Multikanálový biosensor pro kontrolu vína

Bc. Mgr. Tereza Mašková

Bachelor's thesis

Multichannel biosensor for control of wine

Abstract:

V rámci práce byly navrženy uhlíkové a platinové amperometrické biosenzory pro detekci fenolických látek a alkoholů v reálných vzorcích vína. Detekované analyty byly sledovány pomocí imobilizovaných enzymů: alkohol-oxidáza, tyrosináza, lakáza a peroxidáza. Tyto enzymy byly na povrch pracovní elektrody imobilizovány metodou zesítění pomocí glutaraldehydu. Další neenzymatické složky pak sloužily jako referenč-ní. Navržené čtyřkanálové enzymové biosenzory byly nejprve testovány na standardních vzorcích v průtočné cele při střídavém průtoku pufr, vzorek a dále pak na vzorcích vína. Amperometrická detekce enzymatických produktů byla vedena za konstantního potenciálu -150 mV (redukce chinoidních produktů) a 650 mV (oxidace peroxidu vodíku u alkohol-oxidázy) vs. Ag/AgCl. Výsledkem byly výchozí informace pro PCA analýzu a orientační stanovení alkoholů a fenolických látek ve víně formou bioelektronického jazyka. Spojení těchto enzymů ukázalo na možnost současné detekce velké skupiny hydroxysloučenin.

Abstract:

Graphite and platinum amperometric biosensors for the detection of phenolic and alcoholic compounds in wine were proposed within this thesis. The detected analytes were monitored by using imobilised enzymes: alcohol oxidase, tyrosinase, laccase and peroxidase. These enzymes were imobilised on the surface of a working electrode by the method of crosslinking molecules with glutaraldehyde. Other non-enzymatic components were used as a reference. Designed four-channel enzyme biosensors were first tested on standard samples in a flow cell with the alternation of a buffer and sample flow, and later on the samples of wine. Amperometric detection of enzymatic products was carried at a constant potencial of -150 mV (the reduction of quinoic products) and a potencial of 650 mV (the oxidation of hydrogen peroxide with alcohol oxidase) vs. Ag/AgCl. The results were used as default information for PCA analysis as well as for the tentative assessment of alcoholic and fenolic compounds in wine forming the principles of a bioelectronic tongue. The connection of enzymes showed the potential possibility to detect a large group of hydroxy compounds.

Keywords

Biosenzor, Bioelektronický jazyk, PCA, Amperometrie, Víno, Alkohol-oxidáza, Lakáza, Tyrosináza, Peroxidáza, Biosensor, Bioelectronic tongue, Amperometry, Alcohol oxidase, Laccase, Tyrosinase, Peroxidase

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 5. 2013

Thesis defence

• Date of defence: 17. 6. 2013
• Supervisor: doc. RNDr. Petr Skládal, CSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry