1. Izolacija encimov in proteinov iz celic črne kvasovke Wallemia Ichthyophaga z uporabo mehanskega postopka : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeMarko Kresnik, 2025, undergraduate thesis Abstract: V svetu s hitro naraščajočo populacijo, onesnaženostjo in z izčrpanjem številnih naravnih virov, encimska tehnologija ponuja velik potencial za številne industrijske aplikacije. Nekatera področja, kjer se uporablja encimska tehnologija, so prehrambena industrija (encimi se uporabljajo za izboljšanje proizvodnje hrane, na primer pri predelavi žit, proizvodnji sladkorja, sira, sokov..), farmacevtska industrija (encimi se uporabljajo v sintezi zdravil, proizvodnji antibiotikov in pripravi cepiv), tekstilna industrija, proizvodnja biogoriv, kozmetična industrija in še druge panoge. Mikrobni encimi lahko na ekonomičen in okolju prijazen način delujejo kot biokatalizatorji za izvajanje reakcij v bioprocesih. Vsak živ organizem vsebuje biološko aktivne snovi, ki jih je mogoče ekstrahirati. Mikrobne celice proizvajajo intracelularne in ekstracelularne encime. Za sprostitev intracelularnih komponent iz celice je potrebno celično steno mikrobov razbiti. Za to smo uporabili postopek mehanske homogenizacije. Postopek homogeniziranja se običajno izvaja s pomočjo homogenizacijskih naprav, ki lahko delujejo s hidravličnim tlakom, ultrazvokom, visokim tlakom ali drugimi mehanskimi silami. V našem primeru bomo uporabili rotor-stator homogenizator, kjer vzorec potuje skozi ozek prostor med vrtečim rotorjem in statorjem, kar povzroči razbijanje delcev in razlitje celic v celično suspenzijo. Namen te diplomske naloge je bil ugotoviti kako čas homogenizacije vpliva na preživelost črnih kvasovk W.Ichthyophaga v celični suspenziji, preostalo aktivnost encimov (amilaza, β- glukozidaza, proteaza, celulaza) in preostalo koncentracijo proteinov. Celično suspenzijo smo homogenizirali v času od 0 – 90 min pri konstantni temperaturi 35 ºC. Rezultati so pokazali, da je preživelost W.Ichthyophaga s podaljševanjem časa homogenizacije upadala, preostala koncentracija proteinov pa je naraščala. Zaznali smo povečanje preostale aktivnosti encimov α-amilaze, celulaze in proteaze. Na preostalo aktivnost β-glukozidaze pa je imela homogenizacija negativen vpliv, saj smo dokazali takojšen upad preostale aktivnosti. Keywords: W.Ichthyophaga, črne glive, homogenizacija, encimi, proteini. Published in DKUM: 06.05.2025; Views: 0; Downloads: 9
Full text (2,00 MB) |
2. Micelarne strukture za stabilizacijo terapevtskih encimov : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeAnja Zirdum, 2024, undergraduate thesis Abstract: Encimi so biološke molekule, sestavljene iz enega ali več polipeptidnih verig, ki se zvijejo v specifične tridimenzionalne oblike. Njihova specifična tridimenzionalna struktura omogoča vezavo substratov na aktivna mesta, kjer se izvajajo katalitične reakcije. Specifičnost encimov izhaja iz natančnega prileganja med encimom in substratom, kar pogosto opisujemo s pojmom "ključ-ključavnica". Vsak encim je tako usmerjen k določenemu substratu ali vrsti reakcije, kar omogoča visoko stopnjo regulacije in učinkovitosti v bioloških sistemih. Veliko prednost predstavlja imobilizacija encimov na trdne nosilce, kar omogoča njihovo ponovno uporabo in izboljša stabilnost ter učinkovitost encima. Uporaba imobiliziranih encimov je zaradi lažjega ločevanja od reakcijskih zmesi in posledično nižjih stroškov procesa vse bolj zaželena v industrijskih in biotehnoloških panogah. Encim transglutaminaza (TGM) se uporablja v različnih panogah, veliko vlogo ima predvsem v medicini in živilski panogi, kjer ga pogosto uporabljajo za izboljšanje teksture mesa, mlečnih izdelkov in drugih prehrambenih izdelkov.
