Ακυλίωση σακχάρων με χρήση της εστεράσης του οξικού της γλυκομαννάνης από το Clostridium thermocellum

Μπουρδάκου, Άννα; Bourdakou, Anna

dc.contributor.author	Μπουρδάκου, Άννα	el
dc.contributor.author	Bourdakou, Anna	en
dc.date.accessioned	2016-04-20T10:12:36Z
dc.date.available	2016-04-20T10:12:36Z
dc.date.issued	2016-04-20
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/42420
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.12052
dc.rights	Default License
dc.subject	Ενζυμική ακυλίωση	el
dc.subject	Εστεράση του οξικού	el
dc.subject	Πολυσακχαρίτες	el
dc.subject	Δισακχαρίτες	el
dc.subject	Φασματογραφία	el
dc.title	Ακυλίωση σακχάρων με χρήση της εστεράσης του οξικού της γλυκομαννάνης από το Clostridium thermocellum	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Βιοτεχνολογία	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-03-16
heal.abstract	Στην παρούσα εργασία, μελετήθηκε η δυνατότητα ενζυμικής ακυλίωσης σακχάρων με χρήση της εστεράσης του οξικού της γλυκομαννάνης από το Clostridium thermocellum (CtCE2). Κατά τη διάρκεια της πειραματικής διαδικασίας μελετήθηκε η δυνατότητα ακυλίωσης των μονοσακχαριτών: D-γλυκόζης, D-γαλακτόζης, D-μαννόζης και των δισακχαριτών: D-κελλοβιόζης και 2α-μαννοβιόζης. Ως δότες της ακυλομάδας χρησιμοποιήθηκαν οι βινυλεστέρες οξικού, προπιονικού, βουτυρικού, δεκανοϊκού, λαυρικού και κινναμικού οξέος. Για τη μαννοβιόζη έγινε προσπάθεια ακετυλίωσης (ακυλίωσης με χρήση οξικού βινυλεστέρα). Με χρωματογραφία λεπτής στιβάδας (TLC) έγινε ποιοτικός έλεγχος των αντιδράσεων και διαπιστώθηκε επιτυχής αντίδραση για την ακετυλίωση, την προπυλίωση και την βουτυλίωση ενώ για την ακυλίωση με τους βινυλεστέρες του δεκανοϊκού, του λαυρικού και του κινναμικού, η εικόνα ήταν ασαφής. Με την υγρή χρωματογραφία υψηλής απόδοσης (HPLC) πραγματοποιήθηκε απομόνωση και ποσοτικοποίηση των ακυλιωμένων προϊόντων. Η γλυκόζη ακετυλιώθηκε σε ποσοστό 80%, προπυλιώθηκε κατά 60% ενώ βουτυλιώθηκε κατά 20%. Η γαλακτόζη ακυλιώθηκε σε μικρότερα ποσοστά (20-30%) ενώ η μαννόζη ακετυλιώθηκε κατά 65%, προπυλιώθηκε κατά 40% ενώ βουτυλιώθηκε κατά 25%. Η κελλοβιόζη ακετυλιώθηκε κατά 80%, ενώ προπυλιώθηκε και βουτυλιώθηκε κατά 30%. Η μαννοβιόζη ακετυλιώθηκε κατά 14%. Για τους βινυλεστέρες του δεκανοϊκού, του λαυρικού και του κινναμικού οξέος η ακυλίωση έγινε σε πολύ χαμηλά επίπεδα. Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε περαιτέρω ταυτοποίηση τους με φασματογραφία μάζας (MS). Κατόπιν, έλαβαν χώρα οι αντιδράσεις ακετυλίωσης, προπυλίωσης και βουτυλίωσης των πολυσακχαριτών: κυτταρίνη CMC, γαλακτομαννάνη, μαννάνη, β-γλυκάνη και λιχενάνη. Ελέγχθηκε η επιτυχία των αντιδράσεων με φασματομετρία υπέρυθρης ακτινοβολίας (FTIR) όπου διαπιστώθηκε η παρουσία εστερικού δεσμού στα 1750-1735cm-1. Για τους πολυσακχαρίτες που έδειξαν σημαντική ακυλίωση (γαλακτομαννάνη, μαννάνη και β-γλυκάνη) πραγματοποιήθηκε μεθανόλυση και επιπλέον ανάλυση με HPLC με σκοπό την ποσοτικοποίηση των ακυλιωμένων προϊόντων. H ακετυλίωση έδωσε 0.327 mmol μεθυλεστέρα/g ακυλιωμένου πολυσακχαρίτη για τη γαλακτομαννάνη, 0.018 mmol μεθυλεστέρα/g ακυλιωμένου πολυσακχαρίτη για τη μαννάνη και 0.024 mmol μεθυλεστέρα/g ακυλιωμένου πολυσακχαρίτη για τη β-γλυκάνη. Η προπυλίωση έδωσε 0.467 mmol μεθυλεστέρα/g ακυλιωμένου πολυσακχαρίτη για τη γαλακτομαννάνη, 0.071 mmol μεθυλεστέρα/g ακυλιωμένου πολυσακχαρίτη για τη μαννάνη και 0.108 mmol μεθυλεστέρα/g ακυλιωμένου πολυσακχαρίτη για τη β-γλυκάνη. Η βουτυλίωση έδωσε 0.818 mmol μεθυλεστέρα/g ακυλιωμένου πολυσακχαρίτη για τη γαλακτομαννάνη, 0.145 mmol μεθυλεστέρα/g ακυλιωμένου πολυσακχαρίτη για τη μαννάνη και 0.539 mmol μεθυλεστέρα/g ακυλιωμένου πολυσακχαρίτη για τη β-γλυκάνη.	el
