1. Encimska razgradnja ciprofloksacina z uporabo zamreženih encimskih skupkov : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeTjaša Cmager, 2022, undergraduate thesis Abstract: Antibiotiki so zdravila, ki nam pomagajo pri zdravljenju mnogih bolezni z zaviranjem in preprečevanjem procesov v mikrobnih celicah. Težava se pojavi pri njihovi razgradnji, saj jih človeško telo ne presnavlja v celoti. Zato se ti sproščajo v vodno okolje, kjer lahko negativno vplivajo na ne ciljne vrste. Pri diplomskem delu smo uporabljali antibiotik Ciprinol, ki se uporablja kot raztopina za infudiranje. Glavna učinkovina zdravila je Ciprofloksacin (CIP), ki spada med fluorokinolone in ima širok spekter uporabe.
S tem namenom smo izvedli študijo razgradnje CIP z uporabo imobiliziranega encima v obliki zamreženih encimskih skupkov (CLEAs) in magnetnih zamreženih encimskih skupkov (mCLEAs), s katerimi smo želeli doseči čim višjo razgradnjo antibiotika. Pri tem smo uporabili imobiliziran encim lakaza, ki je najbolj raziskan in uporabljen encim pri razgradnji farmacevtskih izdelkov. Tako smo najprej izvedli sintezo CLEAs in mCLEAs, pri čemer smo za imobilizacijo uporabili mrežni povezovalec glutaraldehid (GA). Imobilizirani lakazi v obliki CLEAs in mCLEAs smo določili aktivnost ter proučili učinkovitost imobilizacije.
Diplomsko delo prikazuje študijo priprave imobiliziranega encima lakaza v obliki CLEAs in mCLEAs pri čemer smo proučili možnost večkratne uporabe imobilizirane lakaze v obliki CLEAs in mCLEAs, stabilnost imobilizirane lakaze pri 4 °C in 25 °C, ter vpliv temperature na stabilnost imobilizirane lakaze v obliki CLEAs in mCLEAs (25, 35, 40, 50 in 60 °C). Razgradnjo CIP smo določili s pomočjo tekočinske kromatografije visoke ločljivosti (HPLC).
Rezultati študija stabilnosti imobilizirane lakaze pri 4 °C, kažejo, da je lakaza imobilizirana v obliki CLEAs (Lak-CLEAs) bolj stabilna, v primerjavi z lakazo imobilizirano v obliki mCLEAs (Lak-mCLEAs), saj je po 56 dnevih stabilnost Lak-CLEAs znašala 93 %, medtem ko je aktivnost Lak-mCLEAs znašala le 40 %. Hkrati smo ugotovili, da je skladiščenje imobilizirane lakaze pri 25 °C manj ugodno, saj je po 21 dneh skladiščenja pri 25 °C preostala aktivnost Lak-CLEAs znašala le 77 %, Lak-mCLEAs pa samo 48 %. Študija vpliva temperature na stabilnost imobiliziranega encima v obliki CLEAs in mCLEAs, je pokazala, da je Lak-CLEAs ohranila 86,3 % svoje začetne aktivnosti po 24 h pri 25 °C in Lak-mCLEAs 72,2 % aktivnosti po 24 h pri 35 °C. Cilj diplomskega dela je bila razgradnja antibiotika CIP, pri čemer smo po 72 h dosegli 22,8 % razgradnjo z Lak-mCLEAs in 10,7 % razgradnjo CIP na 1 mg encima z Lak-CLEAs. Ugotovili smo, da je najvišja razgradnja CIP bila dosežena pri 25 °C, z uporabo mCLEAs in mediatorjem SA (4 mM) po 72 h razgradnje (22,8 %).
Keywords: lakaza, imobilizacija, CLEAs, mCLEAs, CIP, SA, HPLC.
