7348 research outputs found
Sort by
Kloniranje, ekspresija i biohemijska karakterizacija endoglukanaze iz Bacillus velezensis 16B
No full textOvaj rad obuhvata kloniranje, ekspresiju i biohemijsku karakterizaciju endoglukanaze iz bakterije Bacillus velezensis, koja predstavlja termotolerantni mikroorganizam od značaja za industrijske i biotehnološke primene. Ekspresija rekombinantnog enzima sprovedena je u dva ekspresiona sistema, Escherichia coli M15(pREP4) i BL21, kako bi se uporedili nivoi ekspresije i stabilnost dobijenih proteinskih formi. Tokom ekspresije uočeno je postojanje dve različite proteinske vrste – jedne sa molekulskom masom od približno 55 kDa, koja odgovara celom enzimu, i druge od oko 37 kDa, koja predstavlja samo katalitički domen (ΔCBM). Rezultati ukazuju da manji fragment nastaje delimičnom proteolizom u regionu linkera između katalitičkog i supstrat-vezujućeg domena (CBM).
Rekombinanti protein prečišćen je primenom metaloafinitetne i jonoizmenjivačke hromatografije, nakon čega je sprovedena biohemijska karakterizacija. Ispitivanjem pH i temperaturnog optimuma utvrđeno je da obe forme pokazuju najveću aktivnost u neutralnom pH opsegu (6–7,5), pri temperaturi od oko 60 °C. Termalna stabilnost skraćenog oblika bez CBM domena pokazala se većom u odnosu na punu formu, što ukazuje da odsustvo ovog domena može doprineti većoj otpornosti enzima na denaturaciju pri povišenim temperaturama.
Testovi adsorpcije na mikrokristalnoj celulozi potvrdili su značaj CBM domena u stabilnom vezivanju enzima za nerastvoran supstrat – dok je kod enzima koji sadrži CBM vezivanje bilo potpuno, kod skraćenog oblika je bilo delimično, što je rezultiralo smanjenim stepenom adsorpcije. Analiza proizvoda hidrolize metodom tankoslojne hromatografije pokazala je da oba enzima generišu sličan spektar celooligomera, sa dominantnim prisustvom celobioze i celotrioze, što ukazuje na zadržanu katalitičku specifičnost uprkos strukturnim razlikama.
Dobijeni rezultati potvrđuju da je endoglukanaza iz Bacillus velezensis aktivan, termotolerantan i stabilan enzim pogodan za primenu u procesima razgradnje lignoceluloznih materijala. Njene osobine, naročito visoka aktivnost u neutralnim uslovima i povećana stabilnost katalitičkog domena, čine je potencijalnim kandidatom za industrijske primene u biotehnološkim procesima kao što su proizvodnja biogoriva, papirna i tekstilna industrija
Fotopolimerizacija L-DOPA-alginata zelenom svetlošću za formiranje hidrogelova i imobilizaciju glukozo-oksidaze u mikrokuglicama
No full textAlginat je prirodni polisaharid dobijen iz smeđih algi, poznat po svojoj biokompatibilnosti, biorazgradivosti i netoksičnosti, što ga čini pogodnim materijalom za širok spektar biomedicinskih primena. Hemijskom modifikacijom alginata moguće je proširiti njegovu funkcionalnost i prilagoditi svojstva specifičnim potrebama. U ovom radu sprovedena je hemijska modifikacija strukture alginata L-3,4-dihidroksifenilalaninom (L-DOPA-om) radi uvođenja kateholnih funkcionalnih grupa koje omogućavaju fotopolimerizaciju. Fotopolimerizacija je izvedena korišćenjem eozina Y kao fotoinicijatora koji se aktivira zelenom svetlošću, što je savremena i bezbednija alternativa sistemima zasnovanim na ultraljubičastom (UV) zračenju.
