretokih 125 µL/min in 250 µL/min smo ugotovili, da zmanjšanje začetnega pretoka na polovico nima bistvenega vpliva na končni delež adsorpcije oz. razgradnje DCF, vpliva le na čas, potreben za razgradnjo/odstranitev enake količine DCF. Ne glede na izbrani pretok se je izkazalo, da je imobilizirana lakaza na ZIF-8 učinkovitejša za odstranjevanje DCF, doseženi delež razgradnje je znašal okoli 90,00 %.
Keywords: MOFs, ZIF-8, lakaza, GA, ECH, DCF, mikroreaktor, HPLC, imobilizacija, razgradnja, adsorpcija
Published in DKUM: 28.10.2025; Views: 0; Downloads: 9
 Full text (7,63 MB) |
2. Functionalized micellar membranes from medicinal mushrooms as promising self-growing bioscaffoldsNika Kučuk, Mateja Primožič, Željko Knez, Maja Leitgeb, 2025, original scientific article Abstract: Micellar or mycelial membranes from medicinal mushrooms are self-growing fibrous polymeric biocomposites that are biocompatible, biodegradable, cost-effective, and environmentally friendly. In this study, the cultivation process for the medicinal mushrooms Ganoderma lucidum and Pleurotus ostreatus has been optimized via submerged cultivation to maximize growth and promote the formation of micellar membranes with high water-absorption capacity. Optimal growth conditions were achieved at an alkaline pH in a medium containing malt extract for G. lucidum, while for P. ostreatus, these were in a glucose-enriched medium. The hydrophilic underside of the micellar membranes led to a high-water uptake capacity. These membranes exhibited a broad spectrum of functional groups, thermal stability with decomposition temperatures above 260 °C, and a fibrous and porous structure. The micellar membranes from both mushrooms were additionally functionalized with mango peel extract (MPE), resulting in a uniform and gradual release profile, which is an important novelty. They also showed successful antimicrobial activity against Escherichia coli and Staphylococcus aureus growth. MPE-functionalized micellar membranes are, therefore, innovative biocomposites suitable for various biomedical applications. As they mimic the extracellular matrix of the skin, they are a promising material for tissue engineering, wound healing, and advanced skin materials applications.
Keywords: medicinal mushrooms, Ganoderma lucidum, Pleurotus ostreatus
Published in DKUM: 04.09.2025; Views: 0; Downloads: 2
Full text (6,62 MB) |
3. Sinteza in karakterizacija magnetne bakterijske nanoceluloze : diplomsko deloKaja Gajšt, 2025, master's thesis Abstract: Bakterijska nanoceluloza (BNC) je naravni polimer, ki zaradi svojih edinstvenih lastnosti predstavlja obetavni izhodiščni material za številne nove razvojne pristope v inovativnih raziskavah na različnih področjih. Vendar pa čista BNC nima nekaterih lastnosti, zlasti magnetnih, ki pa jih je mogoče doseči z vgradnjo različnih vrst magnetnih nanodelcev (MNPs). Magistrsko delo obravnava sintezo magnetne bakterijske nanoceluloze v obliki kroglic (K-MBNC), ki predstavlja perspektiven material za uporabo v različnih biomedicinskih in tehnoloških aplikacijah.
K-MBNC smo sintetizirali z dvema pristopoma; z in situ metodo, pri kateri smo MNPs sintetizirali neposredno v že pripravljene kroglice bakterijske nanonceluloze (K-BNC), in z metodo sinteze med fermentacijo, kjer smo MNPs dodali v gojitveni medij med postopkom sinteze K-BNC. Najprej smo proučevali parametre dinamične produkcije K-BNC z bakterijo Komagataeibacter xylinus. Nato je sledila študija produkcije KMBNC z različnima metodama. Pri obeh metodah sinteze K-MBNC smo spremljali vpliv sinteznih parametrov na magnetne, morfološke in fizikalno-kemijske lastnosti produktov.