Diplomsko delo najprej zajema proizvodnjo micelarnih struktur z gojenjem medicinske gobe Ganoderma lucidum v tekočem hranilnem mediju s sladnim in kvasnim ekstraktom pri 28 °C pri statičnih pogojih. Za tvorbo micelarnih struktur je bilo potrebno gojiti G. lucidum 14 dni. Povprečna debelina micelarnih struktur je bila 0,493 mm, povprečna masa pa 3,961 g. Proizvedene micelarne strukture so izkazale visoko sposobnost absorbiranja vode z doseženim odstotkom nabrekanja po 24 h 579,3 %. S FTIR analizo smo potrdili prisotnost proteinov, lipidov in polisaharidov, s SEM analizo pa prisotnost por in hif v micelarnih strukturah. Povprečni premer por je znašal 40 µm, povprečni premer hif pa 425 nm.
V nadaljevanju študije smo izvedli stabilizacijo terapevtskega encima TGM z imobilizacijo na sintetizirane micelarne strukture z metodo adsorpcije in določili učinkovitost in zmogljivost ujetja encima. Najvišja učinkovitost imobilizacije TGM v micelarne strukture je znašala 41,98 % , kar ustreza masi vgrajenega encima 8,97 g. S študijo sproščanja smo ugotovili, da se je encim uspešno adosrbiral, saj se encim niti po 24 h ni sprostil iz micelarnih struktur. Najverjetneje je adsorbirana TGM v micelarne strukture katalizirala tvorbo kavalentnih vezi med proteini in je prišlo do zamreženja TGM v notranjosti micelarnih struktur, ki vsebuje tudi proteine. Zato smo proučili potek encimske reakcije z imobiliziranim encimom v micelarne strukture pri različnih koncentracijah substrata in kinetiko imobiliziranega encima primerjali s kinetiko prostega encima. Določili smo kinetična parametra, kot sta Michaelis-Mentenova konstanta (KM) in maksimalna reakcijska hitrost (vmax) za prostiin imobilizirani encim z Lineweaver-Burkovim diagramom. Pri tem smo ugotovili, da ima sicer imobiliziran encim slabšo afiniteto do substrata kot prosti encim, zaradi višje izračunane vrednosti KM in nižje vmax.
Sledilo je proučevanje vpliva mase ujetega encima na potek encimske reakcije v odvisnosti od časa. Ugotovili smo, da z naraščanjem mase imobiliziranega encima, reakcija, torej pretvorba substrata v produkt, poteka hitreje. Pri najvišji možni ujeti masi encima (8,97 mg ) v micelarne strukture smo dosegli plato, saj ni bilo zaznati signifikantnih razlik med profilom poteka encimske reakcije med 8,97 mg (13 mg/mL) in 8,76 mg ujetega encima (10 mg/mL).
Imobilizacija encima na trdni nosilec je primerna za številne aplikacije. Z uspešno imobilizacijo encima TGM v micelarne strukture medicinske gobe G. lucidum, smo pripravilli stabilen funkcionalizirani naravni biokompozit, ki se lahko uporabi za različne biomedicinske aplikacije, predvsem za celjenje ran. Keywords: Ganoderma lucidum, micelarne strukture, encimi, transglutaminaza, imobilizacija, encimski test Published in DKUM: 26.09.2024; Views: 0; Downloads: 15
Full text (4,26 MB) |
3. Vpliv magnetnega polja na stabilnost β-laktamaze : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeGal Gregorčič, 2024, undergraduate thesis Abstract: Stabilnost encimov je ključnega pomena pri njihovih različnih aplikacijah. Kot biokatalizatorje jih uporabljamo na različnih področjih kot so predelava hrana, okoljevarstvo in drugih industrijskih procesih. Encim β-laktamazo proizvajajo določene bakterije za razgradnjo β-laktamskega obroča v antibiotikih. Encim β-laktamazo lahko uporabljamo za razgradnjo antibiotikov in kot biomarker ugotavljanja ostankov antibiotikov v procesu čiščenja odpadnih voda.