Proces fotopolimerizacije L-DOPA-alginata uspešno je sproveden u prisustvu i odsustvu trietanolamina (TEA) kao ko-inicijatora, što ukazuje na to da kateholne grupe L-DOPA-e mogu same učestvovati u stvaranju reaktivnih intermedijera neophodnih za umrežavanje. Optimizacijom uslova fotopolimerizacije u emulziji dobijene su stabilne L-DOPA-alginatne mikrokuglice koje su primenjene za imobilizaciju enzima glukozo-oksidaze (GOx). Imobilizovana glukozo-oksidaza pokazala je povećanu temperaturnu stabilnost i očuvanje aktivnosti u poređenju sa slobodnim enzimom, što potvrđuje zaštitnu i stabilizacionu ulogu L-DOPA-alginatnog matriksa.
Dobijeni rezultati ukazuju da L-DOPA-funkcionalizovani alginat predstavlja perspektivan biomaterijal za razvoj svetlošću aktiviranih hidrogelova, sa mogućom primenom u tkivnom inženjeringu, kontrolisanom oslobađanju bioaktivnih molekula i imobilizaciji biokatalizatora
Teorijsko određivanje antioksidativnog potencijala derivata benzaldehid-karbohidrazona
No full textU ovom radu ispitivani su karbohidrazoni i njihovi derivati, jedinjenja poznata po širokom spektru bioloških aktivnosti, među kojima se posebno ističu antioksidativna svojstva. Karbohidrazoni nastaju reakcijom karbohidrazida sa aldehidima ili ketonima, a njihova struktura omogućava formiranje različitih interakcija koje utiču na biološku aktivnost i stabilnost molekula.
Cilj istraživanja bio je da se, primenom kvantno-hemijskih metoda, ispita uticaj različitih supstituenata na entalpiju raskidanja veze (BDE) i da se proceni antioksidativni potencijal derivata benzaldehid-karbohidrazona. Dobijeni rezultati ukazuju da supstituenti značajno utiču na vrednosti BDE, a samim tim i na sposobnost neutralizacije slobodnih radikala. Najniže vrednosti BDE, odnosno najveći antioksidativni potencijal, zabeležene su kod o-OH derivata, dok je o-CH3 derivat pokazao najslabiju aktivnost.
Utvrđeno je da se apstrakcija vodonika najlakše odvija na atomu azota najbližem aromatičnom prstenu, što ukazuje da je NH₂ grupa primarno mesto antioksidativne aktivnosti. Prisustvo supstituenata u orto-položaju, kao što su hidroksilna i metil grupa, doprinosi stabilizaciji radikala kroz rezonantne efekte, dok induktivni efekti halogena u meta-položaju smanjuju BDE vrednosti.
Dobijeni rezultati potvrđuju da kvantno-hemijski proračuni predstavljaju pouzdan alat za predviđanje antioksidativne aktivnosti i racionalni dizajn novih molekula sa poboljšanim svojstvima. Ova istraživanja mogu doprineti unapređenju dizajna i sinteze novih lekovitih i biološki aktivnih jedinjenja
Enhancing the antioxidant and antimicrobial activities of Cotinus coggygria scop. leaf extracts through fermentation
No full textCotinus coggygria Scop. (Anacardiaceae), known as ‘smoke tree’ or ‘smoke bush’ is a medicinal plant with recognised anti-inflammatory, antioxidative, antibacterial, antiviral, anticancer, antigenotoxic, and hepatoprotective activity. This study investigated the effect of spontaneous lactic acid fermentation on the extraction yield of bioactive compounds with antioxidant, antibacterial, and anti-inflammatory activities from C. coggygria via high-performance thin-layer chromatography (HPTLC) coupled with (bio)assays in effect-directed analysis (EDA). Results showed that spontaneous fermentation increased the extraction of phenolics by 45%, but not flavonoids. There was no significant increase in α-amylase and COX-1 inhibition, but a significant increase in terpenoid content, antioxidant activity, and antimicrobial activity. These findings confirm that lipophilic antioxidants are more potent and also suggest that antimicrobial activity is associated with the increased extraction of triterpenoids. The FTIR spectra of eluted bioactive zones with high antimicrobial activity also indicate the presence of fatty acids, phytosterols, and triterpenoids
