Ruskolahottaja Poria placentan glykolihappo-oksidaasin puhdistus ja kasvatus selluloosan hajoamistuotteilla: Insinöörityö

Translated title of the contribution: Purification of glycolic acid oxidase from brown-rot fungus Poria placenta and cultivation of P. placenta on cellulosic substrates

Niina Hallikainen

Research output: ThesisBachelor's thesisTheses

Abstract

Ruskolahottajien lahotusmekanismeja ei vielä täysin tunneta. Yhden teorian mukaan ruskolahottaja tuottaa kasvuympäristöönsä vetyperoksidia, joka reagoi puussa olevan Fe2+:n kanssa Fenton-reaktiossa. Tuloksena syntyy erittäin reaktiivisia radikaaleja, jotka hapettavat puun selluloosaa ja pilkkovat selluloosaketjua.Insinöörityön tarkoituksena oli puhdistaa ruskolahottaja Poria placentan kasvuliuoksesta H2O2:a tuottava entsyymi, glykolihappo-oksidaasi. Entsyymiä puhdistettiin ioninvaihtokromatografialla pH-arvoissa 7 ja 8, geelisuodatuksella, FMN-affiniteetti- ja HIC-kromatografialla (hydrofobinen interaktio kromatografia). Tulosten perusteella toimiva puhdistusmenetelmä oli HIC-kromatografia, jolla glykolihappo-oksidaasi saatiin eroon kasvuliuoksen (-glukanaasista siten, että glykolihappo-oksidaasin aktiivisuus säilyi. Glykolihappo-oksidaasin isoelektriseksi pisteeksi saatiin 8,7 ja 5 - 6 sekä molekyylimassaksi 90 - 94 kDa.Työn toisessa vaiheessa tutkittiin P. placentan kasvua mahdollisilla selluloosan hajotustuotteilla. P. placentaa kasvatettiin alustoilla, jotka sisälsivät 1 % glukoosia, 1 % sellobioosia, 1 % glukuronihappoa, 1 % glukonihappoa tai 1 % sellobioosia ja 0,5 % glukoosia. Sienen kasvua seurattiin määrittämällä kasvuliuoksista myseelin kuiva-ainepitoisuus, pH, H2O2-pitoisuus, (-glukanaasiaktiivisuus sekä substraatin kulutus. P. placenta kasvoi parhaiten kasvualustalla, joka sisälsi 1 % sellobioosia ja 0,5 % glukoosia. Aikaisemmissa tutkimuksissa on näyttänyt siltä, että P. placenta ei ole pystynyt käyttämään hyväkseen kasvatusalustan glukoosia. Tässä tutkimuksessa kuitenkin ilmeni, että P. placenta kuluttaa hitaasti kasvuliuoksen glukoosia. Glukuroni- ja glukonihappoalustoilla ei havaittu lainkaan kasvua.
Original languageFinnish
QualificationBachelor Degree
Awarding Institution
  • Espoo-Vantaa Institute of Technology
Supervisors/Advisors
  • Markkanen, Pertti, Supervisor, External person
Place of PublicationHelsinki
Publisher
Publication statusPublished - 1999
MoE publication typeG1 Polytechnic thesis, Bachelor's thesis

Fingerprint

Poria
Placenta
Fungi
Flavin Mononucleotide
glycollate oxidase

Keywords

  • brown-rot fungi
  • Poria placenta
  • glycolic acid oxidase
  • beta-glucanase
  • Fenton's reaction
  • cellulose degradation