Rezultati kažejo, da hitrost stresanja in čas fermentacije vplivata na velikost, maso in število K-BNC. Višja hitrost stresanja zmanjša premer in poveča število nastalih K-BNC, daljši čas fermentacije pa poveča njihovo maso in velikost. Največjo maso K-MBNC, pridobljenih z metodo sinteze med fermentacijo, smo dosegli, ko je fermentacija potekala pri 26 °C, pH = 6 in s hitrostjo stresanja 140 rpm ter z dodatkom 0,5 g MNPs v medij. Koncentracija inokuluma je bila 1-5 × 106 CFU/mL. S SEM/EDS analizo smo potrdili uspešno vključitev MNPs v nanocelulozno matriko, pri čemer je in situ sintetiziran vzorec kazal bolj homogeno razporeditev in višji masni delež Fe. FTIR spektri vzorcev K-MBNC so vsebovali značilne vrhove za celulozo in Fe–O skupine, kar pravtako potrjuje uspešno sintezo magnetnega nanokompozita. TGA/DSC analiza je pokazala izboljšano termično stabilnost K-MBNC vzorcev v primerjavi s K-BNC. Meritve magnetnih lastnosti so pokazale, da K-MBNC sintetizirane in situ z manjšim premerom in uporabljenim razmerjem Fe3⁺ : Fe2⁺ = 2 : 1 kažejo boljšo magnetno odzivnost. Najboljše magnetne lastnosti K-MBNC, sintetiziranih z metodo sinteze med fermentacijo, izkazujejo kroglice sintetizirane s hitrostjo stresanja 140 rpm ter ob dodatku 0,5 g MNPs v medij. Sintetizirane K-MBNC, neglede na postopek sinteze, niso kazale protibakterijskega delovanja. Uspešno smo tudi prenesli sintezo K-MBNC med fermentacijo iz laboratorijskega merila v bioreaktorski sistem.
Keywords: bakterijska nanoceluloza, Komagataeibacter xylinus, magnetni nanokompoziti, magnetni nanodelci
Published in DKUM: 22.08.2025; Views: 0; Downloads: 39
Full text (5,47 MB) |
4. Synergistic effect of supercritical and ultrasound-assisted ginger (Zingiber officinale Roscoe) extractsTaja Žitek Makoter, Nika Kučuk, Vesna Postružnik, Maja Leitgeb, Željko Knez, Mateja Primožič, Maša Knez Marevci, 2022, original scientific article Abstract: Proper processing of natural material is crucial to obtain an extract with high content of
biologically active components. Dried, grinded ginger roots were extracted by ultrasonic method
and supercritical extraction with CO2
. The aim of the study was to determine if a mixture of the two
types of extracts attained by different methods and solvents exhibits better bioavailability than each
extract itself. Therefore, both extracts were analytically evaluated and then mixed in a ratio of 1:1.
The supercritical extract (SCG extract) and the mixed extract (mixG extract) had high antioxidant
activity (78% and 73%) and total phenols (827 mg/g ext. and 1455 mg/g ext.), which is also consistent
with the levels of gingerol (303 mg/g ext. and 271 g/g ext.) and shogaol (111 mg/g ext. and 100 g/g
ext.) in the extracts. In comparison to both pure extracts higher levels of total phenols were found
in the extract mixG. This could be the reason for the significant inhibition of melanoma cells and
antimicrobial potential (against Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Candida albicans). The
combination of the extracts resulted in a significant increase in the inhibition of selected microbial
and melanoma cells WM-266-4 compared to the control. Cell viability decreased below 60% when
mixG extract was applied. Antimicrobial activity has been confirmed.
Keywords: ginger, supercritical fluid extraction, ultrasound-assisted extraction, antimicrobial activity
Published in DKUM: 09.05.2025; Views: 0; Downloads: 12
Full text (1,59 MB)
This document has many files! More... |
5. Magnetne lastnosti magnetnih nanodelcev (MNPs) z različnimi polimernimi prevlekami : magistrsko deloKarmen Zorič, 2025, master's thesis Abstract: Nanodelci imajo čedalje večji potencial v različnih industrijah zaradi svojih izjemnih fizikalnih in kemijskih lastnosti. Prilagajanje magnetnih lastnosti nanodelcev je ključno za oblikovanje novih večnamenskih materialov.
V magistrskem delu smo proučevali vpliv različnih razmerij ionov Fe2+ in Fe3+ na strukturne in magnetne lastnosti nanodelcev. MNPs smo sintetizirali z metodo koprecipitacije. Izvedli smo tudi študijo vpliva različnih polimernih prevlek (aminosilan ali arabinogalaktan) na lastnosti modificiranih MNPs. Prevleka preprečuje aglomeracijo MNPs in stabilizira MNPs. MNPs, prevlečeni s polimernimi prevlekami, so po navadi tudi bolj biokompatibilni.