Ugljenične kvantne tačke dobijene zelenom sintezom iz biomase cvekle kao potencijalni bioaktivni materijal za zarastanje rana
No full textZarastanje rana predstavlja složen proces, koji je precizno programiran da povređeno tkivo obnovi i vrati mu izgubljenu strukturnu i funkcionalni integritet. Česte komplikacije koje nastaju tokom normalnog procesa zarastanja rana pogađaju milione ljudi širom sveta što predstavlja ozbiljan zdravstveni izazov i značajan ekonomski teret, kako kroz direktne troškove lečenja, tako i kroz smanjen kvalitet života i radnu sposobnost obolelih. Jedan od najznačajnijih rizika su bakterijske i gljivične infekcije rana, koje dodatno usporavaju proces zarastanja. Tradicionalni antimikrobni agensi, poput antibiotika i antimikotika, često imaju ograničenu efikasnost, dok njihova prekomerna upotreba doprinosi razvoju rezistentnih mikroorganizama. Multirezistentne bakterije i gljivice čine lečenje infekcija težim, skupljim, i sve češće, neefikasnim. Zbog toga se intenzivno istražuje upotreba nanomaterijala sa antimikrobnim svojstvima. S obzirom na to da se njihovi antimikrobni mehanizmi delovanja razlikuju od mehanizama konvencionalnih antibiotika, antimikrobne nanočestice, poput onih na bazi srebra, oksida bakra i oksida cinka, privukli su značajnu pažnju zbog svoje sposobnosti da deluju i na rezistentne oblike mikroorganizama. Međutim, budući da metalne nanočestice mogu biti citotoksične za ljudske ćelije, njihova upotreba i dalje izaziva zabrinutost.
Ugljenične kvantne tačke (CDs) pojavile su se kao atraktivna alternativa metalnim nanočesticama u bioterapiji, uključujući potencijalno ubrzano zarastanje rana i lečenje bakterijskih i gljivičnih infekcija rana. Njihova prednost leži u dobroj biokompatibilnosti, superiornoj hidrofilnosti i prisustvu površinskih funkcionalnih grupa (hidroksil, karboksil, amino), koje omogućavaju jednostavnu dodatnu funkcionalizaciju. Za razliku od konvencionalnih antimikrobnih agensa, CDs imaju drugačije mehanizme delovanja. Osim inhibicije rasta mikroorganizama, mogu izazvati fizičko oštećenje ćelijske membrane i poremetiti metaboličke procese bakterija i gljivica, što ih čini efikasnim i protiv rezistentnih sojeva. Još jedna od glavnih prednosti CDs jeste mogućnost njihove sinteze iz različitih prirodnih sirovina, kao što su voće, povrće i lekovite biljke. Proizvodnja CDs iz sirovina biljnog porekla, bogatih specifičnim bioaktivnim komponentama, predstavlja važan istraživački pravac usmeren ka dobijanju funkcionalnih molekula koje je inače teško sintetisati konvencionalnim metodama. Prirodni prekursori obiluju jedinjenjima poput fenola, flavonoida i betalaina, koji poseduju brojne funkcionalne grupe i tokom sinteze bivaju ugrađene u površinsku strukturu CDs, čime im se obezbeđuju jedinstvena svojstva i poboljšava biološka aktivnost. Zahvaljujući takvoj strukturi, ekološkoj prihvatljivosti, niskoj toksičnosti, niskoj ceni i podesivim optičkim svojstvima, CDs dobijene iz biomase predstavljaju održivu i perspektivnu alternativu za primenu u terapijskim sistemima.
