Ovo web sjedište koristi tehnologiju "kolačića" (eng. cookie) da bi se korisnicima prikazao dinamičan i personaliziran sadržaj, te su oni nužni za ispravan rad. Ako nastavite pregledavati ove stranice, kolačići će biti korišteni u suradnji s vašim preglednikom Weba.
* Opterećenje je izraženo u školskim satima (1 školski sat = 45 minuta)
Opis predmeta:
1. Određivanje kinetičkih parametara enzima za konverziju supstrata u proizvod u uvjetima industrijske primjene enzima
P: Povijest razvoja tehnologije enzima. Odabir enzima za industrijsku primjenu: određivanje kinetičkih parametara i utjecaj pojedinih parametara na brzinu enzimske reakcije i produktivnost industrijske biokatalize. Utjecaj bioprocesnih parametara na enzimsku aktivnost i enzimsku stabilnost u uvjetima industrijske primjene enzima. Primijenjena kinetika enzimskih reakcija. Utjecaj inhibitora i aktivatora enzima u industrijskim procesima.
S: Izračun potrebnog slobodnog/imobiliziranog enzima za provedbu biokatalize u industrijskim uvjetima.
2. Biotehnološka proizvodnja slobodnih enzima
P: Biosinteza enzima s mikroorganizmima: sastav hranjive podloge, bioprocesni parametri, priprema inokuluma, površinski i submerzni uvjeti uzgoja, dizajn bioreaktora. Izolacija enzima: opća shema, metode taloženja, ekstrakcije, razbijanja stanica, (ultra)filtracije i kromatografske metode. Moderne, napredne i alternativne metode pročišćavanja u biotehnološkoj proizvodnji enzima. Strategije za povećanje prinosa enzima. Formulacija proizvoda.
S: Biotehnološka proizvodnja slobodnih enzima za industrijsku primjenu
V: Wohlgemuthova metoda. Ansonova metoda. Biosinteza alfa-amilaze s pomoću bakterijskog soja Bacillus subtilis. Purifikacija enzimski aktivnog filtrata. SDS-PAGE elektroforeza enzimskih uzoraka.
3. Biotehnološka proizvodnja imobiliziranih enzima
P: Imobilizacija i stabilizacija enzima. Metode imobilizacije enzima za industrijsku primjenu. Primjena hibridnih i kompozitnih materijala kao nanočestica radi postizanja učinkovitije imobilizacije enzima i uspostavljanja učinkovitijih biokatalitičkih sustava. Primjena membranskih bioreaktora u tehnologiji enzima. Utjecaj okolišnih čimbenika i difuzijskih ograničenja na kinetiku imobiliziranih enzima.
S: Biotehnološka proizvodnja imobiliziranih enzima za industrijsku primjenu
V: Primjena mikroinkapsulacije enzima: Imobilizacija alfa-amilaze u agaru. Imobilizacija alkalne proteaze u kalcijevom alginatu. Određivanje aktivnosti imobiliziranih enzima.
4. Industrijska primjena enzima
P: Kinetičke usporedbe enzimskih bioreaktora. Pregled pojedinačnih industrijski važnih enzima: proteolitičkih, amilolitičkih, pektinolitičkih, celulaza, penicilin-amidaza i L-aminoacilaza. Primjena enzima u biotehnologiji, prehrambenoj i drugim industrijama, analitička, znanstvena i uporaba enzima u biosenzorima. Primjena genetički modificiranih mikroorganizama i enzimskog inženjerstva za proizvodnju enzima s poboljšanim katalitičkim svojstvima. Primjena omičkih tehnologija u pronalaženju novih enzima za industrijsku proizvodnju i primjenu. Primjena enzima iz ekstremofilnih mikroorganizama. Primjena enzima u dvofaznim sustavima. Razvoj multi-enzimskih sustava za provođenje višestupanjskih enzimskih reakcija u jednom bioreaktoru. Zakonski propisi o primjeni industrijskih enzima, u proizvodnji hrane i dodataka hrani.
S: Primjena enzima u biotehnologiji, prehrambenoj i drugim industrijama.
Ishodi učenja:
Literatura:
J. Šušković, B. Kos, J. Novak, A. Leboš Pavunc: Biotehnološka proizvodnja enzima (interna skripta, predavanja)
J. Šušković, B. Kos, J. Novak, A. Leboš Pavunc: Biotehnološka proizvodnja enzima, Laboratorijske vježbe (interna skripta)
M. F. Chaplin, C. Bucke (ured.) (2017) Enzyme Technology, Cambridgge University Press, Cambridge, New York, Sydney
M. Kuddus (ured.) (2018) Enzymes in Food Technology, Springer, Singapore (pdf format),