Published in DKUM: 23.09.2022; Views: 719; Downloads: 110
 Full text (3,84 MB) |
2. 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: 47
Full text (2,86 MB) |
3. Encimska razgradnja antibiotika z uporabo imobilizirane lakaze : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeLuna Petrovič, 2022, undergraduate thesis Abstract: Namen diplomskega dela je bil izvedba študije učinkovitosti razgradnje antibiotika ciprofloksacina (CIP) s pomočjo imobiliziranega encima lakaze na magnetne nanodelce (MNPs). V prvem delu smo s koprecipitacijo Fe2+ in Fe3+ ionov pripravili funkcionalizirane MNPs, ki smo jih na začetku prevlekli s plastjo citronske kisline, da smo s tem preprečili aglomeracijo delcev. Za tem smo jih prevlekli še z natrijevim silikatom in funkcionalizirali z aminosilanom, s čimer smo omogočili nadaljnjo vezavo encima. V drugem delu smo MNPs aktivirali z zamreževalnim reagentom glutaraldehidom (GA) in nanje imobilizirali lakazo. Z imobilizacijo smo encimu povečali stabilnost, kar je omogočilo tudi njegovo večkratno uporabo.
Nadalje smo proučevali učinkovitost imobilizacije lakaze na visoko funkcionalizirane MNPs ter aktivnost imobiliziranega encima, pri čemer smo optimirali koncentracijo dodanega encima, čas imobilizacije, čas aktivacije z GA in volumen dodanega GA. S tako imobiliziranim aktivnim encimom smo nato izvedli reakcijo razgradnje CIP-a. Za namen boljše razgradnje CIP-a smo imobilizirani lakazi dodali mediator siringaldehid (SA), ki v veliki meri pripomore k povišanju aktivnosti lakaze. Prav tako smo proučili še vpliv temperature na stabilnost imobilizirane lakaze na MNPs ter določili kinetiko reakcije, pri čemer smo spreminjali koncentracijo substrata (CIP).
Na pripravljene MNPs nam je uspelo imobilizirati več kot 95 % encima in pri tem ohraniti 77 % njegove aktivnosti. Z imobiliziranim encimom smo po 24 h pri 25 °C dosegli 88,3 %, pri 30 °C 82,9 %, pri 40 °C pa 75,0 % razgradnjo CIP-a v raztopini s koncentracijo CIP-a 30 mg/L. Ugotovili smo, da se z višanjem temperature razgradnja CIP-a slabša. Postopek razgradnje CIP-a smo izvedli tudi pri treh različnih koncentracijah raztopine CIP-a, pripravljene s fosfatnim pufrom, in sicer 0,01 mg/mL, 0,03 mg/mL ter 0,05 mg/mL. Pri višji koncentraciji substrata smo zaznali višjo stopnjo razgradnje CIP-a. Določili smo tudi K_M in v_max za imobilizirano in prosto lakazo. K_M za imobilizirano lakazo je znašal 44 mg/L, v_max pa 0,11 mg/L min, medtem ko je K_M za prosto lakazo znašal 150 mg/L, v_max pa 0,98 mg/L min.
Keywords: lakaza, MNPs, imobilizacija encima, aktivnost encima, glutaraldehid, ciprofloksacin, siringaldehid, razgradnja, HPLC
Published in DKUM: 13.09.2022; Views: 617; Downloads: 94
Full text (3,40 MB) |
4. Zamreženje lizocima v encimske skupke : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeMaja Verdev, 2021, undergraduate thesis Abstract: V okviru diplomskega dela smo izvedli optimizacijo imobilizacije lizocima v obliki zamreženih encimskih skupkov (CLEAs). Postopek imobilizacije sestoji iz dveh korakov; obarjanja in zamreženja. V prvem delu eksperimentalnega dela smo proučevali vpliv različnih obarjalnih reagentov na aktivnost lizocima. Tako smo določili optimalen obarjalni reagent. V drugem delu smo uspešno oborjen encim v ustreznih obarjalnih reagentih imobilizirali v obliki CLEAs z mrežnim povezovalcem glutaraldehidom (GA).
