1. Imobilizacija encimov na porozni poli(glicidil metakrilat) : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeVesna Vrankar, 2022, undergraduate thesis Abstract: V diplomski nalogi je prikazana študija imobilizacije encima na poliHIPE material, poli(glicidilmetakrilat-ko-etilenglikol dimetakrilat). Najprej smo pripravili poliHIPE materiale z različnimi deleži vodne faze (med 75 vol% in 90 vol%) in zamreževala (15 mol% in 30 mol%). Nato pa smo ustrezno očiščen in okarakteriziran material (FTIR spektroskopija, elementna analiza, vrstična elektronska mikroskopija in adsorpcijskaporozimetrija) uporabili kot nosilec za encim lipazo, katerega smo uporabili kot biokatalizator za hidrolizo 4-nitrofenil butirata. Za ta namen smo uporabili dve vrsti lipaze, lipazo Aspergilius niger in Candida cylindracea.
Poli(glicidilmetakrilat-ko-etilenglikol dimetakrilatne) monolite smo uspešno sintetizirali s polimerizacijo emulzije z visokim deležem notranje faze tipa voda v olju. Oljna (organska, monomerna oz. zunanja) faza emulzije je vsebovala monomer glicidil metakrilat, zamreževalo etilenglikol dimateakrilat, iniciator azobisizobutironitril in surfaktant Pluronica L 121. Kot notranjo fazo smo uporabili 1,8% vodno raztopino kalcijevega klorida heksahidrata. Polimerne monolite smo okarakterizirali in funkcionalizirali. S karakterizacijo smo potrdili vključenost obeh monomerov v polimerne verige in njihovo porozno strukturo. Funkcionalizirali smo jih z nukleofilno substitucijo z encimom lipazo. Uspešnost reakcije smo preverili z elementno analizo in testno reakcijo, hidrolizo 4-nitrofenil butirata v p-nitrofenol in butirično kislino. Elementna analiza je pokazala vsebnost dušika v polimeru z vezanim (imobiliziranim) encimom, medtem ko dušika pri osnovnem polimeru elementni analizator ni zaznal. Da je bila imobilizacija encima uspešna smo potrdili tudi z reakcijo hidrolize in sicer z nastankom rumenega kompleksa p-nitrofenola, ki se pri katalizi s polimerom brez encima ni formiral.
Keywords: poliHIPE materiali, emulzije z visokim deležem notranje faze, encim, lipaza, imobilizacija, hidroliza 4-nitrofenil butirata
Published in DKUM: 23.09.2022; Views: 673; Downloads: 115
 Full text (2,67 MB) |
2. Stabilnost lakaze v SC CO2 : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeMihaela Švec, 2020, undergraduate thesis Abstract: Diplomsko delo zajema študijo stabilnosti encima lakaze v neraztopljeni obliki (praškasti obliki) in raztopljenega v pufru v superkritičnem ogljikovem dioksidu (SC CO2). Pri tem smo uporabljali šaržni reaktor, v katerem je bil encim izpostavljen SC CO2 pri različnih pogojih. Proučili smo kakšen vpliv ima izpostavitev obeh oblik lakaz v SC CO2 pri različnih temperaturah in tlakih.
Ugotovili smo, da na stabilnost lakaze v SC CO2 vpliva tako tlak kot temperatura. Večji vpliv na preostalo aktivnost ima temperatura, saj smo pri višji temperaturi izpostavitve vzorcev v SC CO2 zasledili večji upad v preostali aktivnosti neglede na izbrani tlak. Izkazalo se je, da je lakaza v praškasti obliki bolj stabilna v SC CO2 kot lakaza raztopljena v pufru.
