Pregled bibliografske jedinice broj: 1256652
Razvoj integriranog mikrosustava za kontinuiranu ekstrakciju enzima lakaza
Razvoj integriranog mikrosustava za kontinuiranu ekstrakciju enzima lakaza, 2023., diplomski rad, diplomski, Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije, Zagreb
CROSBI ID: 1256652 Za ispravke kontaktirajte CROSBI podršku putem web obrasca
Naslov
Razvoj integriranog mikrosustava za kontinuiranu
ekstrakciju enzima lakaza
(Development of an integrated microsystem for the
continuous extraction of the enzyme laccase)
Autori
Božinović, Marko
Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, diplomski
Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije
Mjesto
Zagreb
Datum
24.02
Godina
2023
Stranica
86
Mentor
Anita Šalić
Ključne riječi
enzim lakaza, ekstrakcija, eutektična otapala, mikroekstraktor, mikroseparator, integrirani sustav
(enzyme laccase, extraction, deep eutectic solvents, microextractor, microseparator, integrated system)
Sažetak
Pročišćavanje enzima dugotrajan je, skup i zahtjevan proces koji najčešće rezultira s niskim prinosom i gubitkom aktivnosti enzima. Ekstrakcijske metode su među najraširenijim metodama pročišćavanja različitih molekula, međutim upotreba konvencionalnih otapala, kao što su organska otapala, dovodi do denaturacije enzima. Upotreba vodenih dvofaznih sustava u svrhu pročišćavanja biomolekula, pokazala se učinkovitom i ekološki prihvatljivom metodom. Između različitih vodenih dvofaznih sustava, posebnu pažnju privlače vodeni dvofazni sustavi na bazi eutektičnih otapala (engl. Deep Eutectic Solvents, DES) zbog svoje niske toksičnosti, visoke biorazgradivosti i ekonomičnosti. Posljednjih godina, pozornost se usmjerava i na upotrebi mikroekstraktora u svrhu pročišćavanje biomolekula zbog intenzifikacije proces i manje vjerojatnosti narušavanje strukture biomolekula. U ovom radu razvijen je integrirani sustav serijski povezanog mikroekstraktora i mikroseparatora za kontinuiranu mikroekstrakciju proteina, odnosno ekstrakciju enzima lakaza porijeklom iz Trametes versicolor korištenjem vodenog dvofaznog sustava na bazi DES-a. Ukupno je sintetizirano i karakterizirano 15 DES-ova. U seriji šaržih ekstrakcija ispitan je utjecaj sastava DES-ova i koncentracije soli (K2HPO4) na učinkovitost ekstrakcije enzima lakaza. Sustav koji se sastojao od eutektičnog otapala kolin- klorid:propilen-glikol:cinkov diklorid 1:4:0, 02 (ChCl:PG:ZnCl2 1:4:0, 02) i vodene otopine K2HPO4 koncentracije γ = 0, 5 g/mL pokazao se najučinkovitijim sustavom za ekstrakciju enzima lakaza. U sljedećem koraku, korištenjem odabranog sustava, ispitan je utjecaj koncentracije enzima na učinkovitost ekstrakcije, a dobiveni rezultati pokazali su da povećanje koncentracije enzima pozitivno utječe na učinkovitost ekstrakcije. U svrhu intenzifikacije procesa, ekstrakcija je provedena u mikroekstraktoru gdje su ispitani utjecaj promjera kanala i vremena zadržavanja na učinkovitost ekstrakcije. Najveća učinkovitost ekstrakcije enzima u mikroekstraktoru (d = 500 μm) iznosila je E = 88, 34 ± 1, 04 %, a ostvarena je za vrijeme zadržavanja od τ = 12 s. Proces ekstrakcije u mikroekstraktoru uspješno je opisan 2D matematičkim modelom. Nakon optimizacije procesa ekstrakcije, mikroekstraktor je serijski spojen s mikroseparatorom u kojem je provedena uspješna separacija ekstraktne i rafinatne faze. Na samom kraju, razvijena metoda ispitana je na sirovom enzimu lakaza proizvedenog fermentacijom Trametes versicolor, a ekstrahirani enzim upotrjebljen je za uklanjanje tekstilne boje na bazi anilina.
Izvorni jezik
Hrvatski
Znanstvena područja
Kemijsko inženjerstvo
POVEZANOST RADA
Projekti:
UNESCO--4500461754 - Kontinuirana ekstrakcija proteina u mikroekstraktoru vodenim dvofaznim sustavima na bazi prirodnih eutektičkih otapala: od otpada do vrijednog proizvoda (Šalić, Anita, UNESCO ) ( CroRIS)
Ustanove:
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije, Zagreb
Profili:
Anita Šalić
(mentor)