Immobilization of Glucose Oxidase on Sodium Alginate Microspheres

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

Glucose oxidase from Aspergillus niger was immobilized by covalent cross-linking on the surface of alginate microspheres obtained by emulsification/internal gelation method. The catalytic properties of the free and immobilized enzyme were compared. The size of the resulting microspheres was less than 200 μm. Experiments have shown that the immobilized enzyme has an activity 40% lower than the free glucose oxidase, but it has a high activity in a wider range of temperatures and pH values. Kinetic parameters for native glucose oxidase: limit reaction rate – 0.341 mM · min–1, Michaelis constant – 5.41 mM; for immobilized: limit reaction rate – 0.203 mM · min–1, Michaelis constant – 11.43 mM. In infrared Fourier spectra of diffusion reflection of semi-products of biocatalyst synthesis, peaks corresponding to the formed covalent bonds between the enzyme and the carrier were revealed. Synthesized biocatalyst can be used in food industry as bakery improver, in chemical and pharmaceutical industry for production of gluconic acid and in analytical chemistry for determination of glucose concentration.

Sobre autores

P. Stadolnikova

Tver State Technical University

Autor responsável pela correspondência
Email: p.stadolnikova@mail.ru
Russia, 170026, Tver

B. Tikhonov

Tver State Technical University

Email: p.stadolnikova@mail.ru
Russia, 170026, Tver

E. Prutenskaya

Tver State Technical University

Email: p.stadolnikova@mail.ru
Russia, 170026, Tver

A. Sidorov

Tver State Technical University

Email: p.stadolnikova@mail.ru
Russia, 170026, Tver

M. Sulman

Tver State Technical University

Email: p.stadolnikova@mail.ru
Russia, 170026, Tver

Bibliografia

  1. Ferri S., Kojima K., Sode K. // J. Diabetes Sci. Technol. 2011. V. 5. № 5. P. 1068–1076.
  2. Dubey M.K., Zehra A., Aamir M., Meena M., Ahirwal L., Singh S. et al. // Front. Microbiol. 2017. V. 8. P. 1–22.
  3. Wilson R., Turner A.P.F. // Biosens. Bioelectron. 1992. V. 7. P. 165–185.
  4. Bankar S.B., Bule M.V., Singhal R.S., Ananthanarayan L. // Biotechnol. Advances. 2009. V. 27. № 4. P. 489–501.
  5. Kornecki J.F., Carballares D., Tardioli P.W., Rodrigues R.C., Berenguer-Murcia Á. et al. // Catal. Sci. Technol. 2020. V. 10. P. 5740–5771.
  6. Tikhonov B., Sulman E., Stadol’nikova P., Sulman A., Golikova E., Sidorov A., Matveeva V. // Catal. Ind. 2019. V. 11. P. 251–263.
  7. Dagdelen A.F., Gocmen D. // J. Food Qual. 2007. V. 30. P. 1009–1022.
  8. Schmidt A., Dordick J.S., Hauer B., Kiener A., Wubbolts M., Witholt B. // Nature. 2001. V. 409. P. 258–268.
  9. Smith A.M., Moxon S., Morris G.A. Wound Healing Biomaterials: Vol. Two, Functional Biomaterials. Biopolymers as wound healing materials / Ed. Magnus S. Ågren. Woodhead Publishing, 2016. P. 261–287.
  10. Dong L. C., Wang G., Xiao Y., Xu Y., Zhou X., Jiang H., Luo Q. // Chem. Biochem. Eng. Q. 2011. V. 25. № 3. P. 395–402.
  11. Tang L., Yang R., Hua X., Yu C., Zhang W., Zhao W. // Food Chem. 2014. V. 161. P. 1–7.
  12. Gheorghita R., Anchidin-Norocel L., Filip R., Dimian M., Covasa M. // Polymers. 2021. V. 13. P. 1–33.
  13. Ching S.H., Bansal N., Bhandari B. // Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2017. V. 57. № 6. P. 1133–1152.
  14. Uyen N.T.T., Hamid Z.A.A., Tram N.X.T., Ahmad N.B. // Int. J. Biol. Macromol. 2019. V. 153. P. 1–34.
