Imobilizacija glukoza oksidaze v zamrežene encimske agregate z uporabo mikropretočnega sistemaGerdina, Žiga (Avtor) Žnidaršič Plazl, Polona (Mentor) zamreženi encimski agregatiglukoza oksidazamikropretočni sistemimobilizacija encimovBiokataliza ima velik potencial na področju zelene in trajnostne kemije, saj omogoča blage reakcijske pogoje, kot so fiziološki pH, zmerna temperatura in tlak. Obenem omogoča visoke izkoristke reakcij ter stereoselektivnost produktov. Biokatalitske sinteze so krajše, energetsko učinkovitejše in manj obremenjujoče za okolje v primerjavi s klasičnimi organskimi sintezami. Kljub tem prednostim komercializacijo pogosto omejujejo pomanjkanje stabilnosti encimov med delovanjem in njihova relativno visoka cena. Ena izmed rešitev za te omejitve je imobilizacija encimov, ki izboljša njihovo stabilnost, omogoča enostavno ločevanje po končanem procesu in ponovno uporabo. Imobilizacija encimov v zamrežene encimske agregate (angl. cross-linked enzyme aggregates, CLEA) z uporabo mikropretočnega sistema se je izkazala kot obetavna tehnika, ki omogoča večkratno in dolgotrajno uporabo encimov v kontinuirnih sistemih. Glukoza oksidaza je encim, ki katalizira oksidacijo β-D-glukoze z molekularnim kisikom v D-glukono-δ-lakton, ki nato spontano hidrolizira v glukonsko kislino. Naravno ga proizvajajo nekatere glive in žuželke, kjer njegov katalitični produkt, vodikov peroksid, deluje kot protimikrobno sredstvo. Zaradi visoke elektrokemične aktivnosti je pomembna komponenta glukoznih senzorjev in potencialno v aplikacijah gorivnih celic. V magistrskem delu smo optimizirali mikropretočni sistem za sintezo delcev CLEA izbrane glukoza oksidaze z enotno velikostjo in visoko zadržano aktivnostjo. Raziskali smo, kako sintezne koncentracije vplivajo na aktivnost in velikost delcev. Optimizacijo smo izvedli z načrtovanjem eksperimentov po Box-Benkhenovi metodi, pri čemer smo preučevali tri spremenljivke (koncentracije encima, obarjalnega sredstva in zamreževalnega sredstva) na treh nivojih. Rezultati so pokazali, da smo uspešno izdelali enotne delce s povprečnim hidrodinamskim polmerom 113 ± 1,37 nm in 100 % izkoristkom imobilizacije. Poleg tega smo v okviru raziskovalnega dela dosegli 91,39 ± 1,68 % zadržano encimsko aktivnost, kar kaže na potencialno uporabnost te tehnike v industriji.20252025-04-24 13:40:03Magistrsko delo/naloga168787VisID: 24106COBISS_ID: 234513155sl