752338 Practical course in enzyme technology (in Eng.)


Art
Praktikum
Semesterstunden
3
Vortragende/r (Mitwirkende/r)
Jurjevec, Alexander , Ludwig, Roland , Kracher, Daniel , Eisenhut, Beate
Organisation
Institut für Lebensmitteltechnologie
Angeboten im Semester
Wintersemester 2017/18
Unterrichts-/ Lehrsprachen
Englisch

Lehrinhalt

Pyranose 2-oxidase ist ein Enzym das zur Synthese seltener Ketozucker benutzt werden kann, jedoch nur ein eingeschränktes Substratspektrum besitzt. Um neben Fruktose (aus Glukose) auch technologisch interessante Zucker wie Tagatose (aus Galaktose) herstellen zu können wurden neue Varianten dieses Enzyms hergestellt. Zwei dieser Enzymvarianten werden im Praktikum verglichen.
Ablauf: Die zur Verfügung gestellte Biomasse (E.coli mit heterolog ins Cytosol exprimierter Pyranose 2-oxidase) wird aufgeschlossen, das Enzym in einem chromatographischen Schritt (IMAC) gereinigt und anschließend die technologisch relevanten Enzymkonstanten bestimmt (pH-Optima, Km- und kcat-Werte für verschiedene Zucker und Elektronenakzeptoren). Aufgrund dieser Daten werden mehrere enzymatische Prozesse zur Kohlenhydratumsetzung berechnet (mit/ohne Kosubstratregenerierung mittels Laccase oder für ein gutes oder schlechtes Substrat) und im Batchreaktor umgesetzt. Die Produktanalyse erfolgt mittels HPLC und dient zur Überprüfung der ermittelten katalytischen Konstanten und Berechnungen.
.

Inhaltliche Voraussetzungen (erwartete Kenntnisse)

Die Teilnehmer/-innen müssen grundlegende praktische biochemische Fertigkeiten beherrschen wie z.B.: pipettieren, Puffer berechnen und titrieren, wägen und zentrifugieren.
Die theoretischen Voraussetzungen werden durch das auf BOKUlearn bereitgestellte Skriptum abgedeckt, das vor Beginn des Praktikums zu lernen ist.
.

Lehrziel

Es ist das Ziel dieses intensiven Praktikums, den Studenten/-innen der Fachrichtungen Lebensmitteltechnologie und Biotechnologie durch den praktischen Umgang mit selbst isolierten Enzymen die wesentlichen Grundlagen über die Eigenschaften und die Wirkungsweise von Biokatalysatoren zu vermitteln. Zudem wird der Einfluß verschiedener physikalischer Parameter auf die Enzymaktivität und somit letztlich auf die Produktivität von enzymatischen Prozessen untersucht. Durch die Verwendung gekoppelter Enzymsysteme zur Regeneration der erforderlichen Coenzyme werden Redoxreaktionen zugleich unter wirtschaftlichen Aspekten beurteilbar. Ergänzt werden diese Übungen durch das Erlernen der zugehörigen biochemisch/analytischen Methoden und die Demonstration alternativer Verfahren und fortgeschrittener Techniken zur Enzymgewinnung, Reaktionsführung und Produktaufarbeitung.
Mit Abschluß des Praktikums sind Sie in der Lage folgendes zu kennen und anzuwenden:
1) Sie können einfache enzymatische Prozesse planen und berechnen
2) Auftretende Fehler in Prozessen können erkannt und bewertet werden
3) Sie kennen verschiedene biochemische Methoden zum Aufschluß, der Reinigung und der kinetischen Charakterisierung von Enzymen und können Sie nach Bedarf abändern und anwenden.
4) Sie können die Bedeutung von Prozesschritten für den Gesamtprozess beurteilen
5) Die Umsetzung theoretischen Fachwissens für praktische Anwendungen wird geübt
6) Sie lernen Teamarbeit und Arbeitsteilung im Labor kennen
7) Die Verarbeitung der gewonnenen Ergebnisse in einer Publikation wird besprochen und geübt
.
Noch mehr Informationen zur Lehrveranstaltung, wie Termine oder Informationen zu Prüfungen, usw. finden Sie auf der Lehrveranstaltungsseite in BOKUonline.