Cite this

Hallikainen, Niina. / Ruskolahottaja Poria placentan glykolihappo-oksidaasin puhdistus ja kasvatus selluloosan hajoamistuotteilla : Insinöörityö. Helsinki : Espoo-Vantaa Institute of Technology, 1999. 79 p.
@phdthesis{607019d8e2a240b5bdaa99f694814432,
title = "Ruskolahottaja Poria placentan glykolihappo-oksidaasin puhdistus ja kasvatus selluloosan hajoamistuotteilla: Insin{\"o}{\"o}rity{\"o}",
abstract = "Ruskolahottajien lahotusmekanismeja ei viel{\"a} t{\"a}ysin tunneta. Yhden teorian mukaan ruskolahottaja tuottaa kasvuymp{\"a}rist{\"o}{\"o}ns{\"a} vetyperoksidia, joka reagoi puussa olevan Fe2+:n kanssa Fenton-reaktiossa. Tuloksena syntyy eritt{\"a}in reaktiivisia radikaaleja, jotka hapettavat puun selluloosaa ja pilkkovat selluloosaketjua.Insin{\"o}{\"o}rity{\"o}n tarkoituksena oli puhdistaa ruskolahottaja Poria placentan kasvuliuoksesta H2O2:a tuottava entsyymi, glykolihappo-oksidaasi. Entsyymi{\"a} puhdistettiin ioninvaihtokromatografialla pH-arvoissa 7 ja 8, geelisuodatuksella, FMN-affiniteetti- ja HIC-kromatografialla (hydrofobinen interaktio kromatografia). Tulosten perusteella toimiva puhdistusmenetelm{\"a} oli HIC-kromatografia, jolla glykolihappo-oksidaasi saatiin eroon kasvuliuoksen (-glukanaasista siten, ett{\"a} glykolihappo-oksidaasin aktiivisuus s{\"a}ilyi. Glykolihappo-oksidaasin isoelektriseksi pisteeksi saatiin 8,7 ja 5 - 6 sek{\"a} molekyylimassaksi 90 - 94 kDa.Ty{\"o}n toisessa vaiheessa tutkittiin P. placentan kasvua mahdollisilla selluloosan hajotustuotteilla. P. placentaa kasvatettiin alustoilla, jotka sis{\"a}lsiv{\"a}t 1 {\%} glukoosia, 1 {\%} sellobioosia, 1 {\%} glukuronihappoa, 1 {\%} glukonihappoa tai 1 {\%} sellobioosia ja 0,5 {\%} glukoosia. Sienen kasvua seurattiin m{\"a}{\"a}ritt{\"a}m{\"a}ll{\"a} kasvuliuoksista myseelin kuiva-ainepitoisuus, pH, H2O2-pitoisuus, (-glukanaasiaktiivisuus sek{\"a} substraatin kulutus. P. placenta kasvoi parhaiten kasvualustalla, joka sis{\"a}lsi 1 {\%} sellobioosia ja 0,5 {\%} glukoosia. Aikaisemmissa tutkimuksissa on n{\"a}ytt{\"a}nyt silt{\"a}, ett{\"a} P. placenta ei ole pystynyt k{\"a}ytt{\"a}m{\"a}{\"a}n hyv{\"a}kseen kasvatusalustan glukoosia. T{\"a}ss{\"a} tutkimuksessa kuitenkin ilmeni, ett{\"a} P. placenta kuluttaa hitaasti kasvuliuoksen glukoosia. Glukuroni- ja glukonihappoalustoilla ei havaittu lainkaan kasvua.",
keywords = "brown-rot fungi, Poria placenta, glycolic acid oxidase, beta-glucanase, Fenton's reaction, cellulose degradation",
author = "Niina Hallikainen",
note = "CA: BEL PGN: 74 s. + 5 s. liitt.",
year = "1999",
language = "Finnish",
publisher = "Espoo-Vantaa Institute of Technology",
address = "Finland",
school = "Espoo-Vantaa Institute of Technology",

}

Hallikainen, N 1999, 'Ruskolahottaja Poria placentan glykolihappo-oksidaasin puhdistus ja kasvatus selluloosan hajoamistuotteilla: Insinöörityö', Bachelor Degree, Espoo-Vantaa Institute of Technology, Helsinki.

Ruskolahottaja Poria placentan glykolihappo-oksidaasin puhdistus ja kasvatus selluloosan hajoamistuotteilla : Insinöörityö. / Hallikainen, Niina.

Helsinki : Espoo-Vantaa Institute of Technology, 1999. 79 p.

Research output: ThesisBachelor's thesisTheses

TY - THES

T1 - Ruskolahottaja Poria placentan glykolihappo-oksidaasin puhdistus ja kasvatus selluloosan hajoamistuotteilla

T2 - Insinöörityö

AU - Hallikainen, Niina

N1 - CA: BEL PGN: 74 s. + 5 s. liitt.

