Imobilizace galaktosidasy a její využití v potravinářské technologii

Bc. Natálie Dobešová

Master's thesis

Immobilization of galactosidase and its use in food technology

Abstract:

Tato diplomová práce se zabývá problematikou imobilizace galaktosidasy a jejím vyu-žitím v potravinářské technologii. β-galaktosidasa původu Kluyveromyces lactis byla imobilizována za použití dvou metod, konkrétně enkapsulace a sesíťování. Cílem en-kapsulace bylo získat hydrogelové kapsle tvořené biopolymerní matricí na bázi alginá-tu sodného, sesítěného chloridem vápenatým pro opakované katalytické využití. Dru-hou zvolenou metodou bylo sesíťování enzymu na nosiči tvořeném magnetickými čás-ticemi modifikovanými chitosanem. Aktivita enzymu byla stanovena spektrofotometricky za využití substrátu o-nitrofenyl-β-D-galaktopyranosidu a p-nitrofenolu jako standar-du. Aktivita enzymu byla vyhodnocena ve vzorcích mléka a množství vzniklé laktosy bylo stanoveno polarimetricky. Experimentální výsledky ukázaly, že imobilizovaný enzym na chitosanovém magnetickém nosiči vykazoval vyšší aktivitu ve srovnání se systé-mem na bázi alginátových kapslí, což se potvrdilo i při procesu hydrolýzy laktosy. Hydrolýza laktosy byla nejvíce účinná při použití komerčního enzymu a imobilizova-ného enzymu na magnetickém chitosanu. V obsahu laktosy u vzorků mléka bez enzy-mu a za využití alginátových vápenatých kapslí nebyl staticky významný rozdíl.

Abstract:

This master‘s thesis deals with the issue of galactosidase immobilization and its use in food technology. β-galactosidase from Kluyveromyces lactis was immo-bilized using two methods, specifically encapsulation and cross-linking. The aim of the encapsulation was to obtain hydrogel capsules formed by a biopolymer matrix based on sodium alginate, crosslinked with calcium chloride for repeated catalytic use. The second chosen method was the enzyme cross-linking on a carrier formed by mag-netic particles modified with chitosan. Enzyme activity was determined spectropho-tometrically using the substrate o-nitrophenyl-β-D-galactopyranoside and p-nitrophenol as a standard. Enzyme activity was evaluated in milk samples and the amount of lactose formed was determined polarimetrically. The experimental results showed that the immobilized enzyme on the chitosan magnetic carrier showed higher activity compared to the sys-tem based on alginate capsules, which was also confirmed during the lactose hydroly-sis process. Lactose hydrolysis was the most efficient using a commercial enzyme and the enzyme immobilized on magnetic chitosan. There was no statically significant difference in the lactose content in milk samples without enzyme and with the use of alginate calcium capsules.

Keywords

β-galaktosidasa, laktosa, imobilizace

Keywords

β-galactosidase, lactose, immobilization

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 21. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 29. 5. 2023
• Supervisor: Ing. Jana Zemanová, Ph.D.
• Reader: Eva Vítová, externi

Mendel University in Brno

Faculty of AgriSciences

Master programme / specializace:
Food and Beverage Human Nutrition / Food Technology