Ενζυμική επεξεργασία βιοπολυμερών

• Main Authors: Γκρέμος, Σταύρος Σ., Gremos, Stavros S.
• Other Authors: Κολίσης, Φραγκίσκος, Κέκος, Δημήτρης, Χριστακόπουλος, Παύλος, Μαρκοπούλου, Όλγα, Πολισίου, Μόσχος, Μαγουλάς, Κωστής, Ταραντίλη, Πετρούλα, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Σύνθεσης και Aνάπτυξης Bιομηχανικών Διαδικασιών. Εργαστήριο Βιοτεχνολογίας
• Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
• Language: Greek
• Published: 2012
• Subjects: Βιοκατάλυση; Ένζυμα; Κυτταρίνη; Εστέρες; Μη συμβατικά συστήματα; Ιοντικά Υγρά; Υπερκρίσιμα ρευστά; Biocatalysis; Enzymes; Cellulose; Esters; Ionic liquids; Supercritical fluids; Antarc*; Antarctica
• Online Access: http://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/7365; https://doi.org/10.26240/heal.ntua.791

240 σ. Η παρούσα διδακτορική διατριβή έχει ως σκοπό την ενζυμική ακυλίωση της κυτταρίνης. Η παραγωγή των αντίστοιχων αλειφατικών εστέρων είναι ιδιαιτέρως σημαντική, καθώς οι τελευταίοι ανήκουν σε μία άκρως ενδιαφέρουσα και χρήσιμη τάξη βιοπολυμερών∙ τα θερμοπλαστικά. Το γεγονός της προέλευσης τους από την κυτταρίνη αποτελεί καθοριστικό παράγοντα για τη διαδικασία παραγωγή τους. Η κυτταρίνη, λόγω του εκτεταμένου δικτύου δεσμών υδρογόνου που αναπτύσσεται ανάμεσα στις αλυσίδες της, παρουσιάζει μία εξαιρετικά συμπαγή και σχεδόν αδιαπέραστη μοριακή δομή. Έτσι η διαλυτότητα της είναι ιδιαιτέρως περιορισμένη, με αποτέλεσμα να δυσχεραίνεται η όποια χημική επεξεργασία της. Στη συγκεκριμένη εργασία σχεδιάζονται και αναπτύσσονται δυο διαφορετικές και ανεξάρτητες διεργασίες, που ως στόχο έχουν τη διάνοιξη της δομής της κυτταρίνης και την αύξηση της διαθεσιμότητας και της δραστικότητας των υδροξυλίων της. Η πρώτη διεργασία αφορά στη διάλυση και την προκατεργασία της κυτταρίνης (Avicel και ινώδους) σε συγκεκριμένα ιοντικά υγρά ([bmim]Cl, [emim]OAc), έτσι ώστε να αλλοιωθεί η συμπαγής δομή της και να μειωθεί ο αντίστοιχος δείκτης κρυσταλλικότητας. Μετά την παραλαβή της αναγεννημένης κυτταρίνης που προκύπτει, επιχειρείται η ενζυμική της ακυλίωση σε διάφορα μη συμβατικά συστήματα βιοκατάλυσης (οργανικοί διαλύτες, ιοντικά υγρά, συστήματα ελεύθερα διαλυτών). Ως ακυλο-δότες χρησιμοποιήθηκαν οι βινυλ-εστέρες του προπιονικού, του λαυρικού και του στεατικού οξέως. Τα ένζυμα που δοκιμάστηκαν ήταν η λυοφιλιωμένη λιπάση B από Candida αntarctica, η λυοφιλιωμένη λιπάση από Candida cylindracea, η λυοφιλιωμένη λιπάση από Aspergillus niger, η λυοφιλιωμένη λιπάση από Rhizomucor miehei, η ακινητοποιημένη λιπάση B από Candida antarctica, η λυοφιλιωμένη εστεράση από ήπαρ χοίρου, η ακινητοποιημένη εστεράση από ήπαρ χοίρου και η ακινητοποιημένη κουτινάση από Fusarium solani pisi. Από τα αντιδρώντα συστήματα που δοκιμάστηκαν, μόνο στα ελεύθερα διαλυτών επετεύχθη η επιθυμητή αντίδραση εστεροποίησης της κυτταρίνης με τους τρείς διαφορετικούς ...