A Metabolomic Approach to the Study of Wine Micro-Oxygenation

Wine micro-oxygenation is a globally used treatment and its effects were studied here by analysing by untargeted LC-MS the wine metabolomic fingerprint. Eight different procedural variations, marked by the addition of oxygen (four levels) and iron (two levels) were applied to Sangiovese wine, before and after malolactic fermentation

Metodo per la misura, in continuo e non, dell'aldeide formica nell'atmosfera mesdiante l'impiego di un biosensore enzimatico e dispositivo operante secondo tale metodo

Metodo per la determinazione della concentrazione della formaldeide nell\u2019atmosfera mediante un opportuno enzima comprendente le fasi di rimozione della formaldeide dall\u2019aria da analizzare mediante un film costituito da una soluzione acquosa, della totale conversione della formaldeide in acido formico mediante il passaggio continuo o l\u2019iniezione di detta soluzione in un microcamera contenente un enzima opportunamente immobilizzato che converte totalmente e in modo specifico la formaldeide nel corrispondente acido e della misura della variazione della conducibilit\ue0 della soluzione a seguito della trasformazione della formaldeide in acido formico. L\u2019interazione della formaldeide con l\u2019enzima avviene in modo da garantire la trasformazione di tutta la formaldeide catturata nei prodotti di reazione, trasformazione che determina una variazione della conducibilit\ue0 elettrica della soluzione in modo direttamente proporzionale alla concentrazione della formaldeide indipendentemente dall\u2019attivit\ue0 del bioelemento, evitando cos\uec la necessit\ue0 di continue calibrazioni. Il sistema che si colloca nel campo tecnico-scientifico della biochimica-biofisica, pu\uf2 essere vantaggiosamente applicato in campo ambientale, biomedico ed industriale

A coulometric biosensor to determine hydrogen peroxide using a monomolecular layer of horseradish peroxidase immobilized on a glass surface

A biosensor to detect hydrogen peroxide, by coulometry, down to submicromolar concentration using a monomolecular layer of horseradish peroxidase was developed. In this device 0.3 pmol of the enzyme were covalently immobilized on the glass surface of the biosensor and the enzyme layer was characterized by atomic force microscopy and activity measurements. The glass surface bearing the peroxidase was faced to a carbon electrode in a cell of 1 microl of active volume. The polarization of the working electrode at -100 mV versus Ag/AgCl, in the presence of 1,4-hydroquinone as mediator, allowed the fast reduction of the injected hydrogen peroxide via the hydroquinone-peroxidase system. This device permitted to measure the total number of H(2)O(2) molecules present in the cell in the concentration range of 0.3-100 microM H(2)O(2), with a sensitivity of 196 nC/microM H(2)O(2), which is close to the theoretical value (193 nC/microM)

Thermodynamic Analysis of the Oxidative Deamination of Polyamines by Bovine Serum Amine Oxidase

The effect of incubation temperature on the activity of bovine serum amine oxidase was studied using natural substrates of this enzyme, namely spermine and spermidine. The activity behavior was found to be rather complex and different from that observed using benzylamine as substrate. The enzyme is fully active after 3 min incubation at temperatures up to 60\ub0C, while at higher temperatures it shows an S-shaped irreversible decrease of the activity with aT50of about 70\ub0C. The dependence of the kinetic parameterskcatandKmon temperature was also studied in the range 5\u201366\ub0C, measuring the initial rates of oxidation of spermidine. The Arrhenius plot ofkcatshows a continuous bend in the thermal stability range of the enzyme. This nonlinearity is due to the dramatic change ofkcatactivation entropy (from +11 eu at 8\ub0C, to 1231 eu at 50\ub0C) and indicates thatkcatis a composite constant, involving two or more successive steps characterized by different kinetic parameters. In the case of the ratiokcat/Km, which for natural substrates of bovine serum amine oxidase was shown that its dependence on ionic strength gives information on the influence of electrostatic field onk1(Stevanatoet al.(1994)Biochem. J.299, 317\u2013320), wherek1is the kinetic constant of interaction between the polyamine and the enzyme, the Arrhenius plot is linear in the range 12\u201345\ub0C, and an activation entropy of 18.8 eu was calculated at 37\ub0C. This value is in accord with a mechanism involving the formation of a polyamine\u2013enzyme complex which is accompanied by neutralization of charges between the polycationic substrate and negatively charged groups of the enzyme

Amplificatori dimensionali per l'utilizzo della microscopia a forza atomica in campo diagnostico