V diplomskem delu smo proučili vpliv magnetnega polja na specifično aktivnost in stabilnost encima β-laktamaze v praškasti obliki in v vodni raztopini, in sicer smo encim izpostavili konstantnemu in alternirajočemu (sinusnemu) magnetnemu polju ter spreminjali čas izpostavitve. Tako smo proučevali stabilnost β-laktamaze v prahu in v vodni raztopini pri danih pogojih. Po izpostavitvi vzorcev magnetnemu polju smo z encimskim testom določili preostalo aktivnost encima in koncentracijo proteinov ter tako določili vpliv magnetnega polja na stabilnost β-laktamaze. Keywords: encimi, β-laktamaza, specifična aktivnost, vpliv magnetnega polja Published in DKUM: 20.09.2024; Views: 0; Downloads: 14
Full text (1,41 MB) |
4. Proizvodnja ADH iz Saccharomyces cerevisiae gojene na kompleksnem gojišču : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeAndrej Pajtler, 2024, undergraduate thesis 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: 33
Full text (1,71 MB) |
5. Vpliv gnojenja z izrabljenim gobjim substratom na aktivnost talnih encimov v posameznih letnih časih : magistrsko deloAna Štuhec, 2024, master's thesis Abstract: Izrabljen substrat za gobe (IGS) je stranski proizvod gojenja gob, ki sestoji iz raznovrstnih organskih materialov. Po nekaj sezonah rabe se substrat izčrpa in praviloma velja za odpadek, vendar sodobne raziskave nakazujejo številne koristne možnosti uporabe izrabljenega gobjega substrata. V projektni raziskavi se je IGS uporabljal kot organsko gnojilo na treh različnih lokacijah v ekološki, integrirani in biodinamični pridelavi paradižnika v rastlinjakih. V vsaki od pridelav se je v triplikatih testiralo gnojenje z SMS, standardno gnojenje (S), SMS+S in kontrola brez gnojenja. V sklopu magistrskega dela smo na obravnavanih lokacijah jemali vzorce zemlje v vseh letnih časih, v vzorcih pa smo analizirali aktivnost encimov N-acetil-glukozaminidaza (NAG), fosfataza (PHOS), beta-glukozidaza (β0GLU), arilsulfataza (ARS), ureaza (URE), arilamidaza (ARN), alkalna fosfataza (PAK) in kisla fosfataza (PAC) po standardu ISO 20130:2018- Kakovost tal - Merjenje encimske aktivnosti v vzorcih tal s kolorimetričnimi substrati na mikrotitrski plošči. Primerjali smo razlike v encimski aktivnosti med posameznimi letnimi časi ter med različnimi načini gnojenja. Rezultati so pokazali, da različni letni časi vplivajo na aktivnost encimov v tleh, medtem ko dodatek gobjega substrata kot gnojila ne povzroči nujno povišanja encimske aktivnosti. Keywords: talni encimi, izrabljen gobji substrat, aktivnost, gnojenje, kmetijstvo Published in DKUM: 03.09.2024; Views: 52; Downloads: 57
Full text (3,58 MB) |
6. Aktivnost intracelularnih encimov iz gob z antikancerogenim delovanjem : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeKaja Gajšt, 2023, undergraduate thesis Abstract: Zdravilne gobe se zaradi bogate sestave z bioaktivnimi spojinami, ki izkazujejo spekter zdravilnih lastnosti, vedno bolj uveljavljajo kot naravni vir zdravilnih učinkovin. Več raziskav dokazuje, da zdravilne gobe, kot sta Pleurotus ostreatus in Ganoderma lucidum, vsebujejo antioksidativne učinkovine. Diplomsko delo opisuje pridobivanje intracelularnih encimov iz razraščenih micelijev P. ostreatus in G. lucidum s homogeniziranjem in z izpostavljanjem v superkritičnem ogljikovem dioksidu (SC CO2). Osredotočili smo se na encime z antioksidativnim delovanjem, in sicer superoksid dismutazo, katalazo in peroksidazo ter proučevali njihovo aktivnost v pripravljenih vzorcih, ki smo jih pridobili iz gob z uporabo različnih metod za pridobivanje intracelularnih encimov. Zanimal nas je vpliv posamezne metode za pridobitev intracelularnih komponent iz micelija gob (homogenizacija ali izpostavitev v SC CO2) in uporabljenih parametrov (čas izpostavitve in tlak; v primeru uporabe SC CO2) na koncentracijo proteinov in aktivnost navedenih encimov v pridobljenih vzorcih.
