|
Production of lipid substances by Metschnikowia yeasts grown on some waste substrates
Gonová, Dominika ; Márová, Ivana (oponent) ; Němcová, Andrea (vedoucí práce)
Oleaginous yeasts posses the ability to accumulate increased amount of lipids under appropriate conditions. These microbial lipids vary in the composition of fatty acids which results in their wide application in the biotechnological industry. This master thesis focuses on the lipid production and fatty acids composition from waste substrates by the yeasts Metschnikowia depending on various cultivation conditions. The influence of temperature, the ratio of carbon and nitrogen in medium, and the concentration of different carbon sources was studied. The cheap and easy available waste substrates as glycerol and animal fat were used for the cultivation. The production characteristics of the yeasts were monitored by various technique including gas chromatography, Raman spectroscopy and fluorescence microscopy FLIM. Moreover, the partial optimalization of the pulse field gel electrophoresis was applied in order to characterize the karyotype of the yeasts Metschnikowia. All the studied strains were able to use the waste substrates and at the same time to produce lipids. The amount of lipids and mainly their compositions vary depending on the yeast strain and on the culture conditions. Nevertheless, the ability of the yeasts to produce significant amount of unsaturated fatty acids by manipulation of culture conditions was proved. The maximum lipid yield was achieved by M. pulcherrima 149 on glycerol medium and by M. andauensis 129 on medium containing waste animal fat.
|
|
Stanovení vybraných tukových charakteristik sýrů
Koval, Dominik ; Hrstka, Miroslav (oponent) ; Vítová, Eva (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá stanovením vybraných tukových charakteristik přírodních sýrů eidamského typu. Teoretická část se zabývá obecnou charakteristikou přírodních sýrů a strukturou jednotlivých složek. Hlavním cílem bylo zavedení a optimalizování metod v laboratoři za účelem jednoduchého rozboru tuku v sýrech. Byla stanovována tuková čísla. Pro optimalizaci byly použity modelové vzorky sýrů zakoupené v běžné tržní síti. Optimalizovanými metodami pak byly analyzovány vzorky sýru vyrobené ve spolupráci s Ústavem technologie potravin na technologické fakultě Univerzity Tomáše Bati ve Zlíně.
|
|
Stanovení mastných kyselin v sýrech
Rajnochová, Veronika ; Omelková, Jiřina (oponent) ; Vítová, Eva (vedoucí práce)
ABSTRAKT Tato práce se zabývá stanovením mastných kyselin v přírodních sýrech eidamského typu. V teoretické části práce jsou stručně charakterizovány přírodní sýry eidamského typu, hlavní pozornost je věnována lipidům, mastným kyselinám a možnostem jejich stanovení plynovou chromatografií. V experimentální části byl stanoven obsah mastných kyselin v modelových vzorcích přírodních sýrů eidamského typu vyrobených na Univerzitě Tomáše Bati ve Zlíně. Pro extrakci lipidů ze vzorků byla zvolena metoda podle ČSN EN ISO 1735, pro esterifikaci mastných kyselin metoda podle ČSN EN ISO 5509 s použitím methanolového roztoku hydroxidu draselného. Vzniklé methylestery byly stanoveny pomocí plynové chromatografie s FID detekcí.
|
|
Controlled production of lipids and lipidic substances by selected yeasts and microalgae
Szotkowski, Martin ; Kráčmar, Stanislav (oponent) ; Huelva, Ines Garbayo Nores, University (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Carotenoids are natural pigments found in microorganisms such as algae, yeast and cyanobacteria. They represent the most widespread group of antioxidants with a significant biological effect. Currently, there is a growing interest in carotenoids due to their beneficial effects on human health. Chlorophylls are green photosynthetic pigments that are used in the food industry as intensive green dyes. Coenzyme Q is known for its positive effect on the proper functioning of a number of organs in the human body. Ergosterol is an integral part of the membranes of yeasts and fungi. It is a provitamin D2, which is an important part of the immune system. Microbial lipids, or ‚Single cell oils’, are characterised by a high content of healthy unsaturated fatty acids that can be used in pharmacy or cosmetics. Microbial lipids are further studied as an alternative for the production of biofuels. The dissertation focused on the study and possibilities of optimising the production of lipids and lipid substances by selected strains of carotenogenic yeasts, microalgae and cyanobacteria. The tested yeasts of the genera Rhodotorula, Rhodosporidium, Cystofilobasidium and Sporidiobolus were cultivated on a series of different media with different C/N ratios in the range of 13 to 100, containing processed waste substrates of the food industry. Selected strains were then cultivated in bioreactors with medium containing a combination of waste substrates. Cultures of microalgae of the genera Desmodesmus, Scenedesmus, Chlorella, Coccomyxa, Chlamydomonas, Botryococcus dealt with the optimisation of individual components of the medium and the application of various stresses in order to increase the production of the studied metabolites. Pilot large-volume cultures in open tanks were performed as part of experiments with the extremophilic microalgae Cocomyxa. In the final part, pilot screenings and large-volume bioreactor experiments focused on the possibilities of co-cultivation of carotenogenic yeasts and microalgae were performed. The tested yeast strains were able to utilise media containing hydrolysed waste substrates with varying success. The best strain was Sporidiobolus pararoseus, which achieved the highest biomass production and studied metabolites in the media. The tested waste substrates were a combination of waste frying oil and coffee grounds hydrolysate. Successful optimisation of the composition of the mineral medium's main components led to increased production of the studied metabolites. The most important effect exhibited particular P/N ratio and the application of oxidative stress. Desmodesmus and Scenedesmus microalgae achieved the best results. Large-scale cultures of Coccomyxa onubensis confirmed the resistance of the culture to contamination by external influences and the ability to grow at high temperatures and light intensities. Co-cultivation experiments confirmed the ability of symbiotic growth of yeasts and microalgae. The best results were obtained in all tested yeasts co-cultivated with microalgae of the genus Desmodesmus and Scenedesmus and, to a lesser extent, with the genus Coccomyxa.
