Naslov
Modeliranje kaskadne biokatalitičke sinteze
(Mathematical modeling of a cascade biocatalytic synthesis)

Autori
Valek, Ivana

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, diplomski

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
26.09

Godina
2011

Stranica
82

Mentor
Vasić-Rački, Đurđa

Ključne riječi
kaskadna biokatalitička sinteza; D-fagomin; ADH; FSA
(cascade biocatalytic synthesis; D-fagomine; ADH; FSA)

Sažetak
U ovom radu proučavana je kaskadna biokatalitička sinteza čiji je konačni produkt aldol koji je intermedijer u sintezi D-fagomina. Sinteza D- fagomina je interesantna za istraživanje jer bi se u budućnosti taj spoj mogao koristiti kao lijek za dijabetes. Kaskadna reakcija proučavana u ovom radu sastoji se od dvije reakcije: reakcije oksidacije 3-aminopropanola i aldolne adicije. Aldehid 3-aminopropanal se sintetizira iz 3- aminopropanola pomoću alkohol dehidrogenaze (ADH), a kao regeneracijski sustav u ovoj reakciji koristi se sustav aceton-izopropanol. Aldol nastaje reakcijom aldolne adicije dihidroksiacetona (DHA) na N-Cbz-3-aminopropanal koju katalizira D-fruktoza-6-fosfat aldolaza iz genetski modificirane Escherichia coli (FSA A129S). Enzim ADH korišten u radu dobiven je izolacijom iz pekarskog kvasca, stoga je proveden cijelokupni postupak izolacije. Ispitana je aktivnost enzima na etanol i na 3-aminopropanol s obzirom na koncentraciju enzima. Ispitana je pH ovisnost aktivnosti ADH. Dobiveno je da u pH rasponu od 5, 4 do 9 pufera, aktivnost ADH raste i maksimalna je pri pH 9, 0. Pokazalo se da aktivnost enzima FSA također raste povećanjem pH vrijednosti, a najveća je pri pH 8, 6. Sva daljnja mjerenja provedena su u glicin-NaOH puferu pri pH 8, 6. Ispitana je kinetika reakcije oksidacije 3- aminopropanola ispitivanjem utjecaja supstrata i produkta na početnu brzinu reakcije. Iz navedenih eksperimentalnih podataka procijenjeni su kinetički parametri Vm, Km , Ki. Kako u kaskadnoj sintezi dolazi do aldolne adicije DHA na N-Cbz-3- aminopropanal, ispitan je i utjecaj DHA na sintezu aldehida. Enzim ADH zahtijeva regeneraciju koenzima, te su stoga ispitane sastavnice sustava koji je korišten, a to su aceton i izopropanol, kao i utjecaj NAD+ i NADH. Utjecaj etil acetata ispitivan je zato što aldehid nije topiv u vodi. Utjecaj svih spojeva na početnu brzinu reakcije sinteze aldehida ispitan je metodom početnih brzina. Reakcija oksidacije alkohola i kaskadna sinteza aldola provedene su u kotlastom reaktoru pri pH 8, 6 i temperaturi od 25ºC.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Biotehnologija

POVEZANOST RADA