Naslov
Ispitivanje stabilnosti glukoamilaze u protočno kotlastom enzimskom membranskom reaktoru
(Stability of glucoamylase in continuously operated enzyme membrane reactor)

Autori
Tusić, Marko

Izvornik
Zagreb

Vrsta, podvrsta
Ostale vrste radova, rektorova nagrada

Godina
2010

Ključne riječi
biotransformacija, Dextrozyme, enzimski membranski reaktor, aktivnost enzima, deaktivacija enzima
(biotransformation, Dextrozyme, enzyme membrane reactor, enzyme activity, enzyme operational stability decay)

Sažetak
U ovom radu je provedeno ispitivanje stabilnosti komercijalnog enzima Dextrozyme, koji je smjesa dvaju enzima, glukoamilaze i pululanaze, u reakciji hidrolize maltoze u glukozu u protočno kotlastom enzimskom membranskom reaktoru. Kontinuirana hidroliza maltoze u enzimskom membranskom reaktoru volumena 10 cm3 provedena je pri 45, 60 i 70 ºC pri konstantnom prostornom vremenu zadržavanja (176, 5 min). Proveden je i eksperiment bez supstrata pri 60 ºC kako bi se utvrdio eventualni utjecaj supstrata na stabilnost enzima. Također je proveden eksperiment pri 40 ºC, pri čemu je variran protok reakcijske smjese. Tijekom eksperimenata su praćene koncentracije maltoze i glukoze, te aktivnost enzima, koja je određivana nezavisnim mjerenjima u kotlastom reaktoru pri temperaturi od 40 °C praćenjem koncentracije nastale glukoze metodom početnih brzina reakcije. Dobiveni podaci ovisnosti aktivnosti o vremenu su korišteni za procjenu konstante deaktivacije enzima pri 45, 60 i 70 ºC, te pri 60 ºC bez supstrata korištenjem programskog paketa SCIENTIST. Konstanta deaktivacije enzima i kinetički parametri Vm i korišteni su za simulaciju eksperimenata u reaktoru pri navedenim temperaturama. Kako bi bilo potvrđeno da membrana ultrafiltracijskog membranskog reaktora zadržava enzim unutar svog volumena, mjerena je aktivnost enzima na izlazu iz reaktora. Osim toga, nakon što je eksperiment zaustavljen, mjerena je koncentracija proteina na membrani metodom po Bradfordu. Eksperiment pri 40 ºC pokazao je da porastom prostornog vremena zadržavanja u reaktoru raste i konverzija supstrata. Porastom temperature u reaktoru dolazi do bržeg pada aktivnosti enzima, tj. brže deaktivacija enzima. Također, kod eksperimenta bez supstrata aktivnost enzima pada, ali sporije nego u slučaju eksperimenta sa supstratom pri istoj temperaturi (60 ºC). Razvijeni matematički model dobro je opisao eksperimentalne podatke.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemijsko inženjerstvo, Biotehnologija

Napomena
Mentor rada: Zvjezdana Findrik Blažević

POVEZANOST RADA