Original title: Studium možných aplikací polymeru kyseliny glutamové
Translated title: Study on potential applications of glutamic acid polymer
Authors: Čangelová, Katarína ; Skoumalová, Petra (referee) ; Obruča, Stanislav (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2019
Language: slo
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract: [slo] [eng]
Predmetom diplomovej práce je štúdium možných aplikácií izoformy polyméru kyseliny glutámovej (-PGA). Teoretická časť je zameraná na vlastnosti tohto biopolyméru a potenciálne aplikácie v rôznych oblastiach. Sú spomenutí aj jeho producenti a mechanizmus biosyntézy. V experimentálnej časti bol najskôr polymér charakterizovaný prostredníctvom nasledujúcich metód: FT-IR spektroskopia, TGA, DSC a SEC-MALS. Bol tiež zistený jeho izoelektrický bod, antimikrobiálna aktivita a rozpustnosť v rôznych rozpúšťadlách. Biopolymér bol tiež zrážaný divalentnými katiónmi a študovaná bola jeho interakcia s opačne nabitým surfaktantom CTAB. Hlavnou experimentálnou štúdiou bolo sledovanie vplyvu -PGA na viabilitu Saccharomyces cerevisiae a Lactobacillus rhamnosus pri stresových podmienkach pomocou prietokovej cytometrie. Vykonané stresy zahŕňali pôsobenie etanolu, teplotný stres s vysokou teplotou a mrazením, pri ktorom boli jeho účinky porovnané s konvenčnými kryoprotektantami. Bunky zmienených mikroorganizmov boli stresované taktiež osmoticky a boli vystavené modelovým gastrointestinálnym šťavám – žalúdočnej, pankreatickej a žlčovej. Ochranné účinky -PGA na bunky boli zaznamenané pri etanolovom strese na Lactobacillus rhamnosus. Potvrdené boli jeho vynikajúce kryoprotekčné vlastnosti a ochranný efekt mal aj na bunky Saccharomyces cerevisiae pri pôsobení žalúdočnej šťavy. Na záver experimentálnej časti boli pripravované častice -PGA/alginát vhodné pre enkapsuláciu probiotických baktérií a nanočastice -PGA/chitosan pre enkapsuláciu biologicky aktívnych látok. The subject of the thesis is study of possible applications of isoform of glutamic acid polymer (-PGA). The theoretical part is focused on the properties of this biopolymer and potential applications in various areas. Producers and mechanisms of biosynthesis are also mentioned. In the experimental part, the polymer was firstly characterised by following methods: FT-IR spectroscopy, TGA, DSC and SEC-MALS. Its isoelectric point, antimicrobial activity and solubility in various solvents were also determined. The biopolymer was also precipitated by divalent cations and its interaction with oppositely charged CTAB surfactant was studied. The main experimental study was researching the effect of -PGA on viability of Saccharomyces cerevisiae and Lactobacillus rhamnosus under stress conditions by flow cytometry. The performed stresses included ethanol exposure, high temperature and freezing stress, in which its effects were compared to conventional cryoprotectants. The cells of the mentioned microorganisms were also stressed osmotically and exposed to model gastrointestinal juices - gastric, pancreatic and bile. The protective effects of -PGA on the cells were recorded in ethanol stress on Lactobacillus rhamnosus. Its excellent cryoprotection properties were confirmed and its protective effect of gastric juice exposure on Saccharomyces cerevisiae cells was also observed. At the end of the experimental part, -PGA/alginate beads suitable for encapsulation of probiotic bacteria and -PGA/chitosan nanoparticles for encapsulation of biologically active substances.
Keywords: -PGA; -PGA/alginate beads; -PGA/chitosan nanoparticles; applications; characterisation; cryoprotectant; flow cytometry; glutamic acid polymer; Lactobacillus rhamnosus; protective effects; Saccharomyces cerevisiae; simulated gastrointestinal juices; stress

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/177435

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-401873


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses