|
|
Stanovení biologicky aktivních metabolitů jednobuněčných řas za různých kultivačních podmínek
Malyugina, Svetlana
Tato diplomová práce se zabývá vlivem kultivačních podmínek na produkci sekundár-ních metabolitů u zelené mikrořasy Scenedesmus quadricauda. Během experimentu byl sledován vliv pH, ultrafialového záření, intenzity osvětlení a různých teplotních pod-mínek na množství biologicky aktivních metabolitů (polyfenolických látek, flavonoidů, antioxidantů). Metabolity byly stanoveny pomocí biochemických analytických metod. Celkový obsah polyfenolů byl stanoven pomocí Folin-Ciucalteuové metody, která je založena na reakci fenolů s Folin - Ciocalteuvovým reagentem. Celkový obsah flavo-noidů byl stanoven spektrofotometricky za použití AlCl3.6H2O s přídavkem NaNO2 a 1 M NaOH. Celková antioxidační kapacita (TAC) byla stanovena pomocí fosfomoly-bdenanového komplexu. Během experimentu byla pozorována a analyzována závislost produkce sekundárních metabolitů na podmínkách kultivace. UV-C záření působilo stimulačně na TAC, přitom největší hodnota byla zaznamenána při působení po dobu 30 minut. Antioxidační kapacita nebyla ovlivněna působením intenzity záření ani tep-lotními změnami kultivačních podmínek . Bylo zaznamenáno zvýšení TAC u vzorků kultivovaných v médiu o kyselém pH (4 a 5). Obsah polyfenolických a flavonoidních sloučenin účinkem vysoké intenzity ozáření (3500 a 4000 lx) a také vysokých teplot (35 °C, 40 °C) klesl. Naopak změna pH a UV-C stimulovalo biosyntézu jak polyfenolic-kých látek, tak flavonoidů. Největší nárůst těchto látek pak byl zaznamenán u média s pH=4 a době působení UV-C po dubu 5 min/den.
|
|
|
Vliv nanočástic na produkci karotenoidních a polyfenolických látek u Chlorella vulgaris
Zronková, Veronika
Mikrořasy jsou čím dál více zapojovány do jídelníčku díky svým blahodárným účinkům na lidské zdraví a z tohoto důvodu jsou stále více studovány. S dnešní dobou souvisí také rozvíjející se věda nanotechnologií. Nežádoucí vlivy nanočástic oxidu měďnatého (CuO) přitahuje v dnešní době stále více pozornost. Jelikož také roste poptávka po fosilních palivech, a zároveň vzrůstá množství CO2 v ovzduší, mohly by mikrořasy díky svému rychlému růstu v budoucnu sloužit jako obnovitelné zdroje paliv. V diplomové práci jsem se zabývala množstvím karotenoidních a polyfenolyckých látek v řase Chlorella vulgaris po působení CuO nanočástic. Experimentální část shrnuje výsledky, že CuO nanočástice způsobily pokles chlorofylu a u koncentrace 25 mg/l CuO nanočástic až o 60 %, dále došlo významně k poklesu chlorofylu b a karotenoidů. Hladina polyfenolů aflavonoidů byla v biomase změněna minimálně. Naopak s použitím vzrůstajících koncentrací CuO nanočástic jsem pomocí SPOT testu zjistila zvyšování množství biomasy v řase. U vybraných sekundárních metabolitů došlo k významným změnám. Největší statisticky významný (p<0,01) vzrůst množství u koncentrace 5 mg/l (1,08 ± 0,05 µg/g sušiny) byl zaznamenán u pOHbenzaldehydu, kde nastal nárůst vzhledem ke kontrole o 42 %. Naopak rapidní pokles byl zaznamenán u koncentrace 25 mg/l, (0,06 ± 0,04 µg/g sušiny).
