Search the digital library catalog

Abstract: V nalogi je obravnavan proces superkritične CO2 ekstrakcije, ki predstavlja mnogo prednosti v primerjavi s konvencionalnimi metodami. V delu so zbrani uporabljeni obratovalni parametri procesa za pridobivanje raznih ekstraktov iz prakse, na podlagi česar so bili izbrani obratovalni pogoji za analitični izračun elementov postrojenja, ki bo lahko služil za nadaljnjo možnost konstruiranja in sicer: maksimalni obratovalni tlak ekstrakcijske posode 350 bar, maksimalno temperaturo 60 °C, volumnom ekstrakcijske posode 5l in volumskim pretokom 50l/h. Izračunane potrebne moči elementov postrojenja pa so: moč kondenzatorja 2814 W, moč visokotlačne črpalke 384 W, ki omogoča dvig tlaka na 350 bar, moč grelca 793 W ter moč grelca v separatorju 2093 W. Možnosti nadaljnjih študij je veliko, predvsem z iskanjem optimalnih parametrov procesa, preko eksperimentov, za pridobivanje točno določenih ekstraktov.
Keywords: ogljikov dioksid, ekstrakcija, superkritično stanje, eterično olje
Published in DKUM: 09.10.2024; Views: 0; Downloads: 15
Full text (2,96 MB)

Abstract: Naraščajoč problem protimikrobne rezistence (AMR) zahteva iskanje novih, alternativnih ter varnih protimikrobnih sredstev, pridobljenih iz naravnih virov, ki bi z različnimi mehanizmi omogočili učinkovito zaviranje rasti mikroorganizmov. V ta namen smo se v sklopu doktorske disertacije sprva osredotočili na pridobivanje protimikrobno učinkovitih ekstraktov iz koščic avokada (ASE), ki so neužitne ter jih tretiramo kot odpadno biomaso, po drugi strani pa predstavljajo bogat vir biološko aktivnih spojin. Ker ekstrakcijska metoda ter topilo izjemno vplivata na vsebnost ter encimsko, antioksidativno in protimikrobno aktivnost pridobljenih ASE, smo primerjali učinkovitost ultrazvočne (UE) ter Soxhlet (SE) ekstrakcije, z bolj zeleno in trajnostno naravnano ekstrakcijo s superkritičnimi fluidi (SFE). Visoke vsebnosti izbranih fenolnih spojin v ASE so pripomogle k dobremu antioksidativnemu ter protimikrobnemu potencialu testiranih ASE, ki so zavirali rast kar 13 od 15 testiranih mikroorganizmov z izjemno nizkimi vrednostmi minimalnih inhibitornih koncentracij (MIC). ASE, pridobljen s SFE, je izkazal najvišjo vsebnost totalnih fenolov in proteinov, vseboval je 12 od 14 izbranih fenolnih spojin. Vseboval je tudi vse proučevane encime z visoko aktivnostjo ter bil najbolj učinkovit pri zaviranju rasti testnih mikroorganizmov. Za nadaljnjo uporabo ASE je pomembna tudi njihova inkorporacija v biokompatibilen, netoksičen ter mehansko primeren nosilec, ki omogoča nadzorovano in trajno sproščanje biološko aktivnih spojin. Nanoceluloza (NC) s svojimi lastnostmi predstavlja velik potencial kot funkcionalni nosilec, zato je v nadaljevanju doktorske disertacije predstavljena sinteza NC materialov in njenih hibridov s protibakterijskim delovanjem. Z optimizacijo postopka biosinteze iz bakterij rodu Komagataeibacter smo pripravili bakterijsko nanocelulozo (BNC) v obliki membran in kroglic ter proučili njihovo morfologijo ter kemijsko sestavo. Ugotovljeno je bilo, da tako izbor bakterijskega seva kot pogoji gojenja pomembno vplivajo na produktivnost, obliko, lastnosti in kakovost BNC. K. xylinus predstavlja sev bakterij, ki zagotavljajo hitro (3 dni) in visoko produktivnost (do 518,4 g/L) kristalinične (80,56 %) BNC v obliki membran in kroglic. Sledila je priprava funkcionaliziranih nanoceluloznih hibridov z ASE za namene protibakterijskega delovanja in možne uporabe sintetiziranih hibridov kot oblog pri celjenju ran. V ta namen so bili ASE inkorporirani v dva različna tipa NC materialov, BNC in nanofibrilirano celulozo (CNF). Proučevana je bila njihova morfologija, kemijska sestava ter sproščanje ASE iz NC nosilcev. Izvedli smo tudi študijo protibakterijske učinkovitost nanoceluloznih hibridov z ASE proti Escherichia coli in Staphylococcus aureus, bakterijama povezanima s kožnimi boleznimi in AMR. Določitev hidrodinamične velikosti delcev, zeta potenciala ter indeksa polidisperznosti ASE je omogočila dodatno razlago možnih mehanizmov protibakterijske aktivnosti. Biohibrid BNC, modificirana z ASE, je izkazala odlično bakteriostatično in baktericidno aktivnost, s sposobnostjo adsorpcije visokih koncentracij ASE (do 72,89 mg na kroglico in do 46,61 mg na 1 cm2 membrane). Biohibridi BNC/ASE predstavljajo sinergistični sistem, v katerem BNC zagotavlja ustrezen desorpcijski kinetični profil, da omogoči sproščanje protibakterijskih učinkovin ASE. Prav tako pa visoka stopnja nabrekanja in lastnost zadrževanja vode izkazujeta primernost biohibridov za različne aplikacije povezane z regenerativno medicino kože in celjenjem ran. CNF, modificirana z ASE (do 14,2 mg na 1 cm2 filma), je prav tako izkazala izjemne protibakterijske lastnosti (do 100 % redukcija z log R do 5,64), primerljive s CNF filmi, modificiranimi z antibiotikom klindamicinom (do 100 % redukcija z log R do 6,50). Študija kinetike sproščanja ASE je prikazala odzivnost CNF filmov na različna pH okolja (pH 7,4 in 5,5), kar izkazuje dodaten potencial ter možen pozitiven učinek pri celjenju ran.
Keywords: avokado, ekstrakcija, nanoceluloza, protimikrobna aktivnost, dostava zdravil
Published in DKUM: 30.09.2024; Views: 0; Downloads: 20
Full text (5,28 MB)

