Iskanje po katalogu digitalne knjižnice

Opis: Nanocellulose is considered a promising and sustainable biomaterial, with excellent properties of biorenewability with improved mechanical properties. As a unique natural biopolymer, it has been applied to many different industries, where efficient and environmentally friendly productions are in demand. For the first time, ferns from the class Polypodiopsida were used for the isolation of cellulose fibers, which was performed using a chemo-mechanical method. As chemical treatment plays a crucial role in the isolation of nanocellulose, it affects the efficiency of the extraction process, as well as the properties of the resulting nanocellulose. Therefore, mechanical fibrillation was performed via grinding, while the chemical process consisted of three different treatments: alkali treatment, bleaching, and acid hydrolysis. In three different experiments, each treatment was separately prolonged to investigate the differing properties of isolated nanocellulose. Structural analysis and morphological analysis were investigated by SEM, EDS, FT-IR, and DLS. The thermal stability of cellulose fibers was investigated by TGA/DSC. The morphology of obtained nanocellulose was confirmed via SEM analysis for all samples, with particles ranging from 20 nm up to 600 nm, while the most consistent sizes were observed for NC3, ranging from 20 to 60 nm. FT-IR spectra showed prominent absorption peaks corresponding to cellulose, as well as the absence of absorption peaks, corresponding to lignin and hemicellulose. The EDS confirmed the elemental purity of nanocellulose, while TGA/DSC indicated higher thermal stability of nanocellulose, compared to untreated fern, which started to degrade earlier than nanocellulose. Such characteristics with unique properties make nanocellulose a versatile biomaterial for the industrial production of cellulosic materials.
Ključne besede: nanocellulose, isolation, Polypodiophyta fern, chemo-mechanical method, biomaterial, biopolymers
Objavljeno v DKUM: 31.01.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 1
Celotno besedilo (3,75 MB)

Opis: 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.
Ključne besede: β-laktamaza, kovinsko-organska ogrodja (MOFs), ZIF-8, penicilin (PEN), imobilizacija, razgradnja
Objavljeno v DKUM: 02.10.2024; Ogledov: 0; Prenosov: 40
Celotno besedilo (5,59 MB)

Opis: 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.
Ključne besede: encimi, β-laktamaza, specifična aktivnost, vpliv magnetnega polja
Objavljeno v DKUM: 20.09.2024; Ogledov: 0; Prenosov: 14
Celotno besedilo (1,41 MB)

Opis: Encimi, v največjem deležu proteini, so znani tudi kot biološki katalizatorji. Pospešujejo kemijske reakcije v živih organizmih in so ključni biokatalizatorji z obsežnimi aplikacijami v biotehnologiji. Njihovo uporabo pogosto omejuje nizka stabilnost in možnost enkratne uporabe. Postopek imobilizacije izboljšuje stabilnost encima in omogoča, da encim večkrat uporabimo. Diplomsko delo se osredotoča na optimiranje pogojev imobilizacije lizocima na magnetne nanodelce, prevleče z arabinogalaktanom, z namenom, da bi dosegli najvišjo aktivnost imobiliziranega encima in učinkovitost imobilizacije. Arabinogalaktan (AG) je biopolimer, sestavljen iz monosaharidov arabinoze in galaktoze [1]. Najprej smo izvedli sintezo magnetnih nanodelcev, prevlečenih z arabinogalaktanom (AG-MNPs). Tako sintetizirane in modificirane magnetne nanodelce smo uporabili kot nosilec za imobilizacijo encima lizocima. Pred imobilizacijo lizocima, smo delce funkcionalizirali z mrežnim povezovalcem gluteraldehidom (GA). Uporaba GA pomembno vpliva na aktivnost encima in učinkovitost imobilizacije, saj zagotavlja proste funkcionalne skupine, na katere se lahko veže encim. Določili smo optimalno koncentracijo encima, rotacijsko hitrost stresanja med funkcionalizacijo in imobilizacijo (350 obr/min), čas funkcionalizacije zamreževalca na magnetne nanodelce (1 ura) in čas imobilizacije lizocima (2 uri) ter koncentracijo dodanega GA kot zamreževalca. Aktivnost imobiliziranega encima in učinkovitost imobilizacije smo določili z aktivnostnim testom za lizocim ter Bradfordovo metodo za določevanje totalnih proteinov. Rezultati so pokazali, da je lizocim koncentracije 30 mg/mL, ki ga imobiliziramo na predhodno funkcionalizirane delce z GA koncentracije 20 (v/v) %, imel najvišjo aktivnost (148 %) Optimirali smo čas funkcionalizacije (1 ura) in imobilizacije (2 uri) pri hitrosti stresanja 350 obratov/min. V primeru imobilizacije lizocima brez zamreževalca, smo optimirali rotacijsko hitrost 350 obr/min, koncentracijo encima 20 mg/mL in čas imobilizacije, ki znaša 2 uri.
Ključne besede: lizocim, imobilizacija encima, AG-MNPs, preostala aktivnost
Objavljeno v DKUM: 19.09.2024; Ogledov: 0; Prenosov: 17
Celotno besedilo (1,72 MB)