  15. Dhamecha D., Movsas R., Sano U., Menon J.U. // Int. J. Pharm. 2019. V. 569. P. 1–13.
  16. Alnoch R.C., Santos L.A., Almeida J.M., Krieger N., Mateo C. // Catalysts. 2020. V. 10. № 6. P. 1–29.
  17. Viscusi G., Gorrasi G. // Int. J. Biol. Macromol. 2021. V. 184. P. 271–281.
  18. Liu Q., Rauth A.M., Wu X.Y. // Int. J. Pharm. 2007. V. 339. P. 148–156.
  19. Arisanti C.I.S., Rachmawati H., Pamudji J.S., Sumirtapura Y.C. // J. Pharm. Sci. App. 2012. V. 1. № 1. P. 47–61.
  20. Juric S., Dermic E., Topolovec–Pintaric S., Bedek M., Vincekovic M. // J. Integr. Agric. 2019. V. 18. № 11. P. 2534–2548.
  21. Üçüncü T.E., Terzioğlu K., Türe H. // Chem. Ecol. 2017. V. 33. № 7. P. 652–668.
  22. Liu L., Wua F., Ju X.-J., Xie R., Wang W., Niu C.H., Chu L.-Y. // J. Colloid Interf. Sci. 2013. V. 404. P. 85–90.
  23. Uyen N.T.T., Hamid Z.A.A., Nurazreena A. // Mater. Today: Proc. 2019. V. 17. P. 792–797.
  24. Bӧrner R.A., Aliaga M.T.A., Mattiasson B. // Biotechnol. Lett. 2013. V. 35(3). P. 397–405.
  25. Cai S., Zhao M., Fang Y., Nishinari K., Phillips G.O., Jiang F. // Food Hydrocoll. 2014. V. 39. P. 295–300.
  26. Kim E.S., Lee J.-S., Lee H.G. // Food Sci. Biotechnol. 2016. V. 25(5). P. 1337–1343.
  27. Poncelet D., Lencki R., Beaulieu C., Halle J.P., Neufeid R.J., Fournier A. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 1992. V. 38. P. 39–45.
  28. Reis C.P., Neufeld R.J., Vilela S., Ribeiro A.J., Veiga F. // J. Microencapsul. 2006. V. 23(3). P. 245–257.
  29. Silva C.M., Ribeiro A.J., Figueiredo M., Ferreira D., Veiga F. // AAPS J. 2006. V. 7(4). P. 903–913.
  30. Ching S.H., Bansal N., Bhandari B. // Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2017. V. 57. № 6. P. 1133–1152.
  31. Machado A.H.E., Lundberg D., Ribeiro A.J., Veiga F.J., Lindman B., Miguel M.G., Olsson U. // Langmuir. 2012. V. 28 № 9. P. 4131–4141.
  32. Zhang Z., Ortiz O., Goyal R., Kohn J. Handbook of Polymer Applications in Medicine and Medical Devices. Part 4: Polymeric Biomaterials. / Ed. K. Modjarrad, S. Ebnesajjad. William Andrew, 2014. P. 303–335.
  33. Leong J.-Y., Lam W.-H., Ho K.-W., Voo W.-P., Lee M.F.-X., Lim H.-P. et al. // Particuology. 2016. V. 24. P. 44–60.
  34. Wang X., Zhu K.-X., Zhou H.-M. // Int. J. Mol. Sci. 2011. V. 12. № 5. P. 3042–3054.
  35. Тихонов Б.Б., Стадольникова П.Ю., Сидоров А.И., Сульман М.Г. // Вестник ТвГУ. Серия: Химия. 2021. № 2(44). С. 18–25.
  36. Song H., Yu W., Gao M., Liu X., Ma X. // Carbohydr. Polym. 2013. V. 96. № 1. P. 181–189.
  37. Mark D., Haeberle S., Zengerle R., Ducree J., Vladisavljevic G.T. // J. Colloid Interf. Sci. 2009. V. 336. № 2. P. 634–641.
  38. The Protein Protocols Handbook: Second Edition / Ed. John M. Walker. Humana Press Inc., 2002. 1147 p.
  39. Zhao Y., Teresa Carvajal M., Won Y.-Y., Harris. M.T. // Langmuir. 2007. V. 23. № 25. P. 12489–12496.
  40. Poncelet D., Poncelet De Smet B., Beaulieu C., Huguet M.L., Fournier A., Neufeld R.J. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 1995. V. 43. P. 644–650.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
2.

Baixar (77KB)
3.

Baixar (24KB)
4.

Baixar (1022KB)
5.

Baixar (1MB)
6.

Baixar (202KB)
7.

Baixar (125KB)
8.

Baixar (312KB)

Declaração de direitos autorais © П.Ю. Стадольникова, Б.Б. Тихонов, Е.А. Прутенская, А.И. Сидоров, М.Г. Сульман, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».