Keywords: Trametes versicolor, encim, lakaza, stabilnost lakaze, superkritični ogljikov dioksid, encimski aktivnostni test
Published in DKUM: 08.10.2020; Views: 1073; Downloads: 120
Full text (1,93 MB) |
3. Interakcije biotehnološko relevantnih encimov : magistrsko deloBarbara Grabrovec, 2019, master's thesis Abstract: Encimi so protein, ki pospešujejo biokemijske in kemijske reakcije. Njihove interakcije z ligandi so ključnega pomena za številne biokemične interakcije, ki uravnavajo življenje. Uporabljajo se v biotehnologiji, pri analitskih procesih, v človeški in živalski terapiji (za zdravila) ter v različnih industrijskih procesih, kamor spadajo tekstilna industrija, usnjarska industrija, farmacija, živilska industrija in druge. Kljub vsem dobrim lastnostim encimov, njihovo široko industrijsko uporabo pogosto ovirajo kratkotrajna stabilnost, rok uporabe ter njihova nepopolna regeneracija in ponovna uporaba. Te pomanjkljivosti lahko na splošno odpravimo z imobilizacijo encimov. V zadnjih letih so se pojavile podatkovne baze, ki vsebujejo podatke o interakcijah protein-ligand, kar je pripomoglo k razumevanju funkcij novo odkritih proteinov. Razvile so se številne nove računalniške metode, ki lahko uporabijo informacije shranjenih interakcij, da napovedo nove neznane interakcije. Najpogosteje uporabljena metoda za modeliranje interakcij je metoda molekulskega sidranja, ki se uporablja za simuliranje interakcije med majhno molekulo in proteinom na atomski ravni in nam opiše obnašanje majhne molekule v vezavnem mestu encima.
V magistrskem delu smo s pomočjo programa molekulskega sidranja na encime vezali nizkomolekularne ligande. Strukture encimov smo pridobili v spletni bazi PDB, datoteke ligandov pa v spletni podatkovni bazi ZINC15. Kot rezultat smo dobili strukture ligandov, ki so se najmočneje vezali in njihovo energijo vezave. Rezultate smo pregledali s programoma Excel in Pymol, kjer smo videli 3D slike ligandov, ki so se na naše encime vezali z najnižjo energijo.
Keywords: encim, ligand, imobilizacija, biotehnologija, molekularno modeliranje, molekulsko sidranje
Published in DKUM: 18.10.2019; Views: 1589; Downloads: 108
Full text (2,83 MB) |
4. Uporaba encimskih skupkov za odstranjevanje diklofenaka iz odpadnih vod : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeJan Opara, 2019, undergraduate thesis Abstract: Zamrežene encimske skupke (CLEAs) in zamrežene magnetne skupke (mCLEAs) smo pripravili iz encima lakaze. Imobilizacija je potekala ob prisotnosti mrežnega povezovalca – glutaraldehida (GA). Za pripravo mCLEAs smo uporabili maghemitne aminosilanske magnetne nanodelce. Pripravljenim CLEAs in mCLEAs smo po končanem postopku imobilizacije določili tudi učinkovitost imobilizacije na osnovi določene koncentracije prisotnih proteinov v supernatantu (s pomočjo Bradfordove metode). Namen diplomske naloge je bila presnova diklofenaka v njegove manj toksične produkte s pomočjo proste lakaze ter imobilizirane lakaze v obliki CLEAs in mCLEAs. Pri tem smo optimirali različne procesne parametre, kot so: koncentracija diklofenaka, temperatura in pH. Prav tako smo proučevali kinetiko reakcije ter stabilnost CLEAs in mCLEAs pri 4 °C. Za lakazo, imobilizirano v obliki CLEAs in mCLEAs, smo proučevali tudi možnost njene večkratne uporabe. Vsebnost dikofenaka v vzorcih smo analizirali z metodo tekočinske kromatografije visoke ločljivosti (HPLC). Določili smo optimalne pogoje za razgradnjo diklofenaka s prosto in imobilizirano lakazo v obliki CLEAs in mCLEAs. Na osnovi dobljenih rezultatov smo ugotovili, da encim lakaza v prosti obliki ter imobilizirani obliki CLEAs in mCLEAs uspešno razgrajuje diklofenak, vendar bi zaradi daljše stabilnosti, lažjega ločevanja in večkratne uporabe za razgradnjo diklofenaka na čistilne naprave aplicirali mCLEAs.
