Biopolym. Cell. 2009; 25(4):272-278.
http://dx.doi.org/10.7124/bc.0007E6
Молекулярна та клітинна біотехнології
Ферментний кондуктометричний біосенсор для визначення мальтози
1, 2Пєшкова В. М., 1Саяпіна О. Я., 1Солдаткін О. О., 1Дзядевич С. В.
  1. Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
    Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03680
  2. Київський національний університет імені Тараса Шевченка
    вул. Володимирська 64, Київ, Україна, 01601

Abstract

Мета. Розробити ферментний кондуктометричний біосенсор для визначення мальтози. Методи. У роботі використано кондуктометричні перетворювачі, що складаються з двох пар золотих гребінчастих електродів. На поверхню останніх нанесено біоселективну мембрану, до складу якої входять ферменти глюкозооксидаза, мутаротаза, α-глюкозидаза. Результати. Лінійний діапазон концентрації глюкози і мальтози, яку можна виявляти за допомогою кондуктометричного біосенсора для визначення мальтози, становить від 0,002 до 1 мМ. Час, потрібний для встановлення концентрації мальтози в розчині, дорівнює 1–2 хв. Досліджено залежність величини відгуку біосенсора на внесення субстрату від рН, іонної сили та буферної ємності робочого розчину, представлено дані по селективності біосенсора. Розроблений кондуктометричний біосенсор характеризується високою операційною стабільністю та відтворюваністю сигналу. Висновки. Створено ферментний кондуктометричний біосенсор для визначення мальтози та проаналізовано його робочі характеристики. Запропоновану методику вимірювання мальтози можна застосовувати у подальшому в харчовій промисловості для контролю і оптимізації виробництва.
Keywords: кондуктометричний біосенсор, мальтоза, мутаротаза, глюкозооксидаза, α-глюкозидаза
Повний текст: (PDF, українською) (PDF, англійською)

References

[1] Magomedov G. O. Technology of caramel Kiev, 2008 209 p.
[2] David A. B. Dictionary of food and nutrition Oxford: Univ. press, 2005 608 p.
[3] Filipiak M., Fludra K., Gosciminska E. Enzymatic membranes for determination of some disacchrides by means of oxygen electrode Biosensors and Bioelectronics 1996 11, N 4 :355–364.
[4] Gondo S., Kim C., Hirata S., Morishita M. Studies on dynamic behavior of the biosensor based on immobilized glucoamylase-glucose oxidase membrane Biosensors and Bioelectronics 1997 12, N 5:395–401.
[5] Ge F., Zhang X. E., Zhang P., Zhang X. M. Simultaneous determination of maltose and glucose using a screen-printed electrode system Antonie Van Leeuwenhoek 1997 71, N 4:345–351.
[6] Menzel C., Lerch T., Scheper T., Schugerl K. Development of biosensors based on an electrolyte isolator semiconductor (EIS)-capacitor structure and their application for process monitoring. Part I. Development of the biosensors and their characterization Anal. Chim. Acta 1995 317, N 1–3:259–264.
[7] D. Pfeiffer, F. Scheller, M. Janchen, K. Bertermann. Glucose oxidase bienzyme electrodes for ATP, NAD+, starch and disaccharides. Biochimie. 1980;62(8-9):587-93.
[8] Mori T., Motonaga T., Okahata Y. Cast films of lipid-coated enzymes as selective sensors for disaccharides Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 1999 146:387–395.
[9] Kullick T., Beyer M., Henning J., Lerch T., Quack R., Zeitz A., Hitzmann B., Scheper T., Schugerl K. Application of enzymefield effect transistor sensor arrays as detectors in a flowinjection analysis system for simultaneous monitoring of medium components. Part I. Preparation and calibration Anal. Chim. Acta 1994 296:263–269.
[10] Zajoncova L., Jilek M., Beranova V., Pec P. A biosensor for the determination of amylase activity. Biosens Bioelectron. 2004;20(2):240-5.
[11] Kullick T., Bock U., Schubert J., Scheper T., Schugerl K. Application of enzyme-field effect transistor sensor arrays as detectors in a flow-injection analysis system for simultaneous monitoring of medium components. Part II. Monitoring of cultivation processes Anal. Chim. Acta 1995 300:25–31.
[12] Aoki K., Uchida H., Katsube T., Ishimaru Y., Iida T. Integration of bienzymatic disaccharide sensors for simultaneous determination of disaccharides by means of light addressable potentiometric sensor Anal. Chim. Acta 2002 471:3– 12.
[13] Tessema M., Ruzgas T., Gorton L., Ikeda T. Flow injection amperometric determination of glucose and some other low molecular weight saccharides based on oligosaccharide dehydrogenase mediated by benzoquinone systems Anal. Chim. Acta 1995 310:161–171.
[14] Sun C., Zhang X., Jiang D., Gao Q., Xu H., Sun Y., Zhang X., Shen J. Electrocatalytic oxidation of carbohydrates at a molecular deposition film electrode based on water-soluble cobalt phthalocyanine and its application to flow-through detection J. Electroanal. Chem 1996 411, N 1–2:73– 78.
[15] Dzyadevych S. V., Soldatkin O. P. Conductometric method of measurements in enzyme analysis. Ukr Biokhim Zh. 1994; 66(4):30–42.
[16] Dzyadevych S. V. Conductometric enzyme biosensors theory, technology and application Biopolym. Cell 2005 21, N 2:91–106.
[17] Dzyadevych S. V., Shulga A. A., Patskovsky S. V., Arkhipova V. N., Soldatkin A. P., Strikha V. I. Thin-films conductometric transducer for enzyme biosensors. Rus. J. Electrochem. 1994; 30(8):887–891.
[18] Pyeshkova V. M., Saiapina O. Y., Soldatkin O. O., Kukla O. L., Dzyadevych S. V. Enzyme conductometric biosensor for determination of lactose. Biotechnology. 2008; N 4:76–84.