Search the digital library catalog

Abstract: Namen diplomskega dela je obsegal pripravo imobilizirane hrenove peroksidaze (HRP), in sicer inkapsulirane v obliki alginatnih kroglic, določanje preostale aktivnosti inkapsulirane HRP ter določanje aktivnosti inkapsulirane HRP po skladiščenju pri temperaturah -18 °C, 4 °C, 22 °C in 30 °C. Encim HRP smo inkapsulirali v natrijev alginatni hidrogel z metodo ionotropnega geliranja v raztopini kalcijevega klorida (CaCl2) v obliki sferičnih kroglic. Vzorce kroglic z inkapsulirano HRP smo razdelili na 2 dela ter jih skladiščili v natrijevem acetatnem pufru (pH = 7,8) in na suhem v petrijevki. Rezultate smo primerjali s preostalo aktivnostjo HRP v raztopini in ovrednotili vpliv in način skladiščenja na aktivnost inkapsulirane HRP z izbranim nosilcem. Ugotovili smo nezanemarljiv vpliv alginatnega nosilca na preostalo aktivnost HRP. Rezultati kažejo, da alginatni nosilec učinkovito izboljša aktivnost HRP, medtem ko podaljšanja uporabnosti nismo potrdili. Inkapsulirani HRP v pufru se preostala aktivnost pri temperaturah skladiščenja -18 °C in 4 °C s časom povečuje in je v začetku nižja od preostale aktivnosti HRP, skladiščene pri višji temperaturi. Kot najbolj primeren način se izkaže skladiščenje inkapsulirane HRP v pufru, četudi smo potrdili njeno uhajanje iz alginatnih kroglic.
Keywords: imobilizacija, hrenova peroksidaza, inkapsulacija, natrijev alginat, encimska aktivnost
Published in DKUM: 09.11.2020; Views: 1286; Downloads: 115
Full text (2,55 MB)

Abstract: Moka je živilo, ki ga najdemo v vsakem gospodinjstvu in jo uporabljamo za kuhanje in pečenje. Na kakovost moke med drugim vpliva tudi aktivnost encimov v njej. Encimi so naravno prisotni ali namerno dodani v živilih kot aditivi. Pri moki povzročajo oksidacijske procese. Eden od glavnih problemov, ki vplivajo na uporabo moke, je krajši rok uporabnosti zaradi vsebnosti nekaterih encimov. Med skladiščenjem moke, lipidi zlahka vplivajo na njeno obstojnost zaradi encimske hidrolize, ki jo katalizirajo lipaze. Temu sledi oksidacija, kar povzroči izgubo funkcionalnosti moke, okus in hranilne lastnosti. Čeprav smo v literaturi zasledili številne pozitivne učinke encimov na moko, pa smo se zaradi njihovih negativnih vplivov na kvaliteto moke odločili inaktivirati encime α-amilazo, lipazo, peroksidazo in proteazo, ki so prisotni v moki. Encima, ki najbolj vplivata na kvaliteto moke sta lipaza in peroksidaza. Omenjene encime v moki smo želeli inaktivirati z uporabo superkritičnega ogljikovega dioksida (SC CO2). Raziskali smo vpliv procesnih parametrov (tlak, čas izpostavitve in hitrost dekompresije) na aktivnost prostih encimov in encimov v moki. V diplomski nalogi smo omenjene encime podrobneje opisali in določili njihovo aktivnost v moki pred in po izpostavitvi v SC CO2. Prav tako smo tekom eksperimentalnega dela določili koncentracijo proteinov v moki po Bradfordovi metodi. Aktivnost encimov smo določali v beli pšenični moki. Rezultati kažejo, da je po izpostavitvi v SC CO2 preostala aktivnost α-amilaze najnižja. Za primerjavo smo določili tudi aktivnosti encimov v različnih vrstah moke. Ugotovili smo, da največ encimov vsebuje ržena moka in da je bila določena najvišja aktivnost za encim lipazo ne glede na vrsto moke.
Keywords: moka, encimi, α-amilaza, lipaza, peroksidaza, proteaza, superkritični ogljikov dioksid
Published in DKUM: 19.07.2019; Views: 2166; Downloads: 297
Full text (2,18 MB)

Abstract: Hrenova peroksidaza je encim, ki ga najdemo v koreninah hrena in so jo preučevali več kot stoletje. S pomočjo njene tridimenzionalne strukture so bile ugotovljene njene uporabne lastnosti. Zlasti je pomembna za farmacevtsko in biotehnološko industrijo, saj je zanimanje za biokatalizatorje v kemijski proizvodnji vedno večje. Industrijsko je pomembna tudi imobilizacija encimov, saj ta zvišuje stabilnost in omogoča ponovno uporabo encima. Ena izmed teh metod je CLEAs, zamreženi encimski skupki, ki predstavlja imobilizacijo brez nosilca. Gre za zamreženje encima. Če takšne skupke hrenove peroksidaze izpostavimo različnim pogojem, kot sta tlak in temperatura, v različnih časovnih intervalih, ugotovimo, da s časom aktivnost agregatov upada.
Keywords: hrenova peroksidaza, zamreženi encimski skupki, imobilizacija brez nosilca, superkritični ogljikov dioksid
Published in DKUM: 16.10.2012; Views: 2599; Downloads: 311
Full text (1,22 MB)

