Projekti / Programi
Biokemijska in biofizikalno-kemijska karakterizacija naravnih snovi
01. januar 1999
- 31. december 2003
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 4.03.00 |
Biotehnika |
Rastlinska produkcija in predelava |
|
| 1.05.00 |
Naravoslovje |
Biokemija in molekularna biologija |
|
| 1.04.00 |
Naravoslovje |
Kemija |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T430 |
Tehnološke vede |
Tehnologija hrane in pijač |
| P400 |
Naravoslovno-matematične vede |
Fizikalna kemija |
| P310 |
Naravoslovno-matematične vede |
Beljakovine, encimologija |
| T390 |
Tehnološke vede |
Polimerska tehnologija, biopolimeri |
naravne snovi, koligativne lastnosti, transportne in volumenske lastnosti, HPLC, encimska hidroliza, spektroskopija
Raziskovalci (16)
Organizacije (1)
Povzetek
Večina naravnih snovi je v obliki visokomolekularnih spojin, kot npr. polisaharidi, proteini rastlinskega in živalskega izvora ter polifenoli. Omenjene snovi so heterogene tako s stališča kemijske strukture kakor tudi s stališča povprečnih molskih mas. Povprečna sestava naravnih makromolekulskih snovi je običajno odvisna tudi od izvora. Naravne snovi se v zadnjem času vedno bolj pogosto uporabljajo kot dodatki, ki podaljšajo obstojnost živil. Obstojnost živil je odvisna od vrste faktorjev, kot npr. možnosti razvoja mikroorganizmov, poteka oksidacije in fotokemijskih reakcij. V okviru predlaganega raziskovalnega programa bomo raziskali vrsto naravnih snovi, kot npr. pektin, nekatere beljakovine živalskega in rastlinskega izvora, polifenole, manjše molekule, ki delujejo kot arome in nekatere umetne snovi, katere uporablja živilska industrija kot aditive in humektante. Za omenjene spojine bomo določili vrsto fizikalno kemijskih parametrov kot npr. osmozne in transportne lastnosti, volumenske lastnosti, kinetične parametre, elektrokemijske parametre, peptidni profil hidrolizatov, polidisperznost vzorcev in encimsko aktivnost. Tako bomo na izoliranih fenolnih spojinah iz natreska proučili njihove antioksidacijske lastnosti, s spektroskopsko metodo pa določili značilne kromoforne skupine ter stopnjo in obseg lastne asociacije. Za nekatere umetne snovi, ki delujejo kot humektanti, npr. polietilenglikoli pa bomo določili volumenske, transportne in osmozne lastnosti njihovih vodnih raztopin. Z merjenjem termodinamskih lastnosti omenjenih raztopin bomo določili osmozni potencial vode in termodinamsko aktivnost vode v odvisnosti od koncentracije topljenca in njegove povprečne molske mase. Mnogi rastlinski in živalski ekstrakti so pomembne sestavine živil zaradi visoke vsebnosti beljakovin (soja) in prehrambene vrednosti zaradi visoke vsebnosti esencialnih aminokislin. Njihova uporaba pa je popsebno v kislih živilih omejena zaradi nizke topnosti in nesposobnosti tvorbe emulzij. Zato bomo take beljakovine modificirali s kemijskimi in encimskimi metodami. Že sama hidroliza beljakovin močno izboljša njihovo topnost. Kot surovino pri pripravi hidrolizatov bomo uporabili visoko kvalitetne sojine hidrolizate in koncentrate, koncentrate mlečnih beljakovin, gluten in nekatere druge beljakovine.
Pomen za razvoj znanosti
Raziskave kemijskih in biokemijskih lastnosti vodnih raztopin nevtralnih in ionskih polimernih topljencev so v središču zanimanja kemije naravnih polimerov. V zadnjih letih so raziskovalci posvetili vrsto študij, ki obravnavajo zveze med fizikalno kemijskimi lastnostmi polimernih topljencev in lastnostmi njihovih raztopin. Posebno pomembne so pri tem raziskave možnih konformacijskih prehodov makromolekul, hidrofobne hidratacije molekul topljenca, lastna asociacija molekul in njihova encimska aktivnost. Zanimivo je, da relativno malo študij obravnava prav termodinamske in transportne lastnosti. Pri transportnih lastnostih nismo v literaturi zasledili določanja termodinamskih funkcij aktivacije viskoznega toka, zato bomo posebno pozornost posvetili prav tej problematiki. Dosedanje študije termodinamskih funkcij aktivacije viskoznega toka na sistemih z manjšimi molekulami kot npr. ogljikovi hidrati in polialkoholi so bile ugodno sprejete in zato želimo s to problematiko nadaljevati tudi na področju vodotopnih polimernih topljencev.
Pomen za razvoj Slovenije
Predlagane raziskave predstavljajo aktualen in originalen prispevek k temeljnim raziskavam s področja biokemije, biofizikalne kemije in polimerne kemije. V okviru raziskovalnega programa bomo razvili in modificirali vrsto novih eksperimentalnih metod za kvantitativno ovrednotenje naravnih spojin. Predlagane teme raziskovalnega programa bodo vključene v diplomska, magistrska in doktorska dela in bodo pomembno prispevale pri usposabljanju novih raziskovalcev. Raziskave bodo dostopne uporabnikom, kakor tudi vse raziskovalne informacije, ki jih bomo zbrali v okviru raziskovalnega programa. Na področju fiziologije rastlin bodo dostopni podatki o osmoznih lastnostih vodnih raztopin polietilenglikola za proučevanje vodnega stresa pri kalitvi semen. Rezultati o delovanju fenolnih spojin bodo uporabni za nadaljnje raziskave, ki obravnavajo možnosti uporabe fenolov kot konzervansov v živilih. Nekateri postopki hidrolize beljakovin, npr. hidroliza beljakovin mlečnega seruma pa bodo neposredno uporabni za aplikacijo.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo
