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One-pot green synthesis of eumelanin: process optimization and its characterization

机译：eumelanin的一种绿色合成：过程优化及其表征

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摘要

Advances in biocatalysis could help lower the environmental footprint of chemical processes. In this context, the present study reports for the first time the use of the Taguchi design of experiment methodology for optimizing the one-pot synthesis of eumelanin, using tyrosinase enzyme from Amorphophallus campanulatus and L-Dopa as the substrate. Using the Taguchi approach, an L-27 orthogonal array was applied and five critical parameters/factors-pH, temperature, oxygen level, reaction time and enzyme units-were selected for the optimization. In order to maximize the response, the signal to noise (S/N) ratio related to the larger the better was used. The main effect and interaction plots of various factors were analyzed. Response tables and ANOVA revealed that pH is the most significant factor for melanin synthesis (P < 0.05). The yield of melanin and the rate of production under the best conditions were 1176 +/- 3.2 mg L-1 and 24.5 mg L-1 h(-1), respectively. Further, the biosynthesized melanin was characterized using various analytical techniques. The empirical formula of the synthesized melanin was found to be C8H8O4N. Based on the elemental analysis and A(650)/A(500) ratio, the biosynthesized melanin was determined to be indole-type eumelanin. Thus, the present study describes the means to increase the yield of melanin.
机译：生物分析的进步可以帮助降低化学过程的环境足迹。在这种情况下，本研究报告首次使用来自酪氨酸蛋白和L-DOPA的酪氨酸酶和L-DOPA作为基材的酪氨酸酶来首次使用实验方法的实验方法设计。使用Taguchi方法，选择L-27正交阵列，并选择5个关键参数/因子-PH，温度，氧气水平，反应时间和酶单位 - 用于优化。为了最大化响应，使用与较大越大越大的噪声（S / N）比的信号。分析了各种因素的主要效果和相互作用曲线。响应表和ANOVA显示pH是黑色素合成最重要的因素（P <0.05）。黑色素的产量和在最佳条件下的产量率分别为1176 +/- 3.2mg L-1和24.5mg L-1 H（-1）。此外，使用各种分析技术表征生物合成的黑色素。发现合成的黑色素的经验配方是C8H8O4N。基于元素分析和（650）/ A（500）的比率，测定生物合成的黑色素是吲哚型eumelanin。因此，本研究描述了提高黑色素产率的方法。

著录项

  • 来源
    《RSC Advances》 |2015年第59期|共10页
  • 作者

    Saini Amardeep Singh; Melo Jose Savio;

  • 作者单位

    Bhabha Atom Res Ctr Nucl Agr &

    Biotechnol Div Bombay 400085 Maharashtra India;

    Bhabha Atom Res Ctr Nucl Agr &

    Biotechnol Div Bombay 400085 Maharashtra India;

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  • 正文语种 eng
  • 中图分类 化学;
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