Keywords: encim, lakaza, diklofenak, imobilizacija, CLEAs, mCLEAs, HPLC
Published in DKUM: 10.10.2019; Views: 1349; Downloads: 111
Full text (1,02 MB) |
5. VPLIV RAZLIČNIH NAČINOV PREDOBDELAVE SUROVE CELULOZE NA UČINKOVITOST ENCIMSKE HIDROLIZEMaša Iršič, 2016, master's thesis Abstract: Namen magistrskega dela je bil proučiti vpliv različnih načinov predobdelave surove celuloze na učinkovitost encimske hidrolize.
Pri delu smo uporabljali mikrokristalinično celulozo, celulozo iglavcev (iglavci Pacifico), listavcev (listavci Bukocell) in evkaliptusa (evkaliptus Santa Fe). Preizkusili smo tri metode predobdelave. Testirali smo predobdelavo celuloze z ionsko tekočino - BMIMCl, s H2O2 ter avtoklaviranje v raztopini NaOH.
Encimsko hidrolizo smo izvajali v šaržnem reaktorskem sistemu EasyMax 102 (Mettler Toledo). Eksperimente smo izvajali 24 h pri temperaturi 45 C in pri vrtilni hitrosti mešala 200 min-1, uporabili smo med 0,5 in 1 mL encima celulaze in 50 mL acetatnega pufra s pH = 5. Koncentracijo nastale glukoze smo določili s spektrofotometrično metodo in uporabo UV-VIS spektrofotometra (Varian Cary 1-E UV-Visible).
Pri delu smo postopke predobdelave optimirali, saj smo tako zagotovili ustrezne procesne pogoje za večjo presnovo. Največjo presnovo celuloze smo dosegli po predobdelavi z ionskimi tekočinami. Presnova obdelane celuloze se je glede na presnovo neobdelane celuloze povečala iz 10 % na 62 %.
Keywords: Celuloza, predobdelava celuloze, encimska hidroliza, ionske tekočine, encim celulaza.
Published in DKUM: 15.07.2016; Views: 2044; Downloads: 153
Full text (2,37 MB) |
6. PRIMERJALNA ŠTUDIJA PREDELAVE SUROVE CELULOZE LISTAVCEV IN IGLAVCEVUrška Hajdinjak, 2015, undergraduate thesis Abstract: Osnovni cilj diplomskega dela je bil proučiti najučinkovitejšo predobdelavo celuloze listavcev in iglavcev kot alternativnega materiala za obnovljivo energijo. Za učinkovit potek hidrolize celuloze do glukoze smo določili ustrezne procesne pogoje in primerjali izkoristke reakcij.
Celulozo smo predobdelovali na več načinov; z mletjem, toplotno obdelavo, ionskimi tekočinami in fosforno (V) kislino. S predobdelavo smo zmanjšali področja kristaliničnosti, kjer so glukozne molekule med seboj povezane z močnimi vezmi.
Encimsko hidrolizo celuloze smo izvajali v reaktorju EasyMax 102 (Mettler Toledo) z encimi celulaze. Encimska hidroliza se največkrat izvaja v blagih procesnih pogojih, zato so bile reakcije učinkovite pri temperaturi 45 ˚C in pri uporabi acetatnega pufra (pH = 5). Reakcije so potekale 24 h, njihova izvedba je bila hitra in preprosta.
Produkt reakcij hidrolize je bila glukoza, katere koncentracijo smo določili s spektrofotometrično metodo. Na podlagi dobljenih rezultatov smo primerjali izkoristke reakcije s celulozo listavcev in iglavcev. Najučinkovitejša je bila kislinska predobdelava. Rezultati so pokazali najvišje presnove pri celulozi listavcev, v našem primeru evkaliptusa, saj so njegova celulozna vlakna najkrajša in najtanjša. Vsa uporabljena celulozna vlakna smo pred in po kislinski predobdelavi mikroskopirali ter jih posneli z FTIR spektrofotometrom. Posnetki so potrdili naše ugotovitve glede doseženih presnov posameznih reakcij.