Imajući to u vidu, značajno je usmeriti ispitivanja ka sintezi i razvoju nanočestica CDs iz prirodnih izvora biljnog porekla koji mogu doprineti poboljšanju zarastanja rana i prevenciji infekcija. U okviru ovog master rada prikazana je sinteza i karakterizacija nanočestica CDs dobijenih iz ekstrakta cvekle, poznatog po svojim antioksidativnim, antimikrobnim i antiinflamatornim svojstvima, u svojstvu funkcionalnog sistema za podršku regenerativnim procesima kože, kao i u razvoju novih antimikrobnih terapija
Efficient removal of propranolol from water using PbO2-coated Ti/Sb-SnO2 electrode: Mechanistic insights from experiments and DFT with ecotoxicological assessment
No full textWidely used and highly toxic beta-blocker, propranolol (PRL), was efficiently removed from water using a stable Ti/Sb-SnO2/PbO2 anode for the first time. Over a 90-min treatment, >94 % of PRL was degraded at 50 mA/cm2. Current density and PRL concentration were found to be crucial for the PRL degradation rate, while Na2SO4 concentration and the initial pH value had a minimal effect on the outcome. Under optimized conditions, a high production of reactive species was achieved. HO• dominated the initial 40 min, whereas SO4•− and O2•− became more relevant as the process continued. Degradation intermediates were unraveled and the degradation mechanism was thoroughly described, innovatively integrating both experimental and theoretical insights. Despite increased toxicity of the treated PRL solution, the overall environmental impact remains low thanks to high levels of acute toxicity, that is, 0.23 g/dm3. In comparison to deionized water, the degradation rates in spiked tap water (86 %) and rain samples (84 %) were lower, which also affected the mineralization rate. The anode's excellent reusability was confirmed by 10 repeated experiments with over 81 % of PRL removed. This research presents an encouraging approach to mitigating pharmaceutical pollution in various water bodies using a simple, efficient, and scalable experimental setup.This is the peer-reviewed version of the article: Savić, S. D., Vlahović, F. Ž., Vasović, T. D., Jakanovski, M. V., Ognjanović, M. R., Manojlović, D. D., Roglić, G. M.,& Stanković, D. M.. (2025). Efficient removal of propranolol from water using PbO2-coated Ti/Sb-SnO2 electrode: Mechanistic insights from experiments and DFT with ecotoxicological assessment. in Journal of Water Process Engineering Elsevier., 77, 108321. [https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2025.108321]Supplementary material: [https://cherry.chem.bg.ac.rs/handle/123456789/7123
Diarylheptanoids from Alnus incana
No full textThirteen known (1–13) and a previously undescribed diarylheptanoid 14, named cis-oregonoyl A, were isolated from Alnus incana bark using standard dry column flash silica gel chromatography followed by reversed-phase semipreparative HPLC. Structure elucidation was performed on the basis of 1H and 13C, COSY, NOESY, HSQC, and HMBC NMR experiments, supported with HR-ESI-MS, IR, and UV spectroscopy. The known diarylheptanoids and their derivatives are as follows: aceroside VII (1), 1,7-bis-(3,4-dihydroxyphenyl)-3-hydroxyheptane-5-O-β-D-xylopyranoside (2), platyphyllenone (3), alusenone A (4), alusenone B (5), hirsutenone (6), platyphylloside (7), platyphyllonol-5-O-β-D-xylopyranoside (8), alnuside A (9), alnuside B (10), oregonin (11), oregonoyl A (12), and oregonoyl B (13). Compounds 1, 3–6, 8, 12–14 have not been detected before in A. incana. From a comparison of diarylheptanoid profiles of Alnus species growing in Serbia, A. incana, A. glutinosa and A. viridis, revealed high similarity between A. incana and A. glutinosa
Structural and functional characteristics of β-lactoglobulin/C-phycocyanin/starch composite gels induced by pressure
No full textHigh-pressure processing (HPP) has emerged as a key sustainable green alternative for food treatment, effectively preserving food's sensory and nutritional properties. This study investigated the potential of HPP to develop β-lactoglobulin (BLG) gels in the presence of starch and the bioactive blue protein C-phycocyanin (C-PC). Various compositions of binary (BLG/C-PC and BLG/starch) and ternary (BLG/C-PC/starch) systems were subjected to high-pressure (HP) conditions at 4,500 bar. BLG, C-PC, and starch concentrations were maintained at 180, 10, and 5 g/L. HP-induced hydrogels preserve C-PC colour and partial preservation of secondary and tertiary structures, as evidenced by visible absorption and CD spectroscopy. SAXS data at the high-Q range revealed that C-PC induces the unfolding of BLG within binary system gels. In contrast, the ternary system gel maintained the BLG tertiary structure better. C-PC and starch affected the nano and microstructures of BLG HP-induced gels by increasing the pore size, as demonstrated by SAXS (at low Q-range) and SEM analysis. This increase in pore size further influenced the resulting gels' rheological behaviour and texture profile. C-PC enhanced the protein solubility and antioxidant activity of the HP-induced gels, potentially boosting the bioactive and nutritional value of the developed gels.Peer-reviewed manuscript: [https://cherry.chem.bg.ac.rs/handle/123456789/7186]Supplementary information: [https://cherry.chem.bg.ac.rs/handle/123456789/7187
Blending cold-pressed vegetable oils – a new way to functional products
No full textThe processing of fruits such as raspberries, plums, and apricots produces a large
amount of by-products in the form of seeds and pits. The valorization of these by
products has proven to be an imperative of the circular economy. Raspberry seeds,
as well as plum and apricot kernels, are a source of high-quality vegetable oils. It is
known that raspberry seed oil is rich in essential linoleic and linolenic acids, while
apricot and plum kernel oil contain mainly oleic acid and are very stable to oxidation.