Rezultati kažejo, da smo tako z uporabo homogenizatorja kakor tudi z izpostavitvijo micelija gob v SC CO2 uspešno odprli glivne celice saj smo v teh vzorcih določili višjo koncentracijo proteinov kot v primeru klasične ekstrakcije micelija gliv s pufrom (primerjalni vzorec). V vzorcih pridobljenih s homogenizacijo oz. izpostavljanjem v SC CO2 smo določili višjo aktivnost superoksid dismutaze in prisotnost katalaze, medtem ko je bila aktivnost peoksidaze nižja kot v primerjalnem vzorcu. Najvišjo aktivnost encimov smo zaznali v vzorcih, ki so bili izpostavljeni v SC CO2 pri 200 bar 5 ur. Ugotovili smo, da koncentracija proteinov v vzorcih s časom homogeniziranja in inkubiranja v SC CO2 ter z naraščanjem tlaka z izpostavitvijo v SC CO2 narašča. Keywords: antioksidativni encimi, odpiranje celic, superkritični ogljikov dioksid, homogeniziranje, Ganoderma lucidum, Pleurotus ostreatus Published in DKUM: 11.09.2023; Views: 584; Downloads: 81
Full text (3,31 MB) |
7. |
8. Antimikrobno delovanje učinkovin iz gobe Ganoderma lucidum : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeTino Kovačič, 2022, undergraduate thesis Abstract: V diplomskem delu je predstavljeno antimikrobno delovanje različnih vzorcev gobe Ganoderma lucidum. G. lucidum ali svetlikava pološčenka je rdeče obarvana goba, ki raste na razpadajočih trdih delih dreves. Vsebuje veliko antioksidantov, ki imajo terapevtske učinke, zaradi česar je zelo priljubljena v medicini. Analizirani vzorci so bili v obliki olja in počenih spor iz različnih kapsul ter posušenih in zdrobljenih delov gobe (primordiji, trosnjaki, micelij in spore). Antimikrobno učinkovitost vzorcev smo proučevali z modificirano disk difuzijsko metodo. Izvedli smo študijo antimikrobne aktivnost čistih vzorcev kot tudi študijo antimikrobne aktivnost ekstraktov, pripravljenih z ultrazvočno in Soxhletovo ekstrakcijsko tehniko z vodo ali etanolom, kot topilom. Prav tako smo proučili antimikrobno učinkovitost treh komercialnih produktov. Testirali smo tudi inhibitorne lastnosti vzorcev na rast treh različnih mikroorganizmov, in sicer na rast Gram-pozitivne bakterije Staphylococcus aureus, Gram-negativne bakterije Escherichia coli in kvasovke Candida albicans. Najboljše antimikrobne lastnosti sta izkazovala vzorca pridobljena iz micelija iz trdnega gojišča in vodni ekstrakt trosnjakov, pridobljen z ultrazvočno ekstrakcijo.
V vzorcu vodnega ekstrakta trosnjakov, ki je najbolj uspešno zaviral rast testiranih mikroorganizmov, smo še določili prisotnost nekaterih pomembnih encimov s standardnimi encimskimi testi. Določili smo encimsko aktivnost α-amilaze, glukoamilaze, celulaze, lipaze, lakaze, katalaze, peroksidaze, proteaze, transglutaminaze in superoksid dismutaze, izmed katerih je v analiziranem vzorcu bila dosežena najvišja aktivnost encima superoksid dismutaze. Keywords: Ganoderma lucidum, antimikrobna aktivnost, disk difuzijska metoda, inhibicija, encimi Published in DKUM: 23.09.2022; Views: 690; Downloads: 91
Full text (1,86 MB) |
9. Aktivacija ksilanaze v moki : magistrsko deloTina Mihelčič, 2022, master's thesis Abstract: Moka je osnovno živilo, ki se uporablja pri peki in kuhanju, zato ima širok spekter uporabe. Polnozrnata ržena moka je mleto zrno rži, ki vsebuje endosperm, kalček in zunanje ovoje. Vsebuje veliko proteinov, arabinoksilana in naravno prisotne encime, vsebuje pa manj škroba in glutena, zato je priprava testa težja kot s pšenično moko. V pekarnah pogosto dodajajo encime v testo, da bi zagotovili kakovost in okus izdelkov. Z namenom, da bi zmanjšali porabo encimov kot dodatek k moki za izboljšanje lastnosti testa, smo želeli s tretiranjem moke s superkritičnim ogljikovim dioksidom (scCO2) povišati aktivnost naravno prisotnega encima ksilanaze. Ksilanaza hidrolizira arabinoksilan in poskrbi za večji volumen testa.