I recenti sviluppi delle ricerche mirate all\u2019immobilizzazione selettiva di biomolecole quali DNA, oligonucleotidi e proteine hanno aperto la strada ad un possibile utilizzo della microscopia a forza atomica come nuova tecnica di indagine diagnostica. La strategia generale prevede l\u2019immobilizzazione su un supporto solido di una molecola complementare alla biomolecola di interesse, che possa legare quest\u2019ultima in modo specifico e ne renda cos\uec possibile la successiva rilevazione tramite microscopia a forza atomica. Il limite inferiore di rilevabilit\ue0 a fini diagnostici non risiede tanto nella concentrazione dell\u2019analita (in quanto la microscopia a forza atomica \ue8 teoricamente in grado di rilevare la singola biomolecola immobilizzata sulla superficie del supporto) quanto piuttosto nelle dimensioni molecolari dell\u2019analita stesso: essendo le minime dimensioni determinabili dipendenti dalla rugosit\ue0 matriciale della superficie, l\u2019utilizzo di un amplificatore di rugosit\ue0 specifica, cio\ue8 di un \u201camplificatore dimensionale\u201d della specifica biomolecola d\u2019interesse, contribuisce ad abbassare la minima dimensione molecolare rilevabile a fini diagnostici dalla microscopia a forza atomica. Scopo del lavoro \ue8 stato quello di individuare un set di possibili amplificatori dimensionali di natura inorganica, superficialmente modificabili mediante l\u2019inserimento di opportuni bio-gruppi funzionali tali da renderli atti ad un accoppiamento specifico con l\u2019analita di interesse, e di mettere a punto un sistema modello per la titolazione quantitativa delle biomolecole oggetto di indagini diagnostiche. Metodi Il sistema modello preso in considerazione \ue8 centrato su un DNA virale quale biomolecola di interesse, per il quale sono state disegnate come molecole partner alcune sequenze complementari costituite da oligonucleotidi di 20\uf0b830 basi. Come supporti solidi sono stati scelti vetrini silanizzati. Come amplificatori dimensionali sono state utilizzate nanosfere di lattice, di dimensioni 20-40-80 e 200 nm, funzionalizzate superficialmente con gruppi -COOH, sfruttati per il successivo accoppiamento delle nanosfere alle opportune molecole partner. Tutte le molecole partner usate contenevano un linker amminico utilizzato per la loro immobilizzazione chimica tramite carbodiimmidi ai gruppi \u2013COOH presenti sia sulla superficie del supporto sia sulla superficie degli amplificatori dimensionali. Ogni stadio della procedura sperimentale \ue8 stato esaminato mediante microscopio a forza atomica, operando in tapping mode in soluzioni tamponate a pH 7. Risultati Le nanosfere della dimensione di 80nm sono risultate il miglior compromesso per il loro utilizzo come amplificatori dimensionali. La modulazione delle condizioni di forza ionica, pH e sonicazione per le procedure di lavaggio successive alla immobilizzazione su supporto solido hanno permesso di ridurre al minimo il binding aspecifico e di ottenere una riproduci bile curva di calibrazione per soluzioni contenenti complessi biomolecola-nanosfera in concentrazioni nel range 10-15 \u2013 10-12M. Conclusioni Sono state ottenute superfici piatte chimicamente modificate per l\u2019immobilizzazione specifica di complessi oligonucleotide-DNA-oligonucleotide, accoppiati a nanosfere funzionalizzate quali amplificatori dimensionali per la loro determinazione tramite microscopia a forza atomica in soluzione. \uc8 stata realizzata una modulazione quantitativa del binding specifico di complessi modello, utilizzabile per la titolazione quantitativa di varie biomolecole di interesse diagnostic

Determination of Glucose Oxidase immobilised as monolayer onto a flat surface

An assay to estimate the amount of glucose oxidase immobilised as a monolayer onto a flat surface is reported. This method is based on the electrochemical detection of the flavin adenine dinucleotide (FAD) cofactor released by the immobilised enzyme in acid solutions. FAD concentration in the acid solution was measured by amperometry, using a flow injection analysis (FIA) system equipped with a wall-jet electrode, and with a sensitivity of (9.2+/-2.0)x10(-2) nA/nM. By this method, the amount of glucose oxidase molecules present in a monolayer deposited on a silanised glass slide was easily detected, in which the detection limit is more than one order of magnitude lower than the maximum loading of the surface with an ordered monolayer of glucose oxidase

A high sensitivity amperometric biosensor using laccase as biorecognition element

An amperometric flow biosensor, using laccase from Rigidoporus lignosus as bioelement was developed. The laccase was kinetically characterized towards various phenolics both in solution and immobilized to a hydrophilic matrix by carbodiimide chemistry. A bioreactor connected to an amperometric flow cell by a FIA system was filled with the immobilized enzyme and the operational conditions of this biosensor were optimized as regards pH. Under the adopted experimental conditions, the immobilized enzyme oxidizes all the substrate molecules avoiding the need of cumbersome calibration procedures. The biosensor sensitivity, which was found to be 100 nA/\u3bcM for some of the tested substrates, resulted to be constant for more than 100 working days. This biosensor permits the detection of phenolics in aqueous solutions at concentrations in the nanomolar range and was successfully used to detect phenolics in wastewaters from olive oil mill without sample preparation

A sensitive spectrophotometric-based method for the determination of the rate of hydrogen peroroxide generation in biological systems.

A new sensitive spectrophotometric method for the determination of the rate of hydrogen peroxide generation in biological systems has been developed. This method is based on the measurement of the oxidation rate of reduced cytochrome c by H2O2 in the presence of a mediator and permits the detection of H2O2 generation rates as low as 60 nM min-1. The solution of the differential equations of the kinetic process permitted the calculation of the kinetic rate constants and assessment of the conditions required to measure the hydrogen peroxide generation rate