Keywords: celuloza, vlakna, predobdelava celuloze, encimska hidroliza, encim celulaza
Published in DKUM: 03.11.2015; Views: 2097; Downloads: 207
Full text (1,61 MB) |
7. IMOBILIZACIJA KOMERCIALNEGA ENCIMSKEGA PREPARATA DENILITE II SAnja Slavič, 2014, undergraduate thesis Abstract: Namen diplomske naloge je bila uspešna imobilizacija komercialnega encimskega preparata DENILITE II S na hitozanske maghemitne nanodelce in primerjava aktivnosti imobiliziranega encima s prostim encimom. Sintetizirali smo hitozanske maghemitne nanodelce po metodi kovalentne vezave in nanje imobilizirali encim. Za aktivacijo funkcionalnih skupin nosilca smo uporabili mrežna povezovalca glutaraldehid (GA) in pentaetilen heksamin (PEHA). Z različnimi koncentracijami mrežnega povezovalca smo aktivirali funkcionalne skupine nosilca ter iskali optimalno učinkovitost imobilizacije in preostalo aktivnost imobiliziranega encima. Zanimala nas je tudi stabilnost encima, kako vplivata čas in temperatura izpostavitve na ohranitev preostale aktivnosti imobiliziranega encima. Imobilizirani encim ima prednost pred prostim encimom, saj se lahko večkrat uporabi, zato smo preverili, kako vpliva večkratna uporaba na ohranitev preostale aktivnosti imobiliziranega encima.
Najvišjo preostalo aktivnost imobiliziranega encima na hitozanske maghemitne nanodelce smo dosegli pri dodatku mrežnega povezovalca GA (3 %) in koncentraciji encima 0,05 g/mL. Encim, imobiliziran na hitozanske maghemitne nanodelce pri optimalnih pogojih, smo izpostavili za določen čas različnim temperaturam in opazili, da se preostala aktivnost ne ohrani. Proučevali smo tudi vpliv večkratne uporabe imobiliziranega encima na preostalo aktivnost. Imobiliziran encim smo večkrat ponovno uporabili in ugotovili, da aktivnost encima z naraščanjem števila ciklov upada.
Keywords: nanotehnologija, nanomateriali, hitozanski maghemitni nanodelci, imobilizacija encima, encim lakaza, aktivnost encima.
Published in DKUM: 09.09.2014; Views: 2149; Downloads: 164
Full text (2,22 MB) |
8. ENCIMSKA SINTEZA BUTIL LAKTATA V NEKONVENCIONALNIH TOPILIHDoroteja Kuhar, 2014, undergraduate thesis Abstract: Encimska sinteza butil laktata je reakcija zaestrenja n-butanola in mlečne kisline. Reakcijo smo izvajali v superkritičnem trifluorometanu ob prisotnosti imobiliziranega encima. Na reakcijo lahko vplivamo s spremembo tlaka, temperature in z različnim masnim razmerjem med kotopilom n-heksanom in reaktanti.
Namen diplomskega dela je bila izvedba encimske sinteze butil laktata v nekonvencionalnem topilu trifluorometanu in določitev optimalnih reakcijskih parametrov, kot so tlak, temperatura ter določitev količine dodanega kotopila n-heksana. Kot biokatalizator smo uporabili imobilizirano lipazo B iz Candida antartice. Produkte in reaktante smo analizirali s plinsko kromatografijo in tekočinsko kromatografijo visoke ločljivosti. Vsebnost vlage smo določili s Karl-Fischerjevo titracijsko metodo. Najvišjo presnovo mlečne kisline in posledično največ produkta (butil laktata) smo dosegli ob dodatku 11 % n-heksana pri 55 ◦C in tlaku 20 MPa.
Keywords: butil laktat, mlečna kislina, encim, superkritični trifluorometan
Published in DKUM: 09.09.2014; Views: 2104; Downloads: 175
Full text (1,48 MB) |