Sintetizirane delce smo okarakterizirali z analiznimi metodami, kot so FTIR, TGA in VSM.
Z analizami smo potrdili prisotnost polimernih prevlek na površini MNPs. Določili smo termične stabilnosti modificiranih MNPs. Prav tako so vsi modificirani MNPs izkazovali superparamagnetno naravo. MNPs z arabinogalaktansko prevleko v razmerju Fe²⁺ : Fe³⁺ = 2 : 1 celo izkazujejo protibakterijsko učinkovitost na E. coli in S. aureus.
Keywords: magnetni nanodelci, polimerne prevleke
Published in DKUM: 07.05.2025; Views: 0; Downloads: 30
Full text (4,46 MB) |
6. Validacija mikrobiološke metode preizkušanja kakovosti primarne ovojnine : magistrsko deloLaura Gruškovnjak, 2025, master's thesis Abstract: Embalaža zdravila je zelo pomembna pri njegovi proizvodnji. Pomaga zaščititi notranjost zdravila in ohraniti njegovo kakovost. Bistveno je, da je embalaža funkcionalna in izpolnjuje vse potrebne kriterije skozi celotno življenjsko dobo izdelka. Med transportom embalaža služi kot ščit, ki ščiti vsebino pred morebitnimi poškodbami zaradi mehanskega pritiska in okoljskih dejavnikov. Obstaja več različnih vrst embalaže za farmacevtski izdelek, ki so razvrščene kot primarna, sekundarna in terciarna. Uporabljena primarna ovojnina v proizvodnji zdravil ne sme sproščati toksikoloških pomembnih snovi v formulacijo zdravila, zato je pomembno, da je le-ta ustrezne mikrobiološke kakovosti. Mikrobiološka kontaminacija zdravil in bioloških zdravil namreč povzroča takojšnje škodljive učinke na zdravje, vključno z obolevnostjo in umrljivostjo ter dolgoročne škodljive učinke, kot so rak, avtoimunske in druge bolezni. Raven mikrobne kontaminacije v nesterilnih farmacevtskih produktih se lahko dopušča, saj se upoštevajo kriteriji sprejemljivosti, določenih v uradnih zbornikih kot so farmakopeje. Ustrezno mikrobiološko kakovost izdelka dokažemo z različnimi metodami, ki pa morajo biti ustrezno validirane pred njihovo uporabo. Validacija analitskih metod je ključni postopek v farmacevtski, biotehnološki in živilski industriji, ki zagotavlja kakovost in varnost izdelkov. Cilj validacije analitske metode je dokazati, da je metoda primerna za predvideni namen.
V magistrski nalogi smo izvajali validacijo postopka za mikrobiološko preizkušanje kakovosti primarne ovojnine uporabljene za zaščito nesterilne aktivne učinkovine. Validacija postopka se je izvajala v farmacevtskem podjetju, v sklopu uvedbe nove primarne ovojnine. Sestavljena je iz štirih korakov (razvoj metode, izdaja validacijskega protokola, verifikacija metode in izdaja validacijskega poročila). Metodo smo uspešno validirali in se tako lahko uporablja pri zaščiti nesterilne aktivne učinkovine v obliki prahu.
Keywords: primarna ovojnina, validacija analitskega postopka, mikrobiološka kontaminacija, farmacija
Published in DKUM: 28.03.2025; Views: 0; Downloads: 19
Full text (2,63 MB) |
7. Supercritical fluid and conventional extractions of high value-added compounds from pomegranate peels waste: production, quantification and antimicrobial activity of bioactive constituentsKaja Kupnik, Maja Leitgeb, Mateja Primožič, Vesna Postružnik, Petra Kotnik, Nika Kučuk, Željko Knez, Maša Knez Marevci, 2022, original scientific article Abstract: This study is focused on different extractions (Cold Maceration (CM), Ultrasonic Extraction
(UE), Soxhlet Extraction (SE) and Supercritical Fluid Extraction (SFE)) of bioactive compounds from
pomegranate (Punica Granatum L.) fruit peels using methanol, ethanol, and acetone as solvents in
conventional extractions and changing operating pressure (10, 15, 20, 25 MPa) in SFE, respectively.