PY - 1999

Y1 - 1999

N2 - Ruskolahottajien lahotusmekanismeja ei vielä täysin tunneta. Yhden teorian mukaan ruskolahottaja tuottaa kasvuympäristöönsä vetyperoksidia, joka reagoi puussa olevan Fe2+:n kanssa Fenton-reaktiossa. Tuloksena syntyy erittäin reaktiivisia radikaaleja, jotka hapettavat puun selluloosaa ja pilkkovat selluloosaketjua.Insinöörityön tarkoituksena oli puhdistaa ruskolahottaja Poria placentan kasvuliuoksesta H2O2:a tuottava entsyymi, glykolihappo-oksidaasi. Entsyymiä puhdistettiin ioninvaihtokromatografialla pH-arvoissa 7 ja 8, geelisuodatuksella, FMN-affiniteetti- ja HIC-kromatografialla (hydrofobinen interaktio kromatografia). Tulosten perusteella toimiva puhdistusmenetelmä oli HIC-kromatografia, jolla glykolihappo-oksidaasi saatiin eroon kasvuliuoksen (-glukanaasista siten, että glykolihappo-oksidaasin aktiivisuus säilyi. Glykolihappo-oksidaasin isoelektriseksi pisteeksi saatiin 8,7 ja 5 - 6 sekä molekyylimassaksi 90 - 94 kDa.Työn toisessa vaiheessa tutkittiin P. placentan kasvua mahdollisilla selluloosan hajotustuotteilla. P. placentaa kasvatettiin alustoilla, jotka sisälsivät 1 % glukoosia, 1 % sellobioosia, 1 % glukuronihappoa, 1 % glukonihappoa tai 1 % sellobioosia ja 0,5 % glukoosia. Sienen kasvua seurattiin määrittämällä kasvuliuoksista myseelin kuiva-ainepitoisuus, pH, H2O2-pitoisuus, (-glukanaasiaktiivisuus sekä substraatin kulutus. P. placenta kasvoi parhaiten kasvualustalla, joka sisälsi 1 % sellobioosia ja 0,5 % glukoosia. Aikaisemmissa tutkimuksissa on näyttänyt siltä, että P. placenta ei ole pystynyt käyttämään hyväkseen kasvatusalustan glukoosia. Tässä tutkimuksessa kuitenkin ilmeni, että P. placenta kuluttaa hitaasti kasvuliuoksen glukoosia. Glukuroni- ja glukonihappoalustoilla ei havaittu lainkaan kasvua.

AB - Ruskolahottajien lahotusmekanismeja ei vielä täysin tunneta. Yhden teorian mukaan ruskolahottaja tuottaa kasvuympäristöönsä vetyperoksidia, joka reagoi puussa olevan Fe2+:n kanssa Fenton-reaktiossa. Tuloksena syntyy erittäin reaktiivisia radikaaleja, jotka hapettavat puun selluloosaa ja pilkkovat selluloosaketjua.Insinöörityön tarkoituksena oli puhdistaa ruskolahottaja Poria placentan kasvuliuoksesta H2O2:a tuottava entsyymi, glykolihappo-oksidaasi. Entsyymiä puhdistettiin ioninvaihtokromatografialla pH-arvoissa 7 ja 8, geelisuodatuksella, FMN-affiniteetti- ja HIC-kromatografialla (hydrofobinen interaktio kromatografia). Tulosten perusteella toimiva puhdistusmenetelmä oli HIC-kromatografia, jolla glykolihappo-oksidaasi saatiin eroon kasvuliuoksen (-glukanaasista siten, että glykolihappo-oksidaasin aktiivisuus säilyi. Glykolihappo-oksidaasin isoelektriseksi pisteeksi saatiin 8,7 ja 5 - 6 sekä molekyylimassaksi 90 - 94 kDa.Työn toisessa vaiheessa tutkittiin P. placentan kasvua mahdollisilla selluloosan hajotustuotteilla. P. placentaa kasvatettiin alustoilla, jotka sisälsivät 1 % glukoosia, 1 % sellobioosia, 1 % glukuronihappoa, 1 % glukonihappoa tai 1 % sellobioosia ja 0,5 % glukoosia. Sienen kasvua seurattiin määrittämällä kasvuliuoksista myseelin kuiva-ainepitoisuus, pH, H2O2-pitoisuus, (-glukanaasiaktiivisuus sekä substraatin kulutus. P. placenta kasvoi parhaiten kasvualustalla, joka sisälsi 1 % sellobioosia ja 0,5 % glukoosia. Aikaisemmissa tutkimuksissa on näyttänyt siltä, että P. placenta ei ole pystynyt käyttämään hyväkseen kasvatusalustan glukoosia. Tässä tutkimuksessa kuitenkin ilmeni, että P. placenta kuluttaa hitaasti kasvuliuoksen glukoosia. Glukuroni- ja glukonihappoalustoilla ei havaittu lainkaan kasvua.

KW - brown-rot fungi

KW - Poria placenta

KW - glycolic acid oxidase

KW - beta-glucanase

KW - Fenton's reaction

KW - cellulose degradation

M3 - Bachelor's thesis

PB - Espoo-Vantaa Institute of Technology

CY - Helsinki

ER -