|
|
Metabolická adaptace vybraných kmenů mikrořas na různých zdrojích dusíku
Kodajek, Matěj ; Šimanský, Samuel (oponent) ; Szotkowski, Martin (vedoucí práce)
Mikrořasy a sinice jsou fotosyntetické organismy, které se společně s dalšími mikroorganismy (kvasinky, bakterie) využívají průmyslu, protože produkují řadu zajímavých organických látek. Tato práce se zabývá metabolickou adaptací mikrořas Scenedesmus obliquus, Scenedesmus acutus, Scenedesmus dimorphus, Chlamydomonas reinhardtii, Coccomyxa sp. a sinic Synechococcus nidulans, Arthrospira maxima, Limnospira maxima, Anabaena torulosa, které byly kultivovány na různých zdrojích dusíku. Tyto kmeny jsou popsány v teoretické části včetně metabolitů, které produkují a jejich využitím. V experimentální části jsou popsány všechny chemikálie, pomůcky, přístroje a postupy použité pro kultivaci a analýzu mikroorganismů. Cílem této práce bylo porovnat a zjistit, který zdroj dusíku v médiu BBM nebo SPIRULINA je pro daný kmen nejvhodnější z hlediska produkce celkové biomasy a podílu jednotlivých metabolitů. Jako zdroj dusíku byl použit dusičnan sodný, síran amonný, glycin, močovina a syrovátkový protein. Obsah a složení lipidů v biomase byl stanoven plynovou chromatografií. Obsah ubichinonu, karotenoidů a chlorofylů byl stanoven kapalinovou chromatografií.
|
|
Aplikace mikrobiálních olejů v kosmetice
Reichertová, Klára ; Uhlířová, Renata (oponent) ; Němcová, Andrea (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na aplikaci mikrobiálního oleje do kosmetického produktu. Bylo zkoumáno osm kmenů kvasinek rodu Metschnikowia a to Metschnikowia pulcherrima 145, Metschnikowia pulcherrima 147, Metschnikowia pulcherrima 149, Metschnikowia andauensis 129, Metschnikowia andauensis 1241, Metschnikowia sinensis 1244, Metschnikowia zizyphicola 1247 a Metschnikowia shanxiensis 1250, pro produkci mikrobiálního oleje. Na kultivaci byly použity odpadní substráty z technického konopí (konopný hydrolyzát, konopná mouka a směs listů a květů). Kultivace probíhala za snížené teploty s předností produkce lipidů a pomocí plynové chromatografie bylo dále zjištěno složení a poměr mastných kyselin, dle kterého byl vybrán nejlepší kvasinkový producent lipidů a nejvhodnější substrát ke kultivaci. Tím byl kmen Metschnikowia zizyphicola 1247 a substrát z konopné mouky. Ke konci praktické části byl připraven kosmetický krém, do kterého byl získaný mikrobiální olej přimíchán. Na závěr je uvedeno zhodnocení oleje z ohledu na jeho aplikace v kosmetice a porovnání s rostlinným olejem s podobným profilem mastných kyselin.