Abstract: Namen diplomskega dela je bil proučiti vpliv različnih parametrov, kot so temperatura, pH in sestava rastnega medija na rast Saccharomyces cerevisiae, gojene na kompleksnem gojišču in vpliv parametrov na izražanje alkohol dehidrogenaze (ADH), celokupnih proteinov in njihovega antioksidativnega potenciala. V prvem delu smo optimirali temperaturo rasti kvasovke (28 °C in 30 °C) z namenom pridobitve ADH z visoko aktivnostjo. Ugotovili smo, da je bila aktivnost ADH višja v primeru, ko smo kvasovko gojili pri 28 °C. Nadalje smo optimirali sestavo rastnega medija ter sestavo medija (rastni medij ali različni pufri) v katerem smo izvedli razbitje celičnih sten kvasovke za pridobitev ADH. Primerjali smo rezultate gojenja v klasičnem rastnem mediju za kvasovke, ki vsebuje 10 g/L glukoze, z rezultati gojenja v rastnem mediju, kjer je bila glukoza zamenjana z različnimi količinami trsnega sladkorja v koncentracijah 5 g/L, 10 g/L ter 15 g/L. Prav tako smo primerjali učinkovitost homogenizacije v rastnem mediju, v 0,05 M pirofosfatnem pufru s pH 8,8 ter v 0,05 M natrijevem citratnem pufru s pH 4,8. Optimalne pogoje smo dosegli pri gojenju S. cerevisiae v rastnem mediju z 10 g/L trsnega sladkorja ter homogenizaciji kvasnih celic v 0,05 M natrijevem citratnem pufru pri pH 4,8. Izvedli smo tudi študijo vpliva pH rastnega medija na celokupno pridobljeno koncentracijo proteinov in ADH z visoko aktivnostjo iz celic kvasovk . Naprej smo kvasovko gojili v rastnem mediju pri pH = 6,6, nato pa smo s pomočjo kislin oz. baz uravnali pH rastnega medija na pH 6,0 ter pH 7,0. Ugotovili smo, da sta tako aktivnost ADH kot tudi celokupna vsebnost proteinov najvišji, kadar je bila fermentacija izvedena v mediju pri pH = 6,61, medtem ko je bila aktivnost ADH najnižja pri gojenju v mediju s pH 7,0.
Keywords: S. cerevisiae, ADH, encimi, ekstrakcija, homogenizacija, optimizacija, antioksidativnost
Published in DKUM: 20.09.2024; Views: 0; Downloads: 23
Full text (1,71 MB)