To improve the nutritional value and stability of cold-pressed vegetable oils, a new
trend is the blending of oils and as a result, a formulation that is rich in essential fatty
acids and has good oxidation stability. Here we present a study designed to
systematically evaluate blends of cold-pressed raspberry seed oil with plum and
apricot kernel oils, focusing on optimizing essential fatty acid ratios to enhance
oxidative stability. Measuring and reporting the fatty acid composition and balance,
antioxidant capacity, and oxidative stability of cold-pressed oils and specific blends
offers new comparative data and brings novelty to the field of functional oil
development. The resulting blends with an optimal ratio of essential fatty acids to
oleic acid exhibited good oxidative stability and antioxidant capacity. While
individual oils from these sources are available on the market, their blends do not
seem to be present in current commercial offerings. The formulation presents a
novel approach to creating stable, nutrient-rich vegetable oil blends from fruit seed
byproducts, thereby opening up opportunities for functional food and cosmetic
applications
In situ biomimetička mineralizacija rekombinantne lakaze iz Streptomyces cyaneus eksprimirane u E.coli i lakaze iz Trametes versicolor u ZIF-8
No full textLakaza (Lak) je polifenolna oksidaza koja katalizuje oksidaciju fenolnih jedinjenja uz simultanu redukciju molekulskog kiseonika do vode. Zbog svojih katalitičkih svojstava, lakaza nalazi široku primenu u biotehnologiji, industriji papira, tekstilnoj industriji, kao i u tretmanu otpadnih voda. Jedan od glavnih izazova u industrijskoj primeni ovog enzima jeste njegova relativno niska stabilnost. Da bi se prevazišao ovaj problem, često se primenjuje imobilizacija enzima, koja omogućava povećanu stabilnost, olakšava separaciju i omogućava višekratnu upotrebu.
U ovom radu fokus je bio na imobilizaciji lakaze iz Trametes versicolor i Streptomyces cyaneus u metal-organskim okvirima (MOF), posebno u ZIF-8 (zeolitske imidazolatne umrežene strukture). ZIF-8 je porozan materijal sa visokom hemijskom i termičkom stabilnošću, čija struktura omogućava očuvanje enzimske aktivnosti.
Cilj ovog rada bio je optimizacija uslova sinteze Lak@ZIF-8 biokompozita kako bi se postigla efikasnija enkapsulacija enzima uz očuvanje njegove katalitičke aktivnosti. Eksperimentalni rezultati pokazali su da je lakaza uspešno imobilizovana u ZIF-8, pri čemu je aktivnost enzima sačuvana. Analiza je, takođe, pokazala da povećanje koncentracije Zn²⁺ dovodi do smanjenja aktivnosti biokompozita, dok veći udeo 2-metilimidazola u reakcionoj smeši negativno utiče na enzimsku aktivnost.
Zaključeno je da su najoptimalniji uslovi oni sa najnižom koncentracijom cinka i najnižim odnosom cinka i 2-metilimidazola. Pored ovoga, otkriveno je i da natrijum dodecilsulfat ima destruktivni efekat na biokompozit lakaze