Lizocim smo imobilizirali v CLEAs z dodatkom govejega serumskega albumina (BSA) in albumina iz jajčnih beljakov (EA) v dveh različnih pufrih. Uporabili smo natrijev fosfatni pufer (SP) in kalijev fosfatni pufer (PP). Za nadaljnje eksperimente smo uporabili PP, saj je bila ob njegovi uporabi dosežena višja aktivnost encima lizocim in višja učinkovitost imobilizacije.
V diplomskem delu smo proučili tudi vpliv različnih dodatkov GA in EA na aktivnost in učinkovitost imobilizacije lizocima. Cilj diplomskega dela je bil poiskati optimalne pogoje za sintezo CLEAs iz encima lizocim z najvišjo aktivnostjo imobiliziranega lizocima in učinkovitostjo imobilizacije. Stabilnost imobiliziranega encima v obliki CLEAs iz lizocima smo proučili tako, da smo encim večkrat uporabili za izvedbo encimsko katalizirane reakcije. Sintetizirane CLEAs iz lizocima smo okarakterizirali z uporabo vrstične elektronske mikroskopije, optičnega mikroskopa in Fourierove transformacijske infrardeče spektroskopije.
Keywords: Lizocim, CLEAs, encimska aktivnost, imobilizacija lizocima, stabilnost
Published in DKUM: 06.10.2021; Views: 1165; Downloads: 159
Full text (3,07 MB) |
5. Določevanje aktivnosti encimov v pirini moki po izpostavitvi v superkritičnemu CO2 : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeNina Kugl, 2021, undergraduate thesis Abstract: Moka je eno izmed najbolj razširjenih živil na svetu, saj je zelo dostopna in vsestranska za uporabo. Zadnja leta se kot nadomestek za pšenično moko pogosteje uporablja pirina moka, ki je bogata z vitamini B, maščobnimi kislinami, proteini, minerali in vlakninami. Zaradi teh lastnosti smo se odločili, da jo uporabimo pri eksperimentalnem delu.
Moke vsebujejo številne encime, ki močno vplivajo na njihove lastnosti. Mnogo encimov ima sicer pozitiven vpliv na moko, vendar smo se zaradi neželenih učinkov, kot so oksidacija moke, spremembe v vonju in okusu ter izguba hranilnih snovi, odločili za inaktivacijo encimov z uporabo superkritičnega CO2. Za inaktivacijo smo izbrali encime z najbolj pomembno funkcijo v moki, to so α-amilaza, lipaza, proteaza, peroksidaza in polifenol oksidaza.
Inaktivacijo smo izvedli tako, da smo moko pod različnimi pogoji izpostavili v visokotlačnem reaktorju pod superkritičnimi pogoji. Nato smo izvedli ekstrakcijo encimov in z aktivnostnimi testi določili aktivnosti le-teh.
Želeli smo ugotoviti vpliv inaktivacije na nekatere druge fizikalno-kemijske lastnosti, zato smo določili še vsebnost vlage, vsebnost maščob, velikost delcev, opravili FTIR analizo in določili specifično prostornino kruha, narejenega iz netretirane in superkritično tretirane moke.
Iz rezultatov smo ugotovili, da smo z izpostavitvijo v SCCO2 uspeli inaktivirati večino encimov, pri tem pa ni prišlo do spremembe v kvaliteti moke.
Keywords: pirina moka, encimi, inaktivacija, superkritični CO2, α-amilaza, lipaza, peroksidaza, proteaza, polifenol oksidaza
Published in DKUM: 22.09.2021; Views: 1027; Downloads: 88
Full text (3,57 MB) |
6. Optimiranje inaktivacije encimov v graham moki : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeDomen Petrič, 2020, undergraduate thesis Abstract: Moka je živilo, ki ga najdemo v vsakem gospodinjstvu in je v vsakodnevni uporabi. Proučili smo vpliv različnih parametrov, ki vplivajo na inaktivacijo encimov v moki z uporabo superkritičnega ogljikovega dioksida (SC CO2) (čas izpostavitve moke v SC CO2, tlak in dekompresija). Graham moko smo izpostavili v SC CO2 pri različnih pogojih z namenom inaktivacije encimov, ki so prisotni v moki. S pomočjo SC CO2 smo inaktivirali 5 različnih encimov. Stopnjo inaktivacije encimov smo določili na osnovi aktivnosti določenega encima pred in po izpostavitvi v SC CO2. Dokazali smo, da se aktivnost encimov in s tem tudi koncentracija celokupnih proteinov znižuje z naraščanjem časa in tlaka izpostavitve moke v SC CO2.
Keywords: α-amilaza, lipaza, peroksidaza, proteaza, polifenol oksidaza, encimi, superkritični ogljikov dioksid, inaktivacija, graham moka
Published in DKUM: 13.10.2020; Views: 1196; Downloads: 125
Full text (2,60 MB) |
7. Synthesis comparison and characterization of chitosan-coated magnetic nanoparticles prepared with different methodsGordana Hojnik Podrepšek, Željko Knez, Maja Leitgeb, 2014, original scientific article Abstract: In this study, magnetic maghemite nanoparticles were prepared with the coprecipitation method, due to its simplicity and productivity. Thereafter, chitosan-coated magnetic nanoparticles were synthesized with three different methods, the micro-emulsion process, the suspension cross-linking technique and the covalent binding. Subsequently, a comparison of the used methods was done using various analyses such as Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetry (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), vibrating-sample magnetometry (VSM) and dynamic light scattering (DLS). The characterization results from Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and thermogravimetric analysis (TGA) indicated a successful binding of chitosan on the magnetic nanoparticles. SEM pictures showed that spherical structured particles with an increased particle size were obtained as the chitosan layer around the particles was increased. Considering that the magnetic-separation technique has the advantages of rapidity, high efficiency, cost-effectiveness and lack of negative effect on the biological activity, these carriers may be applied in enzyme immobilization.
Keywords: magnetic nanoparticles, chitosan, surface functionalization
Published in DKUM: 23.03.2017; Views: 1610; Downloads: 106
Full text (1022,83 KB)
This document has many files! More... |
8. Toxicity of magnetic chitosan micro and nanoparticles as carriers for biologically active substancesMaja Leitgeb, Katja Vasić, Gordana Hojnik Podrepšek, Aljaž Hojski, Anton Crnjac, Željko Knez, 2014, original scientific article Abstract: Nanoparticles of inorganic magnetic core surrounded by layers of functional coatings are potential representatives of nanostructures for immobilization of bio-substances. Magnetic nanoparticles (MNPs) are often bound in aggregates due to a strong magnetic dipole, which has a lot of advantages, such as large surface area for binding biologically active substances. Chitosan is a polysaccharide polymer that is non-toxic, hydrophilic, biocompatible and has hydroxy and amino groups in its structure. Because of these chemical and biological properties it is a desirable bio-product for immobilization of enzymes and for binding of other biologically active substances. Magnetic micro and nanoparticles were synthesized with chitosan by three different methods; microemulsion process, suspension cross-linking technique and covalent binding of chitosan. Toxic effect of the prepared magnetic particles was determined as well and was examined on five different bacterial cultures; Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus faecalis and Klebsiella pneumoniae. At concentrations of 10-30 mg of magnetic particles per 0.5 McFarland Standard solution of E. coli and per 400 CFU of S. aureus, P. aeruginosa, E. faecalis in K. pneumonia, no inhibition on the chosen bacterial cultures was detected.
Keywords: hitozan, biosubstance, magnetni nanodelci, magnetni mikrodelci, biološko aktivne snovi, toksikološki testi
Published in DKUM: 30.12.2015; Views: 1665; Downloads: 84
Full text (284,84 KB)
This document has many files! More... |
9. SINTEZA IN KARAKTERIZACIJA NEKATERIH MIKRO- IN NANONOSILCEV ZA IMOBILIZACIJO ENCIMOVGordana Hojnik Podrepšek, 2015, doctoral dissertation Abstract: Doktorska disertacija je razdeljena na dva sklopa, v katerih smo razširili dosedanje raziskave na področju priprave magnetnih nanodelcev, njihove funkcionalizacije in imobilizacije encimov na tako pripravljene mikro- in nanonosilce. Osrednji cilj disertacije je priprava magnetnih nanodelcev z metodo obarjanja ali koprecipitacije železovih (II) in železovih (III) ionov v alkalnem mediju, funkcionaliziranih s hitozanom po treh različnih metodah; metodi mikroemulzije, suspenzijske zamreževalne tehnike in kovalentne vezave. Podrobna karakterizacija tako pripravljenih nosilcev je bila izvedena s pomočjo presevne elektronske mikroskopije, vrstične elektronske mikroskopije, rentgenske praškovne difrakcije, z dinamičnim sipanjem laserske svetlobe, laserskim granulometrom in merjenjem specifične magnetizacije. Tako smo opazovali morfologijo in lastnosti magnetnih nosilcev. Površinsko funkcionalizacijo s hitozanom za doseganje višje funkcionalnosti smo potrdili s pomočjo energijskodisperzijske spektroskopije, termične analize, potenciometrične titracije in s Fourierevo transformacijo. Z mikrobiološkim testiranjem je bil določen vpliv magnetnih mikro- in nanonosilcev na rast mikrobnih kultur. Nadalje smo magnetne mikro- in nanodelce, prevlečene s plastjo hitozana, uporabili kot nosilce za imobilizacijo holesterol oksidaze (EC 1.1.3.6). S spreminjanjem različnih pogojev, kot so koncentracija encima, koncentracija in vrsta mrežnega povezovalca glutaraldehida ali pentaetilen heksamina ter hitrost stresanja, smo ugotovili, kako se spreminja učinkovitost imobilizacije encima ter kolikšen delež aktivnosti se pri tem ohrani v primerjavi s prostim encimom. Aktivnost imobilizirane holesterol oksidaze smo določili z reakcijo oksidacije holesterola. Optimalni reakcijski pogoji imobilizacije holesterol oksidaze na magnetne mikro- in nanonosilce so bili doseženi pri koncentraciji encima 1 mg/mL ob uporabi 0,02 M pentaetilenheksamina kot mrežnega povezovalca. Aktivnost imobilizirane holesterol oksidaze pri optimalnih reakcijskih pogojih je bila 79,03 %. Prav tako je bila stabilnost imobilizirane holesterol oksidaze pri ponovni uporabi dobra.
V drugem sklopu je opisana priprava zamreženih encimskih skupkov iz encima celulaze (EC 3.2.1.4). Postopek priprave zamreženih encimskih skupkov vključuje dva pomembna koraka, in sicer obarjanje encima z dodatkom obarjalnega reagenta in zamreženje encimskih molekul z glutaraldehidom. Optimalni reakcijski pogoji sinteze zamreženih encimskih skupkov so bili doseženi pri koncentraciji glutaraldehida 0,0625 % (v/v) in uporabi etanola kot obarjalnega reagenta. Aktivnost imobilizirane celulaze v obliki zamreženih encimskih skupkov smo določili z reakcijo hidrolize celuloze. Aktivnost imobilizirane celulaze v obliki zamreženih encimskih skupkov pri optimalnih reakcijskih pogojih je bila 93,95 %. Prav tako je bila stabilnost imobilizirane celulaze pri ponovni uporabi dobra.
Keywords: magnetni nanodelci, imobilizacija encimov, hitozan, holesterol oksidaza, celulaza, zamreženi encimski skupki.
Published in DKUM: 16.09.2015; Views: 2439; Downloads: 227
Full text (4,76 MB) |