The extraction yields, total phenols (TP) and proanthocyanidins (PAC) contents, and antioxidant
activity of different extracts are revealed. TP and PAC recovered by extracts ranged from 24.22 to
42.92 mg gallic acid equivalents (GAE)/g and 2.01 to 5.82 mg PAC/g, respectively. The antioxidant
activity of extracts ranged from 84.70% to 94.35%. The phenolic compound identification and
quantification in selective extracts was done using the LC-MS/MS method. The contents of different
flavonoids and phenolic acids have been determined. SFE extract, obtained at 20 MPa, contained
the highest content (11,561.84 µg/g) of analyzed total polyphenols, with predominant ellagic acid
(7492.53 µg/g). For the first time, Microbial Growth Inhibition Rates (MGIRs) were determined at
five different concentrations of pomegranate SFE extract against seven microorganisms. Minimal
Inhibitory Concentration (MIC90) was determined as 2.7 mg/mL of SFE pomegranate peel extract in
the case of five different Gram-negative and Gram-positive bacteria.
Keywords: antimicrobial activity, antioxidants, bioactive compounds, extraction, LC-MS/MS, phenolics, phytochemistry, pomegranate, Punica Granatum L., secondary metabolites
Published in DKUM: 24.03.2025; Views: 0; Downloads: 14
Full text (2,02 MB)
This document has many files! More... |
8. Optimizacija procesnih parametrov za proizvodnjo sekundarnih metabolitov v šaržnem bioreaktorju : magistrsko deloMelani Dolgov, 2024, master's thesis Abstract: Sekundarni metaboliti so naravne spojine, ki jih sintetizirajo mikroorganizmi, vključno z bakterijami, glivami, kvasovkami in rastlinami. Čeprav ti produkti niso nujno potrebni za osnovne biološke funkcije, kot so sinteza lipidov, aminokislin, ogljikovih hidratov in nukleinskih kislin, imajo pomembno vlogo v različnih industrijskih aplikacijah. Kvasovka Saccharomyces cerevisiae je ključni mikroorganizem v biotehnologiji zaradi svoje sposobnosti pretvorbe sladkorjev v etanol in ogljikov dioksid ter njene prilagodljivosti na različne okoljske pogoje.
Cilj magistrskega dela je bil optimizirati proizvodnjo sekundarnih metabolitov s pomočjo S. cerevisiae v šaržnem bioreaktorju. Raziskava je obsegala preučevanje vpliva različnih vrst mešal, začetnih koncentracij inokuluma ter hitrosti mešanja na rast celične mase in proizvodnjo sekundarnih metabolitov. Med optimizacijo smo spremljali spremembe pH med fermentacijo ter izvajali UV-VIS spektrofotometrične analize za pridobitev rezultatov o količini celokupnih proteinov, antioksidativnem potencialu in aktivnosti encima alkohol dehidrogenaze (ADH). Antioksidativni potencial proizvedenih sekundarnih metabolitov smo določili z DPPH metodo , za določanje koncentracije celokupnih proteinov je bila uporabljena Bradfordova metoda, aktivnost znotrajceličnega encima ADH pa je bila določena s pomočjo encimskega testa.
Optimalni parametri za doseganje najboljših rezultatov vključujejo hitrost mešanja 200 rpm, uporabo dvojnega mešala in začetno koncentracijo inokuluma 6,62 ∙ 107 CFU/mL. Ti parametri so bili potrjeni v zaključnem eksperimentu, kjer smo ponovno gojili S. cerevisiae pod enakimi pogoji, kar je potrdilo ponovljivost gojenja in učinkovitost izbranih parametrov. Prav tako so rezultati analitskih metod pokazali, da so permeabilizirani vzorci dosegli najvišjo antioksidativno aktivnost, najvišjo koncentracijo proteinov in največjo aktivnost ADH. Na podlagi teh ugotovitev smo zaključili, da višja hitrost mešanja, uporaba dvojnega mešala in večja začetna koncentracija inokuluma zagotavljajo optimalne rezultate v proizvodnji sekundarnih metabolitov.