Zanimalo nas je, katera vrsta moke vsebuje najvišjo aktivnost ksilanaze. V 6 vrstah moke smo izmerili koncentracijo proteinov z metodo po Bradfordu in določili aktivnost ksilanaze. Dalje smo pri različnih pogojih v visokotlačnem reaktorju izpostavili polnozrnato rženo moko scCO2. Nato smo z metodo po Bradfordu določili koncentracijo proteinov in z aktivnostnim testom določili aktivnost ksilanaze.
Tekom raziskav smo ugotovili, da je polnozrnata ržena moka vsebovala najvišjo aktivnost encima ksilanaza. Po tretiranju smo ugotovili, da so optimalni pogoji, pri katerih smo dosegli najvišjo aktivnost ksilanaze (120 %), 400 bar in 1 h.
Želeli smo ugotoviti vpliv povišane aktivnosti na fizikalno-kemijske lastnosti polnozrnate ržene moke, zato smo ji določili še vsebnost vlage in vsebnost maščob. Vsebnost vlage se je znižala z 12,00 % MC na 11,67 % MC. Tudi vsebnost maščob se je znižala s 3,68 % na 3,43 %. Iz netretirane in s scCO2 tretirane moke smo spekli kruh in mu določili specifični volumen. Ta pa se je zvišal z 1,50 cm3/g na 1,56 cm3/g, kar pomeni, da je višja aktivnost ksilanaze vplivala na večji volumen kruha.
Ksilanazo smo uspešno aktivirali, znižala se je vsebnost vlage in vsebnost maščob. Znižanje vsebnosti vlage in maščob pomembno vpliva na mikrobiološko in oksidativno stabilnost, s tem se podaljša tudi rok uporabe moke. Tretiranje moke s ccCO2 je zato dober način povišanja aktivnosti ksilanaze, hkrati pa vplivamo na kakovost moke in kakovost kruha kot končnega izdelka. Keywords: polnozrnata ržena moka, superkritični CO2, ksilanaza, encimi, arabinoksilani Published in DKUM: 19.09.2022; Views: 722; Downloads: 52
Full text (2,86 MB) |
10. Določevanje aktivnosti nekaterih encimov v olupkih manga : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeZala Serianz, 2021, undergraduate thesis Abstract: Mango je priljubljen sadež, ki ga ljudje uživajo zaradi specifičnega okusa, vonja in barve, prav tako pa vsebuje različne hranilne snovi. Pri predelavi manga nastaja odpadni material, med katerega sodijo olupki, ki imajo negativen vpliv na okolje. Olupki manga se vedno bolj kažejo kot potencialni vir nekaterih bioaktivnih snovi, tudi določenih encimov.
V diplomski nalogi smo določevali aktivnost encimov, kot so α-amilaza, glukoamilaza, celulaza, lipaza, lakaza, katalaza, proteaza, peroksidaza, transglutaminaza in superoksid dismutaza v ekstraktih olupkov manga. Iz svežih in suhih olupkov smo pridobili etanolne ekstrakte s Soxhletovo ekstrakcijo ter vodne ekstrakte, kjer smo najprej vzorce homogenizirali, nato centrifugirali. Določevali smo vsebnost proteinov po Bradfordovi metodi in s pomočjo encimskih testov dokazali prisotnost nekaterih encimov v ekstraktih.
Rezultati so pokazali, da je vodni ekstrakt iz suhih olupkov vseboval najvišjo koncentracijo proteinov. Najvišjo aktivnost v dobljenih ekstraktih smo določili encimu lipaza, in sicer v etanolnem ekstraktu iz suhih olupkov, kjer je aktivnost znašala 61,9 U/mL. Encimi lakaza, katalaza ter glukoamilaza niso bili prisotni v nobenem od testiranih vzorcev, pridobljenih iz olupkov manga. Na prisotnost encimov v ekstraktih vpliva izbira ekstrakcijskega topila, kar smo ugotovili pri določanju aktivnosti proteaze in peroksidaze, saj v vodnih ekstraktih nismo zaznali aktivnosti teh dveh encimov. Prav tako vpliva na aktivnost encima vsebnost vode v olupkih, na kar kaže aktivnost α-amilaze, ki je bila višja v ekstraktih iz svežih olupkov, kot v ekstraktih iz suhih olupkov. Ugotovili smo, da mangovi olupki vsebujejo nekatere encime ter s tem potrdili, da le ti predstavljajo pomemben vir bioaktivnih komponent. Keywords: olupki manga, odpadni material, proteini, encimi, ekstrakti Published in DKUM: 06.10.2021; Views: 1289; Downloads: 185
Full text (2,79 MB) |