Abstract: V doktorski nalogi je nazorno predstavljen postopek sinteze magnetnih nanodelcev iz železovega oksida maghemita, γ-Fe2O3, za vezavo biokatalizatorja. Magnetni nanodelci, ki v zadnjih letih vse bolj pridobivajo na vrednosti kot potencialni encimski nosilci, so bili najprej sintetizirani z metodo obarjanja ali koprecipitacije železovih (II, Fe2+) in železovih (III, Fe3+) ionov v alkalnem mediju pri hitrem mešanju in visoki temperaturi. Površinska funkcionalizacija magnetnih nanodelcev je bila izvedena v dveh stopnjah. Primarna funkcionalna prevleka iz silicijevega dioksida (SiO2), ki delcem daje predvsem višjo stabilnost, je bila sintetizirana pri striktno kontroliranih reakcijskih pogojih iz natrijevega silikata ali Na2SiO3. Sekundarni funkcionalni sloj za doseganje višje funkcionalnosti in reaktivnosti površine nanodelcev je bil sintetiziran iz organskih molekul aminosilana ali 3-(2-aminoetilamino)-propil-dimetoksimetilsilana v kislem mediju. V nadaljnjem so bili tako površinsko spremenjeni magnetni nanodelci uporabljeni za imobilizacijo specifičnega biokatalizatorja holesterol oksidaze (ChOx, EC 1.1.3.6) iz Corynebacterium sp. Analiza magnetnih nanodelcev z imobilizirano ChOx je pokazala, da so imeli nanodelci značilno obliko kroglice ali sfere s povprečnim premerom 50,2 nm. Vezava holesterol oksidaze je bila uspešno potrjena tudi s FT-IR tehniko. Učinkovitost imobilizacije na magnetni nosilec je znašala 92 % pri uporabljeni koncentraciji encima 100 µg mL-1. Aktivnost imobilizirane ChOx na magnetne nanodelce, prevlečene s tanko plastjo silikatne prevleke premera 3 nm, je bila 57 % v primerjavi z aktivnostjo ChOx. Študija vpliva pH-vrednosti in temperature na aktivnost in stabilnost encimskega preparata je pokazala, da ima imobilizirana ChOx višjo toleranco na spremembo pH-vrednosti okolja in višjo termično stabilnost. Prav tako je bila stabilnost imobilizirane ChOx pri ponovni uporabi dobra. V drugem delu doktorske disertacije je opisana priprava aktivnih encimskih skupkov iz encima peroksidaze (HRP, EC 1.11.1.7), pridobljenega iz navadnega hrena (lat.: Armoracia rusticana or Cochlearia armoracia), in postopek zamreženja le-teh z glutaraldehidom za pripravo končne oblike stabilnih zamreženih encimskih skupkov ali na kratko CLEAs. Postopek priprave CLEAs je bil razdeljen na dva ključna dela, in sicer, na obarjanje topnega ali nativnega encima s pomočjo ustreznega obarjalnega reagenta, in na nadaljnjo zamreženje tako izoborjenega encima s pomočjo mrežnega povezovalca. Končni videz CLEAs je podoben motni suspenziji, v kateri so jasno vidni skupki encimov, značilne sferične oblike in premera okrog 250 nm. Uspešno smo sintetizirali zamrežene encimske skupke iz hrenove peroksidaze pod različnimi testnimi pogoji. Končna aktivnost encimskih skupkov iz HRP je bila 83 %. Zamrežene encimske skupke smo sintetizirali v prisotnosti encima albumina iz kokošjih jajc in funkcionalnega aditiva, penta-etilen-heksanamina (PEHA). Encim albumin poveča stabilnost encimskih skupkov, medtem ko PEHA poveča število prostih amino skupin (-NH2) na zunanji površini encima HRP, kar poenostavi postopek zamreženja encimskih delcev z mrežnim povezovalcem.
Keywords: imobilizacija biokatalizatorja, encimski nosilci, nanostrukturirani materiali, magnetni nanodelci, površinska funkcionalizacija, zamreženi encimski skupki, stabilizacija biokatalizatorja, holesterol oksidaza, hrenova peroksidaza
Published in DKUM: 04.05.2011; Views: 4650; Downloads: 488
Full text (5,98 MB)