The effect of the reaction conditions (substrate concentration, enzyme dosage, and pH) on cyclodextrin production by cyclodextrin glucanotransferase from Bacillus megaterium was investigated by applying mathematical modeling methods. Adequate models were developed and they were used for determination of the optimal conditions for maximal formation of β-cyclodextrins at minimal concentrations of α- and γ-cyclodextrins. The main factor affecting the ratio of the products was pH of the reaction mixture. At pH 9 the enzyme formed mainly β- and γ-cyclodextrins and the ratio α:β:γ was 2.6:83.5:13.9; at pH 5 the ratio changed to 8.6:84.6:6.8. Mathematical models were used for determination of the conditions for maximal conversion of the substrate into cyclodextrins. 45.88% conversion of starch was achieved at 5% substrate concentration, 3.5 U/g enzyme dosage, and pH 7.4.
W pracy przedstawiono wyniki badań nad właściwościami trójskładnikowych układów, kwercetyna/-cyklodektryna/woda. Stwierdzono zwiększenie rozpuszczalności kwercetyny w wodzie na drodze kompleksowania tego związku przez cyklodesktrynę. Określono zdolność zmiatania wolnych rodników przez otrzymane układy oraz podstawowe parametry opisujące proces kompleksowania. Po raz pierwszy zastosowano modele Apelblata i Buchowskiego-Ksiazczaka do modelowania procesu zwiększenia rozpuszczalności kwercetyny na drodze kompleksowania. W pracy przeprowadzono także badania nad dynamiką procesu kompleksowania. Stwierdzono, że kwercetyna tworzy z -cyklodektryną kompleksy o stechiometrii 1:1. Powstanie kompleksu zwiększa rozpuszczalność kwercetyny w wodzie, jednak nie wiąże się to bezpośrednio ze wzrostem właściwości antyutleniających otrzymanych roztworów. Fakt ten jest najprawdopodobniej konsekwencją ograniczenia dostępności niektórych grup funkcyjnych kwercetyny na drodze maskowania wewnątrz cząsteczki cyklodekstryny.