Biokataliza i biotransformacja

Biocatalysis and Biotransformation

2020Z

Kod przedmiotu1207S2-miBB
Punkty ECTS 3
Typ zajęć Ćwiczenia
Wykład
Przedmioty wprowadzająceProcesy i operacje jednostkowe w biotechnologii, Produkcja biopreparatów, Podstawy procesów fermentacyjnych
Wymagania wstępneWiedza i umiejętności z zakresu objętego programem przedmiotów wprowadzających, znajomość podstaw biochemii, mikrobiologii, procesów biotechnologicznych, umiejętności w zakresie podstawowych metod stosowanych w enzymologii oraz chemii analitycznej
Opis ćwiczeńCharakterystyka i zastosowanie lipaz (EC 3.1.1.3) do syntezy wolnych kwasów tłuszczowych oraz usuwania odpadów tłuszczowych. Zastosowanie enzymów w przemyśle piwowarskim, mleczarskim, biorafineriach i garbarniach. Enzymatyczna synteza estrów alkilowych kwasów tłuszczowych. Produkcja mleka o obniżonej zawartości laktozy. Enzymatyczna synteza galaktooligosacharydów (GOS) i izomeryzacja glukozy. Zastosowanie enzymów proteolitycznych. Izomeryzacja sacharydów. Immobilizacja enzymów i charakterystyka właściwości immobilizowanych katalizatorów. Kataliza z użyciem drobnoustrojów; permeabilizacji ściany komórkowej.
Opis wykładówBiokataliza, biotransformacja, biodegradacja, biokonwersja. Biokatalizatory: enzymy, drobnoustroje, rośliny, zwierzęta. Aktywność i stabilność aktywności enzymatycznej. Charakterystyka właściwości enzymów. Wysokowydajne metody oznaczania aktywności enzymów. Biotechnologia otrzymywania enzymów. Enzymy rekombinowane. Synzymy, rybozymy, katalityczne przeciwciała. Utrwalanie enzymów. Reaktory enzymatyczne. Chemiczna modyfikacja enzymów. Bezpieczeństwo stosowania enzymów. Bioinformatyka w badaniu enzymów. Metody ukierunkowanej ewolucji molekularnej. Metody inżynierii białka. Racjonalne metody modyfikacji enzymów. Mutacje enzymów. Promiskuityzm enzymów. Biokataliza w mediach niekonwencjonalnych. Doskonalenie procesów enzymatycznych z użyciem immobilizowanych biokatalizatorów. Enzymy w produkcji żywności. Enzymy proteolityczne. Modyfikacja składu i właściwości sacharydów. Zastosowanie enzymów lipolitycznych. Zastosowanie enzymów w syntezie organicznej. Enzymy w produkcji: detergentów, tekstyliów, papieru i żywieniu zwierząt. Enzymy w biotechnologii środowiskowej. Transaminazy. Zastosowanie oksydoreduktaz.
Cel kształceniaPrzekazywanie wiedzy dotyczącej charakterystyki i możliwości stosowania enzymów lub źródeł enzymów w skali przemysłowej. Przekazywanie wiedzy umożliwiającej kontrolę aktywności enzymów. Przekazywanie informacji na temat doboru enzymów do realizacji określonych celów. Przekazanie wiedzy umożliwiającej ocenę efektów działania enzymów w surowcach i produktach. Rozwijanie świadomości specjalisty z zakresu białej biotechnologii.
Literatura podstawowa1) Bednarski W., Fiedurek J., Podstawy biotechnologii przemysłowej , WNT Warszawa, 2007 2) Bornscheuer U.T., Kazlauskas R.J., Hydrolases in organic synthesis, Wiley-VCH, 2005 3) Whitehurst R.J., Van Oort M., Enzymes in Food Technology, Wiley-Blackwell, 2009 4) Bednarski W., Reps A., Biotechnologia żywności, WNT Warszawa, 2003 5) Kołakowski E., Bednarski W., Bielecki S., Enzymatyczna modyfikacja składników żywności, AR Szczecin, 2005 6) Fiedurek J., Podstawy wybranych procesów biotechnologicznych, UMCS Lublin, 2004 7) Witwicki J., Ardelt W., Elementy enzymologii, PWN Warszawa, 1989 8) Kołek J., Biotransformacja, UP Wrocław, 2013
Literatura uzupełniająca
UwagiGrupy ćwiczeniowe max. 16 osób, ćwiczenia realizowane w systemie blokowym