Naslov
Utjecaj kisika na oksidaciju aminokiselina kataliziranu oksidazama aminokiselina
(Oxygen influence on amino acid oxidative deamination catalyzed by different amino acid oxidases)

Autori
Valentović, Ivana

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
25.01

Godina
2009

Stranica
46

Mentor
Vasić-Rački, Đurđa

Ključne riječi
oksidaze aminokiselina; aeracija; deaktivacija enzima
(amino acid oxidase; aeration; enzyme deactivation)

Sažetak
Oksidaze aminokiselina kataliziraju reakcije oksidativne deaminacije aminokiselina čime nastaju odgovarajuće -keto kiseline. Ključni supstrat u reakciji je kisik čije prisustvo ubrzava reakciju, no isto tako utječe na stabilnost enzima. Stoga je u ovom radu ispitana stabilnost i aktivnost dviju oksidaza D-aminokiselina: iz svinjskog bubrega i bakterije Arthrobacter protophormiae u različitim uvjetima aeracije u reaktoru. Određena je reakcijska kinetika, koja uključuje ispitivanje utjecaja supstrata (D-metionin, kisik) i produkta (2-okso-4-metiltiomaslačne kiseline) na početnu reakcijsku brzinu. Iz eksperimentalnih su podataka procijenjeni kinetički parametri nelinearnom regresijom koristeći programski paket SCIENTIST. Oba su enzima pokazala sličan afinitet prema supstratima što se može vidjeti iz pripadajućih vrijednosti Michaelisovih konstanti i oba su inhibirana u prisustvu 2-okso-4-metiltiomaslačne kiseline. Obzirom da je kisik u reaktor dovođen putem aeracije, bilo je potrebno odrediti volumni koeficijent prijenosa kisika (kLa) pri uvjetima provedbe eksperimenata. Korištena je integralna metoda. Na temelju eksperimentalnih rezultata te reakcijske sheme razvijen je matematički model procesa koji se sastoji od kinetičkog modela, te bilancnih jednadžbi za kotlasti reaktor. Eksperimenti oksidacije D-metionina u kotlastom reaktoru su provedeni bez i sa aeracije. Reakcijska otopina je bila zasićena kisikom na početku svakog eksperimenta. Kako je kisik jedan od reaktanata, početna reakcijska brzina u reaktoru je bila veća ukoliko je provođena aeracija, odnosno kisik dopreman u reaktor. U slučaju oksidaze iz svinjskog bubrega, reakcija je bila vrlo spora ukoliko nije provođena aeracija. 100 %tna konverzija D-metionina je postignuta nakon 12 sati. Eksperimenti su provedeni i uz kontinuiranu aeraciju pri protocima zraka 5 i 10 L/h. Početna reakcijska brzina je u ova dva slučaja bila viša, međutim, došlo je do brze deaktivacije enzima koja je onemogućila potpunu konverziju supstrata. U slučaju oksidaze iz A. protophormiae, aeracija je također ubrzala početni dio reakcije, no došlo je do deaktivacije enzima u nešto manjoj mjeri nego kod prethodnog enzima. U svakom je slučaju bilo moguće postići 100 %tnu konverziju D-metionina. Ovaj je enzim pokazao bolju toleranciju prema aeraciji, te je procijenjena konstanta deaktivacije za red veličine niža od konstante deaktivacije za oksidazu iz svinjskog bubrega. Ključne riječi: oksidaze aminokiselina, aeracija, deaktivacija enzima

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Biotehnologija

POVEZANOST RADA