Abstract: Namen diplomskega dela je bil raziskati vpliv izbranih ekstrakcijskih metod in topil na izkoristek ekstrakcije iz granatne lupine karakterizirati pridobljene ekstrakte za antioksidativno in protimikrobno delovanje ter ekstrakt z najboljšimi antioksidativnimi in protimikrobnimi učinki uspešno impregnirati v izbran aerogel. Aerogeli, zgrajeni iz biorazgradljivih in biokompatibilnih polimerov zaradi svoje poroznosti in velike specifične površine, delujejo kot odlični materiali za nosilce zdravilnih učinkovin. V sklopu eksperimentalnega dela smo pridobili ekstrakte iz granatne lupine s hladno maceracijo, ultrazvočno ekstrakcijo in superkritično ekstrakcijo s superkritičnim ogljikovim dioksidom. Kot topila smo uporabili vodo, etanol ali njuno mešanico v volumskem razmerju 1:1. Ugotovili smo, da imajo ekstrakcije, pri katerih smo kot topilo uporabili vodo ali mešanico vode in etanola, višje izkoristke kot ekstrakcije, kjer smo kot topilo uporabili samo etanol. Pri pridobljenih ekstraktih smo preverili protimikrobno učinkovanje na gram-pozitivne in gram-negativne bakterije. Opazili smo, da je minimalna inhibitorna koncentracija za gram-pozitivne bakterije 2,34 mg/mL in za gram-negativne 1,17 mg/mL. S spektrofotometričnimi metodami, smo določali antioksidativno učinkovanje ekstraktov. Rezultati so pokazali visoko antioksidativno učinkovitost (nad 90% inhibicijo) pri vseh ekstraktih, razen pri ekstraktih pridobljenih s superkritično ekstrakcijo, kjer smo kot kotopilo uporabili samo etanol (34,87% in 44,25% inhibicija) . Ekstrakt z najboljšimi antioksidativnimi in protimikrobnimi učinki smo impregnirali v aerogel, sestavljen iz pektina in polikaprolaktona. Aerogel, uporabljen ekstrakt in z ekstraktom impregniran aerogel smo analizirali z oslabljenim totalnim odbojem infrardeče spektroskopije s Fourierjevo transformacijo (ATR-FTIR), da bi določili uspešnost impregnacije ekstrakta. Metoda se je izkazala za manj informativno zaradi prisotnosti podobnih funkcionalnih skupin v obravnavanih snoveh.
Keywords: granatno jabolko, ekstrakcija, antioksidativni učinek, protimikrobni učinek, polimerni nosilci, aerogeli
Published in DKUM: 05.09.2024; Views: 69; Downloads: 18
Full text (2,48 MB)

Abstract: V diplomskem delu smo raziskovali možnost uporabe plahtice (Alchemilla vulgaris) kot naravne sestavine v kozmetičnih formulacijah. Osredotočili smo se na preučevanje antioksidativnih in protimikrobnih lastnosti ekstraktov plahtice, pridobljenih z različnimi ekstrakcijskimi metodami in topili, ter ocenili njihovo stabilnost. Izvedli smo ekstrakcije z uporabo Soxhletove metode, hladne maceracije in ultrazvočne ekstrakcije, pri čemer smo kot topila uporabili etanol, metanol, etil acetat in vodo. Antioksidativno aktivnost ekstraktov smo določili z DPPH in ABTS spektrofotometričnima metodama, medtem ko smo protimikrobno učinkovitost preverjali z difuzijsko metodo z diski. Stabilnost ekstraktov smo dodatno ocenili z uporabo kolorimetričnih analiz in DPPH metode, pri čemer smo vzorce hranili pod različnimi pogoji in v različnih časovnih obdobjih. Rezultati so pokazali, da je ekstrakt, pridobljen s Soxhletovo ekstrakcijo z metanolom kot topilom, dosegel najvišji izkoristek. Najvišjo antioksidativno učinkovitost je dosegel ekstrakt, pridobljen s hladno maceracijo, prav tako z metanolom kot topilom, kar se je izkazalo v vrednosti z 92,08 % inhibicije pri DPPH analizi. Metanol se je izkazal kot izjemno učinkovito topilo za ekstrakcijo fenolnih spojin in flavonoidov, ki so ključni za antioksidativno delovanje ekstrakta. Ultrazvočna ekstrakcija z vodo je prav tako pokazala visoko antioksidativno učinkovitost z vrednostjo 91,26 % inhibicije pri DPPH analizi, kar je mogoče pripisati kavitaciji, ki povečuje sproščanje antioksidantov. Nasprotno so ekstrakti, pridobljeni z etil acetatom, izkazali najnižjo antioksidativno aktivnost. Med vsemi preučenimi ekstrakti se je vodni ekstrakt, pridobljen z ultrazvočno ekstrakcijo, izkazal kot eden najbolj stabilnih in z visoko antioksidativno učinkovitostjo, zaradi česar je še posebej primeren za nadaljnjo uporabo v kozmetičnih izdelkih. Ta ekstrakt smo vključili v formulacijo kreme, saj omogoča varno in učinkovito uporabo v končnem kozmetičnem izdelku.
Keywords: plahtica, ekstrakcija, antioksidativnost, stabilnost, kozmetika
Published in DKUM: 04.09.2024; Views: 59; Downloads: 20
Full text (2,07 MB)