magistrsko delo
Marcel Levstek (Avtor), Polona Žnidaršič Plazl (Mentor), Marjan Marinšek (Član komisije za zagovor), Gabriela Kalčíková (Član komisije za zagovor)

Povzetek

Spore bakterije Bacillus subtilis so zaradi njihove odpornosti na različne okolijske dejavnike zanimive za mnoge biotehnološke uporabe. Razlog za njihovo odpornost je večplastna ovojnica, katere gradnik je tudi protein CotA, ki izraža aktivnost lakaz. Slednje so zmožne oksidacije raznovrstnih substratov, med katerimi je kot standard za določanje lakazne aktivnosti v rabi 2,2′-azino-bis(3-etilbenzotiazolin-6-sulfonska kislina) (ang. 2,2′-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid), ABTS). Uporaba spor B. subtilis kot biokatalizatorjev v mikropretočnih sistemih ima lahko številne prednosti pri razvoju miniaturiziranih biosenzorjev ali v pretočnih sistemih razgradnje fenolnih spojin. V sklopu magistrske naloge smo sprva preučili vpliv načina odmrzovanja spor na njihovo lakazno aktivnost, v nadaljevanju pa smo se osredotočili na razvoj matematičnega modela oksidacije ABTS v mikrobioreaktorju z imobiliziranimi sporami B. subtilis, s katerim je mogoče opisati in napovedati obnašanje procesa. Parametre encimske kinetike smo določili s prileganjem izpeljanega matematičnega modela na eksperimentalne podatke reakcije v pretočnem režimu, nato pa ovrednotili vpliv variacije procesnih spremenljivk na izkoristek procesa. Na koncu smo z modelom nestacionarnega stanja poskušali mehanistično opisati izgubo produktivnosti skozi čas obratovanja procesa, ki je posledica spiranja spor iz reaktorja.

Ključne besede

biotransformacije;Bacillus subtilis;biokatalizatorji;lakaze;matematično modeliranje;encimska kinetika;magistrska dela;

Podatki

Jezik: Slovenski jezik
Leto izida:
Tipologija: 2.09 - Magistrsko delo
Organizacija: UL FKKT - Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo
Založnik: [M. Levstek]
UDK: 66.098(043.2)
COBISS: 142802691 Povezava se bo odprla v novem oknu
Št. ogledov: 56
Št. prenosov: 10
Ocena: 0 (0 glasov)
Metapodatki: JSON JSON-RDF JSON-LD TURTLE N-TRIPLES XML RDFA MICRODATA DC-XML DC-RDF RDF

Ostali podatki

Sekundarni jezik: Angleški jezik
Sekundarni naslov: Mathematical modelling of a microbioreactor with immobilized Bacillus subtilis spores
Sekundarni povzetek: Bacillus subtilis spores are a point of interest for many biotechnological applications, due to their resistance towards different environmental stresses. Their resistance comes from the multi-layered spore-coat, which also consists of the CotA protein that exhibits laccase activity. Laccases are capable of oxidizing different substrates, among which 2,2′-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) is commonly used as a standard to determine their activity. The use of spores as biocatalysts in microflow systems has many advantages in the development of miniaturized biosensors or flow systems for degradation of phenolic substances. In the scope of this master’s thesis, the influence of spore thawing procedure on laccase activity was initially studied. Moreover, a mathematical model of ABTS oxidation in a microbioreactor with immobilized B. subtilis spores was developed, which can be used to describe and predict process behavior. Kinetic parameters were determined by fitting the derived mathematical model on experimental data obtained from a microflow system. With variation of process variables, their influence on the process yield was investigated. In the end, we tried to mechanistically describe the loss of productivity with a non-stationary model due to the process of spore flushing from the reactor.
Sekundarne ključne besede: Bacillus subtilis;biotransformations;mathematical modelling;microfluidics;Mikrofluidna tehnika;Mikroreaktorji;Univerzitetna in visokošolska dela;
Vrsta dela (COBISS): Magistrsko delo/naloga
Študijski program: 1000376
Konec prepovedi (OpenAIRE): 1970-01-01
Komentar na gradivo: Univ. v Ljubljani, Fak. za kemijo in kemijsko tehnologijo, smer Kemijsko inženirstvo
Strani: 68 str.
ID: 18003265