|
|
|
Biosyntéza sekundárních metabolitů u Scenedesmus quadricauda v přítomnosti nanočástic
Kučerová, Dana
Teoretická část této diplomové práce se zabývá řasami, primárním a sekundárním metabolismem rostlin, tvorbou reaktivních forem kyslíku a vznikem oxidačního stresu. Dále popisuje sekundární metabolity, charakteristiku nanočástic a jejich vliv na mikrořasy. Experimentální část se zabývá vlivem nanočástic ZnO na sekundární metabolismus u Scenedesmus quadricauda. Nejprve byl pozorován vliv daných koncentrací nanočástic ZnO na růst mikrořasy. Poté byl spektrofotometricky stanoven obsah fotosyntetických pigmentů, celkových polyfenolů, flavonoidů a stanovena celková antioxidační kapacita. Dále byla sledována změna obsahu vybraných sekundárních metabolitů po ošetření danými koncentracemi nanočástic ZnO pomocí HPLC. Vybrané koncentrace nanočástic ZnO v prvních 4 dnech převážně stimulovaly růst mikrořasy v porovnání s kontrolním vzorkem, poté již na růst působily inhibičně. Obsah fotosyntetických pigmentů byl u vzorků ošetřených nanočásticemi ZnO nižší než u kontrolního vzorku. Dále také došlo ke změně obsahu vybraných sekundárních metabolitů, celkových polyfenolů a flavonoidů.
|
|
|
Utilization of algae in the food industry
Patloková, Kateřina
Bakalářská práce s názvem Využití řas v potravinářském průmyslu je primárně zaměřena na charakteristiku a systematickou klasifikaci všech významných druhů cyanobakterií (sinic), mikrořas a makrořas, které mohou být běžně konzumovány v čerstvé podobě nebo kulinářsky zpracovány do různých pokrmů. Řasy jsou také navíc významným zdrojem mnoha látek často využívaných v potravinářském průmyslu. Proto jsou do druhé části literárního přehledu zahrnuty kapitoly o dalším použití jako je extrakce hydrokoloidů, získávání nutričních látek nebo přírodních barviv. V práci se zároveň snažím informovat čtenáře o alternativních způsobech zdravého a ekologicky udržitelného stravování předložením mnoha záznamů o příznivých zdravotních účincích řas. Všechny vědecké názvy rostlin používané v této práci jsou převzaty z taxonomického konceptu, které v roce 2015 publikoval Ruggiero a kol a současně z celosvětové elektronické publikace získané ze Světového registru mořských druhů (Guiry & Guiry, 2019). Práce je završením mého studia v Norsku v roce 2017, které značně obohatilo mé znalosti v oboru produkce řas.
|
|
|
Vliv inhibitorů BSO, Lycorine a AIP na biosyntézu sekundárních metabolitů jednobuněčné řasy Scenedesmus quadricauda
Rankić, Ivan
Teoretický přehled shrnuje charakteristiku řas a jejich primární i sekundární metabolismus. Zabývá se také jednotlivými inhibitory syntézy kyseliny askorbové, glutationu a polyfenolických látek. Praktická část studuje vliv vybraných inhibitorů (BSO, Lyc, AIP) a CdCl2 na produkci sekundárních metabolitů a růst biomasy u zelené mikrořasy Scenedesmus quadricauda. Obsah sekundárních metabolitů (např. kyselina kávová, kyselina chlorogenová, kyselina salicylová, kyselina skořicová, kyselina p-kumarová) byl detekován pomocí HPLC-MS. Dále byla stanovena celková antioxidační kapacita, celkový obsah polyfenolů a flavonoidů spektrofotometrickou metodou. Všechny použité inhibitory redukovaly růst S. quadricauda v porovnání s kontrolními vzorky. Nejvýraznějšího inhibičního efektu bylo pozorováno ve vzorcích ošetřených Lyc + Cd po 7 dnech experimentu. Všechny ošetřené vzorky reagovaly na stresové faktory zmíněných koncentrací (inhibitory, Cd) změnou metabolických drah a inhibicí růstu. Důsledkem byly změny ve složení a množství vybraných sekundárních metabolitů oproti kontrolnímu vzorku. Zároveň ve většině případů došlo ke stimulaci biosyntézy polyfenolických a flavonoidních látek. Pravděpodobně došlo k narušení oxidačně redukční rovnováhy a vyvolání oxidačního stresu.