|
|
Separace lipidů z buněčných tkání
Kotland, Vojtěch ; Lacina,, Lubor (oponent) ; Svěrák, Tomáš (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá separací lipidů z buněčných tkání. Práce je rozdělená na teoretickou a experimentální část. V teoretické části jsou shrnuty informace o lipidech, jejich vlastnostech a metodách používaných k jejich separaci z buněčných tkání. Porovnáním metod separace je zvolena jedna, která je poté aplikována v experimentální části. V závěru teoretické části je uvedeno několik vědeckých prací zabývajících se výzkumem v dané oblasti chemie. V experimentální části jsou popsány faktory ovlivňující zvolenou metodu separace lipidů z buněčných tkání. Měření byla volena tak, aby je bylo možné snadno reprodukovat. Pro každý faktor byly experimentálně zjištěny hodnoty, které zvyšovaly množství separovaného tuku. Faktory byly mezi sebou porovnány a jejich sumarizací bylo dosaženo optimalizace celé metody.
|
|
Stanovení základních nutričních parametrů v jedlém hmyzu
Korček, Jakub ; Štursa, Václav (oponent) ; Diviš, Pavel (vedoucí práce)
V tejto bakalárskej práci je diskutovaný nutričný význam vybraných druhov hmyzu. Analyzované vzorky boli červy, cvrčkovia a kobylky. Analyzované parametre boli: celkový dusík, hrubá bielkovina, celkové lipidy a obsah vybraných prvkov. Celkové tuky boli po homogenizácii stanovené metódou podľa Soxhleta, s použitím diethyléteru ako rozpúšťadla. Na stanovenie bielkovín a prvkovú analýzu boli vzorky po homogenizácii mineralizované podľa Kjeldahla s použitím koncentrovanej kyseliny sírovej. Weinigerov katalyzátor bol pridaný len do vzoriek na analýzu bielkovín. Prvková analýza bola prevedená metódou optickej emisnej spektroskopie s indukčne viazaným plazmatom (ICP-OES). Hrubá bielkovina bola stanovená Kjeldahlovou metódou, pričom najvyšší podiel obsahovali cvrčkovia a to (75 ± 5) %. Najvyšší obsah tukov obsahovali kobylky a to (33 ± 2) %. Bolo tiež zistené, že vzorky sú bohaté na vápnik, draslík, mangán a zinok, čo sú všetko prvky dôležité pre správne fungovanie nášho tela. Výsledky tejto práce dokazujú, že hmyz môže predstavovať nutrične významnú potravinu.
|
|
Optimization of extraction of pigments from yeast and algae cells
Šimanský, Samuel ; Mikulíková, Renata (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
The presented diploma thesis deals with the extraction and storage stability of lipophilic pigments produced by selected strains of yeasts and algae. In this thesis, there was studied the influence of the selected solvents on the efficiency of extraction, as well as the effect of ambient temperature on the stability of the pigments during storage. The work is divided into two main parts, theoretical and practical part. In the theoretical part knowledge about algae, yeasts and their cultivation parameters is summarized. Furthermore, some information regarding the selected lipid metabolites, their properties and possibilities of application in various branches of industry is mentioned. The practical part deals with the preparation of extracts and stability tests. Extracts were prepared from selected biomass samples in solvents suitable for applications in food industry or cosmetics (ethanol and hexane). Subsequently, the long-term stability tests lasting 4 months and short-term stability tests lasting a total of 28 days were performed on these extracts. The pigments were determined by HPLC and spectrophotometrically, the fatty acid content was determined by GC. For the extraction of pigments from biomass, in the most cases ethanol appears to be the optimal solvent. However, for lipid extraction from biomass, hexane appears to be the optimal solvent for a significant number of samples. In most samples, storage in the freezer showed the most favourable effect on pigment stability, but some samples showed comparable stability even when stored in the refrigerator.
|
|
Aplikace fyzikálních a chemických stresových faktorů v různých fázích růstu na autotrofní mikrorganismy
Sniegoňová, Pavlína ; Byrtusová, Dana (oponent) ; Szotkowski, Martin (vedoucí práce)
V současné době stále roste poptávka po metabolitech produkovaných mikrořasami a sinicemi, pro jejich pozitivní účinky na lidský organismus a zdraví. Mezi tyto metabolity se řadí především karotenoidní barviva, jejichž antioxidační vlastnosti jsou pro spotřebitele velmi atraktivní. Tyto látky se používají především v doplňcích stravy, ale uplatňují se i ve farmaceutickém průmyslu. Mezi tyto látky patří například -karoten, ale také chlorofyly, které se významně podílejí na procesu fotosyntézy. Další významné metabolity jsou lipidy, které jsou součástí buněčných struktur, a slouží k celé řadě dalších funkcí. Teoretická část se zaměřuje na popis řas a sinic jejich kultivaci. Dále vlivu stresových faktorů na produkci biomasy a metabolitů. Metabolity jsou pak charakterizovány z hlediska vlastností a biochemických drah vedoucím k jejich produkci. Následně jsou zmíněny vyhodnocovací techniky použity k charakterizaci nakultivované biomasy. Ve výsledkové části jsou pak srovnány produkční vlastnosti v závislosti na vybraných stresových faktorech.
|