|
|
Production of lignin-degrading enzymes by Phanerochaete chrysosporium
Péčiová, Bianka ; Hudečková, Helena (oponent) ; Kovalčík, Adriána (vedoucí práce)
This diploma thesis deals with the study of the production of ligninolytic enzymes produced by the mold P. chrysosporium and subsequently their immobilization. The theoretical part describes the selected production microorganism, principles of action of ligninolytic enzymes (lignin-peroxidase, manganese-dependent peroxidase and laccase) and methods of their immobilization. In the experimental part, optimal conditions of the production of ligninolytic enzymes by P. chrysosporium were monitored as a composition of culture medium with different glucose content and with using two different inducers: lignin and guaiacol. During the 14-day cultivation cycles, the enzyme activity of lignin-peroxidase, manganese-dependent peroxidase and laccase was monitored on each day of cultivation. Based on the optimized enzyme production procedure, the enzymes were subsequently immobilized by various methods: by method of forming enzyme aggregates (CLEA), adsorption on bacterial cellulose (BC) and a combination of both (CLEA + BC). The CLEA method proved to be the most effective, but there was problem with isolation of enzyme aggregates. Therefore, immobilization on bacterial cellulose associated with the enzymes aggregates was chosen as the most advantageous. With this method, the operational stability of the immobilized enzymes was monitored in 7 consecutive reaction cycles. Subsequently, CLEA and CLEA with BC were used to modify the model phenolic substance, where the alkali lignin was selected. For both sets of immobilizers was confirmed the effect of the enzymes on the lignin structure by measuring the molecular weight (Mw) and polydispersity index (PI).
|
|
|
Imobilizácia lignolytických enzýmov
Schlosserová, Nikola
Ligninolytické systémy našly své využití v potravinářském průmyslu ale využívají se také k degradaci různých cizorodých sloučenin a barviv. Tato vlastnost z nich činí užitečný nástroj pro bioremediačné ůčely a proto se zájem o ligninolytické enzymy zvyšuje. Tato práce se zabývá přípravou imobilizovovaného enzymu lignin peroxidázy metodou CLEA z hub Piptoporus betulinus, Trametes gibbosa a jejich společné kokultivácie. Byly srovnávany aktivity volných i imobilizovaných enzymů z těchto hub měřené pomocí UV/VIS spektrometru a byly stanoveny optimální podmínky precipitace a imobilizace metodou CLEA. Optimální pH precipitace proteinů bylo pro Piptoporus betulinus pH 7,0 pro Trametes gibbosa pH 5,0 a pro kokultiváci pH 6,0. Nejlepší koncentraci glutaraldehydu byla pro Piptoporus betulinus a kokultiváci 50 mM a pro Trametes gibbosa 10 mM. Imobilizaci se podařilo u všech enzymů zvýšit aktivitu o více než 20 %. Po optimalizaci přípravy CLEA enzymů se testovaly parametry jako je optimální pH, stabilita, teplotní optimum a stabilita. Všechny enzymy měli své pH optimum v kyselém až mírně kyselém prostředí a teplotní optimum se pohybovalo v rozmezí od 30 ℃ do 40 ℃. Imobilizovaný CLEA enzym z kokultivace byl ze všech nejstabilnější. Pro ověření aplikačního potenciálu se volné a CLEA enzymy testovali na třech potravinářských barvivech kde byla zkoumána jejich biodegradační schopnost. ůbytek barviva byl měřen pomocí HPLC s DAD detektorem. Významnou roli v tomto experimentu hrála sorpce houbami, které si v barvivech vytvořili mycelia a barvivo částečně nasály a proto u volných enzymů došlo k většímu úbytku barviva jako při jejich CLEA enzymech. Nejlepší schopnost dekolorizácie vykazoval volný enzym z houby Trametes gibbosa, který po 14. dnech kultivace odbarvil barvivo o více než 90 %. Celkově enzymy nejlépe odbarvovaly barvivo azorubin, protože všechny volné enzymy odbarvily toto barvivo po 14. dnech o více než 80%. CLEA enzymům se nepodařilo degradovat barviva v takové míře, což by mohlo být způsobeno tím, že se enzymy v barvivech nekultivovali se svým substrátem (veratrylalkoholom). Mnoho výzkumů se zabývá metodami jako zvyšovat aktivitu a produkci ligninolytických enzymů a výsledky v práci naznačují, že kokultivací by bylo možné zvýšit Lip aktivitu a imobilizaci vytvořit enzym se zlepšenými vlastnostmi.
|
host ::
RSS.