Opis: Namen magistrskega dela je uspešna imobilizacija encima lizocima na magnetne nanodelce. Praktična uporaba prostih encimov je pogosto omejena zaradi njihove relativno nizke stabilnosti in aktivnosti. Z namenom, da se le-ta ohrani ali poveča, se poslužujemo različnih metod imobilizacije encimov. V okviru magistrskega dela smo najprej sintetizirali magnetne nanodelce, ki so služili kot nosilci za imobilizacijo biokatalizatorja. Nanodelce smo prevlekli z različnimi polimeri: z aminosilanom, arabinogalaktanom in dekstranom. Preden smo nanje imobilizirali lizocim, smo jih funkcionalizirali z mrežnim povezovalcem glutaraldehidom oziroma epiklorohidrinom. Uporabljena koncentracija mrežnega povezovalca je pomembno vplivala na aktivnost imobiliziranega lizocima in na učinkovitost imobilizacije. Najvišje aktivnosti imobiliziranega lizocima smo pri aminosilanskih nanodelcih dosegli, ko smo uporabili mrežni povezovalec gluteraldehid s koncentracijo 1 % (v/v), pri arabinogalaktanskih nanodelcih pa s koncentracijo 15 % (v/v). V primeru dekstranskih nanodelcev je optimalno koncentracijo mrežnega povezovalca predstavljal 1 % (v/v) epiklorohidrina. Za prosti in imobilizirani lizocim smo nato določili dva kinetična parametra, maksimalno hitrost in Michaelis-Mentenovo konstanto. Raziskali smo tudi termično stabilnost lizocima. Rezultati so pokazali, da je imobilizirani lizocim ohranil aktivnost tudi po 24-urni izpostavitvi pri temperaturi 50 °C, medtem ko je prosti encim pri enakih pogojih denaturiral. Proučili smo tudi stabilnost imobiliziranega encima, ki smo ga tri tedne hranili na 4 °C. Encim, ki je bil imobiliziran na aminosilanskih in arabinogalaktanskih nanodelcih, je po dveh tednih skladiščenja ohranil 86 % oziroma 78 % začetne aktivnosti, po treh tednih skladiščenja pri 4 °C pa je njegova aktivnost upadla. Lizocim, imobiliziran na dekstranske nanodelce, se je tako pri študiji termične stabilnosti kot tudi pri študiji stabilnosti pri 4 °C izkazal za najmanj stabilnega.
Ključne besede: lizocim, imobilizacija, magnetni nanodelci, mrežni povezovalec, aktivnost
Objavljeno v DKUM: 25.07.2024; Ogledov: 152; Prenosov: 62
Celotno besedilo (2,03 MB)