Iskanje po katalogu digitalne knjižnice

Opis: 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.
Ključne besede: avokado, ekstrakcija, nanoceluloza, protimikrobna aktivnost, dostava zdravil
Objavljeno v DKUM: 30.09.2024; Ogledov: 0; Prenosov: 22
Celotno besedilo (5,28 MB)

Opis: Nanoceluloza, še posebej tista, ki izvira iz naravnih virov, kaže ogromen potencial za uporabo na različnih področjih, kot so toplotnoizolacijski materiali, biomedicinsko inženirstvo, embalaža, kompoziti itd. Raziskave in razvoj na tem področju se še naprej širijo, kar odpira nove možnosti za uporabo tega naravnega polimera v tehnologiji in medicini. V magistrski nalogi smo za sintezo bakterijske nanoceluloze (BNC) uporabili bakterijo rodu Komagataeibacter in proučevali vpliv različnih parametrov na produktivnost BNC. V eksperimentalnem delu smo z uporabo statičnega gojenja pridobili BNC v obliki membran, z uporabo dinamičnega gojenja pa BNC v obliki kroglic. Ugotovili smo, da produktivnost bakterije Komagataeibacter narašča z naraščanjem časa gojenja, medtem ko hitrost stresanja vpliva na število, premer in maso proizvedenih BNC kroglic. Za dosego protibakterijske učinkovitosti BNC kroglic smo le-te modificirali z naravnim ekstraktom iz koščic avokada ter proučili kinetiko sproščanja ekstrakta iz BNC kroglic. Z uporabo bioreaktorja je bil proces pridobivanja BNC kroglic prenesen tudi iz laboratorijskega v polindustrijsko merilo.
Ključne besede: bakterijska nanoceluloza, bioreaktor, FTIR, Komagataeibacter xylinus, SEM, protibakterijska aktivnost
Objavljeno v DKUM: 19.09.2024; Ogledov: 0; Prenosov: 14
Celotno besedilo (4,65 MB)

Opis: Storži so reproduktivna struktura iglavcev in predstavljajo odpadno lignocelulozno biomaso bogato s fenolnimi spojinami, tanini, ogljikovimi hidrati, sladkorji in njihovimi derivati. Le-te vredne komponente je možno iz storžev iglavcev pridobiti s pomočjo podkritične vode, kjer je voda segreta med 100 in 374 °C, pri dovolj visokem tlaku, da ohrani tekoče stanje. V okviru magistrske naloge smo storže ekstrahirali s podkritično vodo pri temperaturah od 120 do 250 °C in reakcijskih časih od 15 do 60 min. Za primerjavo smo izvedli še konvencionalno ekstrakcijo z uporabo 50 % vodne raztopine acetona in 100 % acetona. S spektrofotometričnimi metodami smo v ekstraktih storžev določili vsebnosti vrednih komponent kot tudi antioksidativnost. S HPLC metodo smo določili vsebnosti sladkorjev in furfuralov. Maksimalni izkoristek ekstrakcije je znašal 29,36 % in smo ga dosegli z uporabo podkritične vode kot medija pri 200 °C in 15 min. Najvišjo vsebnost totalnih fenolov smo določili pri 150 °C ter 15 min, kjer je količina izoliranih fenolov znašala 39,86 mg GA/g materiala. Pri teh reakcijskih pogojih smo določili tudi najvišjo antioksidativno aktivnost ekstrakta (83,12 %). Maksimalno vsebnost totalnih taninov smo določili pri 150 °C ter 60 min, kjer smo izolirali 25,85 mg TA/g materiala. Najvišjo koncentracijo celokupnih ogljikovih hidratov smo določili pri 180 °C in 15 min (7,94 mg TOH/g materiala), medtem ko smo največ sladkorjev in furfuralov določili pri 200 °C ter reakcijskih časih 30 in 60 min. Prav tako smo v sklopu magistrske naloge skušali iz borovih storžev pridobiti nanocelulozo po kemijski metodi in tudi z ekstrakcijo s podkritično vodo. Pridobljeno nanocelulozo smo analizirali s FTIR analizo in ji prav tako določili tudi velikost delcev. Najvišji izkoristek nanoceluloze smo določili pri 150 °C in 30 min, ki je znašal 8,67 %.
Ključne besede: storži, odpadna biomasa, podkritična voda, vredne komponente, antioksidativnost, nanoceluloza
Objavljeno v DKUM: 28.11.2022; Ogledov: 703; Prenosov: 115
Celotno besedilo (5,87 MB)

Opis: Magistrska naloga zajema izolacijo, sintezo ter karakterizacijo bakterijske nanoceluloze. V prvem delu magistrske naloge smo se osredotočili na pripravo rastnega medija in različnih produkcijskih gojišč ter gojenje bakterije Gluconacetobacter xylinus. V drugem delu smo najprej izolirali bakterijsko nanocelulozo (BNC) iz produkcijskega gojišča z kalcijevim karbonatom ter produkcijskega gojišča s citronsko kislino z obdelavo z natrijevim hidroksidom (NaOH). Na koncu smo oba vzorca BNC karakterizirali z različnimi analiznimi metodami. Z metodami FTIR, SEM in EDS smo dokazali, da sta oba vzorca vsebovala celulozo. Z metodo EDS/DLS pa smo dokazali, da je BNC pridobljena iz medija s citronsko kislino bolj temperaturno obstojna, prav tako se je v tem mediju sintetiziralo največ BNC.
Ključne besede: bakterijska nanoceluloza, Gluconacetobacter xylinus, FTIR, SEM, EDS, DLS, TGA
Objavljeno v DKUM: 23.07.2018; Ogledov: 1372; Prenosov: 186
Celotno besedilo (2,30 MB)

Opis: Celuloza, ki je glavni gradnik celičnih sten v rastlinah, zaradi svoje biorazgradljivosti in obnovljivosti vedno bolj pridobiva pozornost na novih področjih uporabe kot je nanotehnologija. Znanstveniki s pomočjo kislinske hidrolize pridobivajo celulozne nanokristale, ki s svojimi edinstvenimi lastnostmi predstavljajo odličen material za utrjevanje kompozitov, prav tako pa imajo potencial v drugih področjih uporabe. Cilj te diplomske naloge je bil pridobitev celuloznih nanokristalov z uporabo žveplove (VI), fosforne (V), ter klorovodikove kisline. Kot vir celuloze sem uporabila odpadni bombaž iz predilnice Litija. Optimizirala sem pogoje hidrolize pri različnih kislinah ter analizirala dobljene nanokristale.
Ključne besede: celuloza, nanoceluloza, nanokristali, kislinska hidroliza
Objavljeno v DKUM: 03.10.2017; Ogledov: 1602; Prenosov: 123
Celotno besedilo (3,03 MB)