search query: @keyword indicator / total: 5
reference: 1 / 5
« previous | next »
Author:Virtanen, Heini
Title:Development of bioactive paper based on Trametes versicolor laccase
Trametes versicolor lakkaasiin perustuvan bioaktiivisen paperin kehittäminen
Publication type:Master's thesis
Publication year:2010
Pages:viii + 98 + [2]      Language:   eng
Department/School:Biotekniikan ja kemian tekniikan laitos
Main subject:Biokemia ja mikrobiologia   (Kem-30)
Supervisor:Laakso, Simo
Instructor:Smolander, Maria
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  3244   | Archive
Keywords:laccase
bioactive paper
indicator
oxygen scavenging
lakkaasi
bioaktiivinen paperi
indikaattori
hapen poistaja
Abstract (eng): The aim of this thesis was to develop bioactive paper based on Trametes versicolor laccase enzyme.
Bioactive paper is a paper or paper-like product that includes functionalities based on selective reactions of bioactive compounds, such as enzymes.
Laccases catalyze the oxidation of many phenolic substrates with simultaneous reduction of oxygen to water.
Many of laccase substrates, such as ABTS (2,2'-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6- sulphonic acid)) also change colour while oxidizing.
Therefore, laccase based bioactive paper could be used for oxygen scavenging and oxygen indicating applications.
These applications are further explored by reviewing previous studies and inventions.

In this study, the bioactive ink composition was first developed.
The stability and activity of T. versicolor laccase was determined on various solutions.
Next, T. versicolor laccase was coated on different substrates with various polymers with and without additives.
Various ink compositions and coating substrates were compared by evaluating the laccase activity of paper samples containing the different bioactive coatings.
Besides, the surface profile of the paper samples was investigated by measuring roughness with profilometer.
Finally, the indicator performance was examined.
The colour changing reaction of ABTS was observed visually and instrumentally by applying ABTS solution to the papers containing laccase based ink.

Based on the determination of the optimum pH for T. versicolor laccase activity (pH < 4.5 with ABTS substrate) and stability (pH 7 - 9), pH 6 was chosen for further use.
Sulfo polyester resin, HZ1100D was a favourable coating component.
The tests proved that laccase cannot retain its activity long time on papers without any ink.
When laccase was coated with HZ1100D, laccase activity typically did not significantly decrease during eight weeks of storage.
Additives enhanced the stability of laccase in solutions, but not on the paper with the coating.
EUCA paper proved to be a good substrate for laccase based coating.
The colour changing reaction of ABTS on EUCA paper was rapid and excellent colour change from colourless to dark green was observed on the paper samples containing laccase.

The findings of the study indicate that T. versicolor laccase can be used together with HZ1100D polymer dispersion to prepare functional bioactive paper products.
These kinds of bioactive paper products were found to be particularly useful for indicator applications.
However, when used in oxygen scavenging applications, calculations suggest that more optimization is needed.
Abstract (fin): Tämän diplomityön tarkoituksena oli kehittää bioaktiivista paperia käyttäen Trametes versicolor lakkaasi entsyymiä.
Bioaktiivinen paperi on paperi tai paperin kaltainen tuote, jonka toiminta perustuu bioaktiivisten aineiden, kuten entsyymien, selektiivisiin reaktioihin.
Lakkaasit katalysoivat monien fenolisten substraattien hapettumista pelkistäen samalla happea vedeksi.
Monet lakkaasin substraateista, kuten ABTS (2,2'-atsino-bis- (3-etyylibentsotiatsoliini-6-sulfonihappo)), myös muuttavat väriä hapettuessaan.
Lakkaasia sisältävää bioaktiivista paperia voitaisiin siten käyttää hapenpoisto- ja happi-indikaattorisovelluksissa.
Näitä sovelluksia on tarkemmin käsitelty tarkastelemalla aikaisempia tutkimuksia ja keksintöjä.

Tässä työssä kehiteltiin ensin bioaktiivinen musteseos.
T. versicolor lakkaasin aktiivisuus ja stabiilisuus määritettiin erilaisissa liuoksissa.
Seuraavaksi T. versicolor lakkaasilla päällystettiin erilaisia papereita erilaisten polymeerien kanssa ilman lisäaineita ja lisäaineiden kanssa.
Erilaisia musteseoksia ja päällystysalustoja verrattiin määrittämällä lakkaasin aktiivisuus bioaktiivisilla päällysteillä päällystetyistä paperinäytteistä.
Lisäksi paperinäytteiden pintaprofiilia tarkasteltiin mittaamalla pinnan karheus profilometrillä.
Lopuksi indikaattorin toimintakykyä tutkittiin tarkastelemalla ABTS:n värinmuutosreaktiota visuaalisesti ja koneellisesti lisäämällä ABTS-liuosta lakkaasipohjaisella päällysteellä päällystetyille papereille.

T. versicolor lakkaasille määritettiin optimiaktiivisuus pH (pH < 4.5, kun ABTS substraattina) ja optimistabiilisuus pH (pH 7 - 9).
Määrityksiin perustuen valittiin pH 6 käytettäväksi.
Sulfopolyesteri resiini HZ1100D osoittautui hyväksi päällysteaineeksi.
Testit osoittivat, ettei lakkaasi pysy kauaa aktiivisena paperilla ilman mustetta.
Kun lakkaasi päällystettiin HZ1100D:n kanssa, aktiivisuus ei yleensä merkittävästi laskenut kahdeksan viikon säilytyksen aikana.
Lisäaineet paransivat lakkaasin stabiilisuutta liuoksissa, mutta eivät paperilla.
EUCA-paperi osoittautui hyväksi pohjapaperiksi lakkaasipäällysteelle.
ABTS:n värinmuutosreaktio EUCA paperilla oli nopea ja erinomainen: värinmuutos värittömästä tummanvihreään havaittiin lakkaasia sisältävissä papereissa.

Työn tulokset osoittavat, että T. versicolor lakkaasi soveltuu hyvin käytettäväksi HZ1100D:n kanssa bioaktiivisien paperituotteiden valmistamiseen.
Tällaiset bioaktiiviset paperituotteet soveltuisivat erityisen hyvin indikaattorisovelluksiin.
Laskelmat osoittavat, että hapenpoistosovellusta varten tätä bioaktiivista paperia pitäisi vielä optimoida tarkemmin.
ED:2010-10-12
INSSI record number: 41055
+ add basket
« previous | next »
INSSI