Naslov
Modeliranje reakcije oksidacije L-fenilalanina katalizirane oksidazom L-aminokiselina iz Crotalus adamanteus
(Modelling of the oxidation of L-phenylalanine catalyzed by L-amino acid oxidase from Crotalus adamanteus)

Autori
Findrik, Zvjezdana ; Drmač, Marijana ; Zelić, Bruno ; Vasić-Rački, Đurđa

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Sažeci sa skupova, sažetak, znanstveni

Izvornik
XIX. hrvatski skup kemičara i kemijskih inženjera, knjiga sažetaka / Rapaić, Vladimir ; Rogošić, Marko - Zagreb : Hrvatsko društvo kemijskih inženjera i tehnologa (HDKI), 2005

Skup
XIX. hrvatski skup kemičara i kemijskih inženjera

Mjesto i datum
Opatija, Hrvatska, 24.04.2005. - 27.04.2005

Vrsta sudjelovanja
Predavanje

Vrsta recenzije
Domaća recenzija

Ključne riječi
oksidaza L-aminokiselina; enzimska kinetika; enzimski membranski reaktor
(L-amino acid oxidase; enzyme kinetics; enzyme membrane reactor)

Sažetak
Oksidaze su zanimljivi enzimi zbog svoje mogućnosti kataliziranja vrlo selektivnih oksidacija organskih molekula pri blagim uvjetima uz korištenje molekularnog kisika kao oksidacijskog sredstva. Oksidaze amino kiselina imaju veliki potencijal u industriji gdje se koriste u proizvodnji optički čistih izomera aminokiselina, te proizvodnji sintetskih antibiotika. Također su sastavni dio biosenzora za određivanje koncentracije aminokiselina. Stoga je vrlo važno proširiti saznanja o njihovom djelovanju. U ovom radu je provedena oksidacija L-fenilalanina oksidazom L-aminokiselina u jednom stupnju, pri čemu kao produkt nastaje fenilpirogrožđana kiselina. U reakciji nastaje vodikov peroksid kao nusprodukt, koji uzrokuje dekarboksilaciju fenilpirogrožđane kiseline, pa ga je potrebno uklanjati drugim enzimom, katalazom. Osim toga, vodikov peroksid inhibira oksidazu amino kiselina, pa je u slučaju njegove prisutnosti reakcija sporija što je dokazano i eksperimentalno. Početni korak prilikom modeliranja enzimskog reakcijskog sustava je procjena vrijednosti kinetičkih konstanti metodom početnih brzina, a slijedi razvoj kinetičkog modela. U slučaju reakcije oksidacije L-fenilalanina oksidazom L-amino kiselina iz Crotalus adamanteus uočeno je da reakcijski produkt, fenilpiruvat, djeluje kao jaki kompetitivni inhibitor enzima, te je stoga u kinetički model Michaelis-Menten kinetike uključena kompetitivna inhibicija produktom. Kombiniranjem kinetičke jednadžbe i bilancne jednadžbe za pojedini tip reaktora razvijen je matematički model koji opisuje tijek reakcije u reaktoru. Rezultati istraživanja reakcije u kotlastom reaktoru ukazuju na obaveznu prisutnost drugog enzima - katalaze u reakcijskom sustavu, jer bez nje nastaje nusprodukt – fenilacetat. Nakon 172 min provođenja pokusa ostvarena je 100 %-tna konverzija L-feilalanina u fenilpiruvat.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Biotehnologija

POVEZANOST RADA