|
|
|
Sekundární metabolismus jednobuněčných řas v přítomnosti nanočástic =: Secondary metabolism of unicellular algae in the presence of nanoparticles /
Strejčková, Aneta
Tato práce shrnuje významné informace o mikrořasách a nanočásticích. Zabývá se možným mechanismem účinku nanočástic, popisuje některé nejvíce využívané nanočástice a shrnuje dostupné informace o jejich toxickém působení u řas. Hlavní výzkumná část práce se zabývá vlivem nanočástic na sekundární metabolismus jednobuněčných řas, zaměřený zejména na fenolické látky a jejich roli v antioxidační odpovědi mikrořas. Míra oxidačního stresu byla hodnocena pomocí růstu biomasy, celkové antioxidační kapacity a změn v obsahu látek gluta-tion-askorbátového cyklu. V rámci práce byly sledovány také karotenoidy, chlorofyly, vita-míny, které hrají roli významných antioxidantů a látky methioninového cyklu. Celkové flavonoidní látky a polyfenoly byly stanoveny spektrofotometrickou metodou. Stejná metoda byla použita pro sledování růstu řas, celkové antioxidační kapacity, obsahu chlorofylů a karotenoidů. Obsah jednotlivých fenolických látek, stejně jako vitamínů a látek glutation-askorbátového a methioninového cyklu, byl zjišťován pomocí kapalinové chromatografie s hmotnostní detekcí.
|
|
|
MikroRNA jednobuněčných řas a rostlin a vliv abiotických stresových faktorů =: MicroRNA in plants and unicellular algae under abiotic stress factors /
Koláčková, Martina
Stresová signalizace reguluje proteiny kritické pro přeprogramování metabolické biosyntézy a genové exprese, aby bylo dosaženo homeostázy a buněčné stability za stresových podmínek. Pochopení podstaty stresové signalizace a odpovědi může zlepšit odolnost rostlin či řas vůči stresu. Teoretická část shrnuje dosavadní znalosti o biosyntetické dráze a rolích miRNA a představuje vybrané modelové organismy (Chlamydomonas, Arabidopsis). Zabývá se také abiotickým stresem a hledá souvislosti mezi abiotickými faktory, sekundárními metabolity a miRNA. Experimentální část se věnuje vybraným abiotickým faktorům (lykorin, UV-C záření, ZnSe kvantové tečky, CO2) a jejich vlivu na Chlamydomonas reinhardtii a Arabidopsis thaliana. Bylo zjištěno, že ZnSe nanočástice ve formě 100 a 250µM postřiku způsobily oxidační stres v listech bez morfologických změn u Arabidopsis thaliana. Současně 250µM koncentrace inhibovala životaschopnost Agrobacterium tumefaciens, gramnegativních bakterií napadající rostliny, o 60 %. Dále byla identifikována biochemická, molekulární a posttranskripční podstata mechanismu regulační odpovědi Chlamydomonas reinhardtii vystavené UV-C záření a lykorinu. Blíže byly studovány 3 konkrétní miRNA (Cre06.g281600, Cre06.g30900, Cre16.g662600) v souvislosti s mechanismem regulace metabolismu uhlíku (CCM) u Chlamydomonas reinhardtii. Exprese zmíněných miRNA vykazovala pozitivní korelaci s hladinami cílových transkriptů. Tato zjištění odhalila regulační funkci miRNA během CCM adaptaci a potenciální možnost zvýšit účinnost fotosyntézy. I přesto role epigenetiky zahrnující miRNA interferenci skrývá u jednobuněčných řas mnoho nejasností.
