Naslov
BIOKATALITIČKA SINTEZA OPTIČKI ČISTIH AMINOKISELINA
(BIOCATALYTIC SYNTHESIS OF OPTICALLY PURE AMINO ACIDS)

Autori
Džaja, Ana ; Tusić, Marko

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

Izvornik
VIII.susret mladih kemijskih inženjera 2010., Knjiga sažetaka / Bolf, Nenad ; Šoljić Jerbić, Ivana - Zagreb : Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije Sveučilišta u Zagrebu, 2010, 45-45

Skup
VIII.susret mladih kemijskih inženjera 2010.

Mjesto i datum
Zagreb, Hrvatska, 18.02.2010. - 19.02.2010

Vrsta sudjelovanja
Poster

Vrsta recenzije
Domaća recenzija

Ključne riječi
oksidaza aminokiselina; matematički model
(amino acid oxidase; mathematical model)

Sažetak
Optički čiste aminokiseline imaju značajnu ulogu u industriji, kao i u svakodnevnom životu. Poznato je nekoliko metoda njihove biokatalitičke sinteze, a jedna od njih je proučavana i u ovom radu [1]. One se mogu dobiti iz racemata aminokiselina enantioselektivnom biokatalitičkom oksidacijom jednog od enantiomera. U ovom radu je proučavana sinteza optički čistog D-enantiomera u reakciji kataliziranoj oksidazom L-aminokiselina iz zmijskog otrova kobre roda Crotalus adamanteus s posebnim naglaskom na utjecaj kisika na brzinu reakcije. Produkti reakcije oksidacije L-metionina su 2-okso-4-metiltiomaslačna kiselina, vodikov peroksid i amonijak. Obzirom da je prisustvo vodikova peroksida nepoželjno u reakcijskoj otopini, korištena je katalaza iz Micrococcus lysodeicticus za njegovo uklanjanje. Provedena su mjerenja reakcijske kinetike u kiveti spektrofotometra. Ispitan je utjecaj supstrata i produkta na početnu reakcijsku brzinu oksidacije L-metionina, te aktivnost enzima. Na temelju dobivenih eksperimentalnih podataka procijenjeni su parametri kinetičkog modela, Vm, Km, L-met i Ki, 2-okso-4-metiltiomaslačna kiselina, korištenjem programskog paketa SCIENTIST koji u sebi sadrži metodu najmanjih kvadrata i simpleks metodu za procjenu parametara. Također je ispitan utjecaj kisika na početnu reakcijsku brzinu, te se pokazalo da ovisnost slijedi Michaelis-Menteničinu kinetiku. Procijenjena je Michaelisova konstanta za kisik, Km, O2. Na temelju procijenjenih kinetičkih parametara je razvijen matematički model za kotlasti reaktor, te za kotlasti reaktor s dotokom supstrata. Proveden je eksperiment bez aeracije, te s kontinuiranom aeracijom. Pokazalo se da je reakcijska brzina mala ukoliko nema dovoda zraka, što je bilo za očekivati obzirom da je kisik jedan od reaktanata. Provedena su dva ponovljiva šaržna eksperimenta uz kontinuiranu aeraciju pri dva različita protoka zraka (10 i 25 L h-1). Pokazalo se da je u oba slučaja moguće postići 100 %-tnu konverziju L-metionina, no pri višem protoku zraka je reakcija bila brža. Nije zamijećena deaktivacija enzima zbog aeracije. Proveden je eksperiment u kotlastom reaktoru s dotokom L-metionina uz kontinuiranu aeraciju. Nije postignuta 100 %-tna konverzija L-metionina jer je otopina koja je dovođena u reaktor bila visoke koncentracije (100 mmol dm-3 L-metionina), te je nakupljanjem produkta u reaktoru došlo do smanjenja reakcijske brzine zbog inhibicijskog učinka produkta na enzim. Isto se može zamijetiti u ponovljivom šaržnom eksperimentu gdje također dolazi do usporavanja procesa u vremenu zbog nakupljanja produkta i smanjenja reakcijske brzine. [1] Z. Findrik, Đ. Vasić-Rački, Proc. Biochem. 43 (2008) 1186.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Biotehnologija

POVEZANOST RADA