Immobilization of a whole cell catalyst for cellodextrin production

diplomski rad

• Naslov (hrvatski): Proizvodnja celodextrina pomoću imobiliziranih stanica
• Autor: Iva Čukelj
• Mentor: Anita Slavica (mentor)
• Član povjerenstva: Renata Teparić (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prehrambeno-biotehnološki fakultet; (Zavod za biokemijsko inženjerstvo); (Laboratorij za biokemijsko inženjerstvo, industrijsku mikrobiologiju i tehnologiju piva i slada); Zagreb
• Datum i država obrane: 2022-02-25, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: BIOTEHNIČKE ZNANOSTI; Biotehnologija

Sažetak

Enzymes sucrose phosphorylase from Bifidobacterium adolescentis (BaSP), cellobiose phosphorylase from Cellulomonas uda (CuCBP) and cellodextrin phosphorylase from Clostridium cellulosi (CcCDP) were co-expressed in E. coli BL21 (DE3) -agp⁻ pPOLY_new cells and immobilized in polyacrylamide matrix (PAM) with the aim of repeated use of immobilized cells, i.e. three enzymes in the production of soluble cellodextrins (COS). Three repetitive batch experiments were performed at three different temperatures (35, 40 and 45 °C), differing in number of cycles (9, 6 and 5, respectively), duration of each cycle (8, 12 and 6 h), cell loading (63, 40, 40 mg CDW/g PAM-particles) and cell catalyst concentration (4, 3, 4 g CDW/L). The impact of these variables has been investigated and a new experimental setup for the industrial production of COS has been proposed; six repetitive batch cycles should be performed at 40 °C, with a duration of each cycle 8-10 h, with cell loading higher than 40 mg CDW/g PAM-particles, and concentration of the cell catalyst (higher than 4 g CDW/L).

Sažetak (hrvatski)

Enzimi saharoza fosforilaza iz Bifidobacterium adolescentis (BaSP), celobioza fosforilaza iz Cellulomonas uda (CuCBP) i celodekstrin fosforilaza iz Clostridium cellulosi (CcCDP) su ko-eksprimirani u stanicama E. coli BL21 (DE3) -agp- pPOLY_new. Stanice su zatim imobilizirane u poliakrilamidnom matriksu (PAM) s ciljem ponavljajućeg korištenja imobiliziranih stanica, odnosno ova tri enzima u proizvodnji topljivih celodekstrina (COS). Proizvodnja COS pomoću PAM imobiliziranih stanica tijekom ponavljajućih šaržnih eksperimenata provedena je na tri različite temperature (35, 40 i 45 °C) s različitim brojem ciklusa (9, 6 i 5), vremenom trajanja ciklusa (8, 12 i 6 h), udjelom stanica (63, 40 , 40 mg s.t./g immobilizata) i koncentracijom stanica (4, 3 , 4 g s.t./L). Utjecaj ovih parametara je ispitan i predloženi su sljedeći uvjeti za provođenje ponavljajućih šarži za industrijsku proizvodnju COS-a; šest ponavljajućih šaržnih ciklusa treba provesti na 40 °C, s trajanjem ciklusa 8-10 h, s većim udjelom stanica u poliakrilamidnom matriksu (≥ 4 g s.t./L), i koncentracijom stanica (≥ 63 s.t./g immobilizata).

• Ključne riječi: soluble cellodextrins; immobilization; Bifidobacterium adolescentis sucrose phosphorylase (BaSP); Cellulomonas uda cellobiose phosphorylase (CuCBP); Clostridium cellulosi cellodextrin phosphorylase (CcCDP)
• Ključne riječi (engleski): topljivi celodekstrini; imobilizacija; celobioza fosforilaza iz Cellulomonas uda (CuCBP); celodekstrin fosforilaza iz Clostridium cellulosi (CcCDP); saharoza fosforilaza iz Bifidobacterium adolescentis
• Jezik: engleski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:159:343845
• Studijski program: Naziv: Molekularna biotehnologija; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra inženjer/inženjerka molekularne biotehnologije (mag. ing. biotechn.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2022-05-27 09:20:08