|
|
|
Epigenetické mechanismy vs. RNA řízená editace genů v jednobuněčných zelených mikrořasách =: Epigenetic mechanisms vs. RNA directed gene editing in unicellular green microalgae /
Bačová, Romana
První část práce je věnována studiu epigenetické regulace genů v zelených jednobuněčných řasách. Popisuje vliv prostředí na metylaci DNA, modifikace histonů, strukturu chromatinu i RNA interference a dotýká se i jejich vlivu na metabolom. Blíže se zaměřuje na metylace DNA – interakce s vnějším prostředím, reakce na stres. Konkrétně byl studován vliv demetylačního činidla 5-azacytidnu a CdCl2 na množství 5-mC a metabolitů methioninového cyklu v Chlamydomonas reinhardtii a Scenedesmus quadricauda v souvislosti s produkcí sekundárních metabolitů. Druhá část práce je zaměřena na genetické inženýrství. Konkrétně byla použita metoda CRISPR/Cas9, jakožto RNA-řízená editace genů u modelového organismu C. reinhardtii. Byla provedena optimalizace na chloroplastovém genu cpFTSY, projevující se změnou fenotypu u mutovaných kolonií. Dále byl CRISPR/Cas9 použit pro editaci adiposupresorového genu WDTC1. U obou genů jsme získali mutanty, jejichž DNA byla opravena pomocí NHEJ i HDR. Pomocí NileRed analýzy byl u dvou ?WDTC1 kolonií prokázán zvýšený obsah TAG. Epigenetické mechanismy je třeba dále studovat pro pochopení adaptace mikrořas na stres a okolní prostředí, což nám dodává cenné informace pro poznání nových transkripčních faktorů či lepší pochopení metabolických drah. Tyto informace se dají využít pro řízenou editaci genů, vedoucí ke zvýšenému množství biologicky aktivních látek mikrořas, a to bez omezení nárůstu biomasy.
|
|
|
Odstraňování nutrientů řasovými biofilmy během dočišťování odpadních vod
Sukačová, Kateřina
Tato disertační práce se zabývala zhodnocením možnosti využití řasových biofilmů pro odstranění živin z odpadní vody. Nedílnou součástí výzkumu bylo hodnocení celkového přínosu předkládané technologie, včetně produkce biomasy a využití zachyceného fosforu. V průběhu experimentů bylo zjištěno, že řasový biofilm odstranil 98 % fosforu za 24 hodin z odpadní vody s koncentracemi fosforu v rozsahu 3 až 10 mg.L-1. Byla zjištěna rozdílná dynamika odstraňování fosforu a dusíku. Denní množství odstraněného dusíku se pohybovalo mezi 2 % až 25 % a množství odstraněného dusíku bylo závislé na denním množství slunečního záření. Studovaný systém řasových biofilmů vykazoval vysokou účinnost zachycení fosforu, což ukazuje na velký potenciál této technologie pro integraci do procesů čištění odpadních vod.
|
|
|
Řízení řasových bioreaktorů
Rek, David ; Naď, Martin (oponent) ; Máša, Vítězslav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce řeší problematiku kultivace mikrořas v uměle vytvořeném prostředí – bioreaktoru. Cílem je systematické představení faktorů ovlivňující růst mikrořas a nalezení způsobu jejich automatického řízení. V současnosti převládají bioreaktory laboratorní, u nichž probíhá většina obsluhy manuálně. S rostoucím zájmem o tyto technologie roste i množství prováděných poloprovozních testů s různými druhy mikrořas. Tyto kultivační testy bude třeba pro potřeby budoucího výzkumu a vývoje automatizovat. Práce si zakládá na důkladné rešerši odborné literatury, zejména vědeckých článků. V první části je čtenář seznámen s obrovským potenciálem využití mikrořas v různých odvětvích, počínaje potravinářským průmyslem, přes čištění odpadních vod, konče sekvestrací CO2 z ovzduší nebo odpadních plynů. Poté práce představuje faktory ovlivňující jejich růst a nakonec je popsán systém potřebných zařízení a senzorů důležitých pro automatické řízení tohoto procesu. Bakalářská práce tedy přináší shrnutí informací důležitých pro konstrukci a bezobslužný provoz mikrořasového bioreaktoru s ohledem na maximalizaci produktivity.
|
host ::
RSS.