Keywords: bioreaktor, procesni parametri, optimizacija, S. cerevisiae, alkohol dehidrogenaza, sekundarni metaboliti
Published in DKUM: 15.10.2024; Views: 0; Downloads: 46
Full text (3,60 MB) |
9. Imobilizacija l-asparaginaze na magnetne nanodelce : magistrsko deloMaja Verdev, 2024, master's thesis Abstract: V okviru zaključnega dela smo izvedli optimizacijo imobilizacije l-asparaginaze (l-ASNaze) na aminoksilanske magnetne nanodelce (AMN-MNPs). Postopek imobilizacije sestoji iz dveh korakov, funkcionalizacije AMN-MNPs in imobilizacije encima. V prvem koraku smo funkcionalizirali AMN-MNPs, v drugem koraku smo nanje imobilizirali l-ASNazo.
Najprej smo v teoretičnem delu opisali lastnosti l-ASNaze, prikazali njeno strukturo, mehanizem delovanja in uporabo v različnih panogah. V nadaljnje smo opisali imobilizacijo na magnetne nanodelce (MNP), pri čemer smo se osredotočili na AMN-MNPs. Podan je tudi pregled literature o imobilizaciji l-ASNaze na MNPs.
Pri eksperimentalnem delu smo proučevali vpliv različnih parametrov, kot so koncentracija mrežnega povezovalca glutaraldehida (GA), vrtilna hitrost, čas in temperatura imobilizacije, z namenom doseganje čim višje aktivnosti imobiliziranega encima in učinkovitost imobilizacije. Zanimalo nas je kakšno aktivnost encima dosežemo ob dodatku ogrodnih proteinov, ki delujejo kot stabilizatorji. Uporabili smo goveji serumski albumin (BSA) in albumin iz jajčnih beljakov (EA). V nadaljnje smo proučili termično stabilnost proste in imobilizirane l-ASNaze pri različnih časih inkubacije in pri različnih temperaturah. Prosto in imobilizirano l-ASNazo smo vzpostavili na magnetno polje in primerjali aktivnosti l-ASNaze pred in po vzpostavitvi.
Keywords: l-asparaginaza, magnetni nanodelci, stabilnost, kovalentna vezava, funkcionalizacija, imobilizacija
Published in DKUM: 02.10.2024; Views: 0; Downloads: 35
Full text (2,82 MB) |
10. Funkcionalizirana metalo-organska ogrodja za razgradnjo penicilina : magistrsko deloLucija Dolinšek, 2024, master's thesis Abstract: Onesnaževanje zaradi zlorabe antibiotikov resno ogroža okolje in zdravje ljudi, zato je nujno potreben razvoj učinkovitih strategij za razgradnjo in odstranjevanje ostankov antibiotikov. V magistrskem delu smo imobilizirali encim v metalo-organsko ogrodje (MOFs). V zeolitno imidazolatno ogrodje-8 (ZIF-8) smo z metodo samosestavljanja imobilizirali β-laktamazo (β-laktamaza@ZIF-8), katalitično učinkovitost imobiliziranih poroznih materialov (β-laktamaze@ZIF-8) za razgradnjo penicilinov (PEN) pa smo določevali z uporabo visoko zmogljivostne tekočinske kromatografije HPLC. Morfologijo in kemijsko strukturo β-laktamaze@ZIF-8 smo opredelili z vrstično elektronsko mikroskopijo (SEM). Rezultati so pokazali, da se je katalitična aktivnost enkapsuliranega encima v primerjavi s prostim encimom znatno povečala. Ugotovili smo tudi, da je ZIF-8 zaradi svoje velike površine in adsorpcijskih lastnosti že sam po sebi odlično orodje za odstranjevanje PEN iz vode. Katalitični mehanizem razgradnje PEN z β-laktamazo@ZIF-8 temelji na tvorbi kompleksa med ionom Zn (II) na ogrodju ZIF-8 in ciljno molekulo, kar oslabi vez štiričlenskega β-laktamskega obroča v molekuli PEN ter tako poveča učinkovitost encimske razgradnje PEN. Magistrsko delo je zagotovilo obetavno strategijo za razgradnjo antibiotika PEN v vodnem okolju.
Keywords: β-laktamaza, kovinsko-organska ogrodja (MOFs), ZIF-8, penicilin (PEN), imobilizacija, razgradnja
Published in DKUM: 02.10.2024; Views: 0; Downloads: 61
Full text (5,59 MB) |