heal.abstract	The present diploma thesis examines the enzymatic acylation of sugars using glucomannan acetic esterase of Clostridium thermocellum (CtCE2). During the experimental procedure was studied the possibility of acylation of the monosaccharides: D-glucose, D-galactose, D-mannose, and disaccharides: D-cellobiose and 2a-mannobiose. As acyl group donors were used the vinyl esters of acetic, propionic, butyric, decanoic, cinnamic and lauric acid. Specifically, for mannobiose, was only attempted acetylation (i.e. acylation using vinyl acetate). Acetylation, propylation and butylation reactions have been successfully delivered. On the other hand, acylation reaction with vinyl decanoate, vinyl laurate and vinyl cinnamate took place at a very small percentage. The reactions’ success was checked qualitatively using thin layer chromatography (TLC). The acetylation, propylation and butylation reactions were found successful, while, for the acylation with vinyl esters of decanoic, lauric and cinnamic acid, the image was unclear. By high performance liquid chromatography (HPLC) was performed isolation and quantification of the acylated products. For glucose the percentage of the acetylation was 80%, of the propylation was 60% and of the butylation was 20%. Galactose was acylated in smaller percentages (20-30%) while the percentage of acetylated mannose was 65%, of propylated was 40% and of butylated was 25%. Cellobiose was 80% acetylated, 30% propylated and butyrated. Mannobiose was 15% acetylated. Vinyl esters of decanoic, lauric and cinnamic acid presented low acylation ability. In addition, the acylated products were isolated using HPLC and then identified with mass spectrometry (MS). Finally, the polysaccharides CMC, galactomannan, mannan, beta-glucan and lichenan were acetylated, propylated and butyrated. In order to check if the reactions were delivered successfully infrared spectrometry (FTIR) was used to prove the presence of the ester bond in 1750-1735cm-1. Especially, the polysaccharides who were significantly acylated, were methylated and analysed using HPLC in order to quantify the acylated product. Acetylation of galactomannan produced 0.327 mmol methyl ester/g acylated polysaccharide, of mannan 0.018 mmol methyl ester/g acylated polysaccharide and of beta-glucan 0.024 mmol/g acylated polysaccharide. 10 Propylation of galactomannan produced 0.467 mmol methyl ester/g acylated polysaccharide, of mannan 0.071 mmol methyl ester/g acylated polysaccharide and of beta-glucan 0.108 mmol/g acylated polysaccharide. Butylation of galactomannan produced 0.818 mmol methyl ester/g acylated polysaccharide, of mannan 0.145 mmol methyl ester/g acylated polysaccharide and of beta-glucan 0.539 mmol/g acylated polysaccharide	en
heal.advisorName	Τόπακας, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Τόπακας, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Κέκος, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Κολίσης, Φραγκίσκος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Σύνθεσης και Ανάπτυξης Βιομηχανικών Διαδικασιών (IV)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	152 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true