|
|
Partial purification and characterization of polygalacturonases of Geotrichum candidum.
Jäger, Jakub ; Breierová, Emília (oponent) ; Stratilová, Eva (vedoucí práce)
This work discusses the possibilities of using microbial degradation of grape pomace, main waste material from wine production, to preparate industrially important enzymes. The issue is focused on the production of pectolytic enzymes, particularly polygalacturonase, by Geotrichum candidum CCY 16-1-29 via solid state fermentation on grape pomace. The theoretical part of the bachelor thesis focuses on studying plant cells and saccharides from which the plant cell wall is made of, mainly pectin. Cell wall sacharides were used as a carbon source for solid state fermentation (SSF) and pectin as an inductor of pectolytic enzymes. This bachelor thesis also deals with the enzymatic degradation of cell wall polysacharides. The greatest attention is paid to degrade pectin and pectolytic enzyme function. Production of pectolytic enzymes is mentioned subsequently. The last chapter from the theoretical part is dedicated to technical use of pectolytic enzymes. In the experimental part of this work I deal with the partial purification and characterization of majority polygalacturonase produced on the seventh day of cultivation, when another increase of extracellular polygalacturonase activity occurred. The yield of cultivation was 43,5 mg of protein extract /100 g of grape pomace. The extract contained protein, and its activity was lyophilisate. Its specific activity was protein. The enzyme was produced in at least four forms differing in pH optimum (4,0; 4,4; 4,8; 5,2). The pH optimum for majority polygalacturonase was 4,8. Action pattern of this enzyme determined as the dependence of polymeric substrate viscosity decrease on its degradation showed that the enzyme is a typical polygalacturonase with random action pattern (EC 3.2.1.15).Value of Km reached indicating a high affinity for this substrate. The amino acid sequence "SNNVVSNVNILSSQVVNSDNGVR" obtained by mass spectrometry after SDS-PAGE and tryptic digestion, was identified as a stretch of primary structure of polygalacturonase of Ap2PG1 G. candidum based on the comparison with proteins from the Uniprot database. It shows the highest similarity with other polygalacturonases of G. candidum S31PG1, S31PG2 and G. klebahnii PSE3. On the basis of this similarity to enzymes produced by phytopathogenic strains of G. candidum and the fact that this enzyme was not produced only in the early stages of cultivation, it can be assumed, that the strain of G. candidum CCY 16-1-29 acted also as a phytopathogenic strain.
|
|
|
Optimalizace bioprodukce ethanolu z odpadních materiálů metodou SSF
Filová, Dagmar ; Vránová, Dana (oponent) ; Babák, Libor (vedoucí práce)
Predložená diplomová práca sa zaoberá problematikou výroby bioetanolu ako paliva. V teoretickej časti sú vysvetlené základné pojmy spájajúce sa s touto problematikou, ďalej sú predstavené spôsoby predúpravy lignocelulózových materiálov a ich konverzie na etanol. Pozornosť je venovaná aj mikroorganizmom používaným pri produkcií bioetanolu v priemysle a analytickým inštrumentálnym technikám detekcie glukózy a etanolu, použitým v tejto práci. V experimentálnej časti je pozornosť venovaná kompozičnej analýze substrátu – bol zisťovaný obsah sušiny, celulózy a popola. Ako východzia surovina bol zvolený odpadný papier, ktorý v súčasnosti okrem recyklácie nenachádza iné využitie. Produkčným mikroorganizmom, skvasujúcim cukry na etanol bol neznámy kmeň Saccharomyces cerevisiae. Prvotná predúprava substrátu – odstránenie rigidných zložiek prebehla niekoľkými fyzikálnymi a fyzikálno – chemickými spôsobmi. Takto upravený substrát bol pripravený na enzýmovú hydrolýzu, počas ktorej došlo k vzniku monomérnych jednotiek z polysacharidov. Etanol bol produkovaný metódou simultánnej sacharifikácie a fermentácie, kedy enzýmová hydrolýza a fermentácia prebehla súčasne a v rovnakej reakčnej nádobe.
|
|
|
Enzymatic hydrolysis of waste cardboard using the SSF method - a source of raw materials for the production of liquid biofuels.
Hlaváček, Viliam ; Stloukal, Radek (oponent) ; Gabriel, Petr (vedoucí práce)
This master’s thesis discusses the useof enzymatic hydrolysis process of waste cardboard using simultaneous saccharification and fermentation (SSF) as a source of raw materials for production of liquid biofuels. This thesis is based on theses written by Ing. Brummer and Ing.Lepař.Thus, results gained in these works have been used and also further developed. The theoretical part summarizes the reasons for further development of SSF method and discusses, as well, the achievements reached in the processing of lignocellulosic waste materials by the SSF method so far.This section also discusses the general characteristics of lignocellulosic materials and also of the cellulolytic enzymes. It focusses also on individual pretreatment methods of lignocellulosic material and options of increasing the yield of the whole process. The experimental part verifies the particular results reached in previous theses and at the same time a further optimization of the method has been carried out because of the transfer of the whole process into a fermenter. Cardboard was set as the substrate for the experiments as it was evaluated by Ing. Brummer as the best one for enzymatic hydrolysis which was carried out by enzymes from Novozymes®. Parameters such as temperature, pH and kind of used buffer, the loading concentration of substrate and enzymes, were set according to the thesis of Ing. Lepař, which was aimed to their optimization. The SSF process done in fermenter of 2.0 l volume confirmed the previous results and furthermore it has been more effective through optimization of the added inoculum volume. It has been confirmed that the best substrate is cardboard finely grinded by vibrating mill. Also experiments with added nutrients had been done as an effort to increase the ethanol concentration, but these haven’t resulted insatisfying results. The maximal concentration of ethanol was 23,49 g/l, which was achieved after further optimization of various conditions. This result equals to experimental yield of 84,79 %.
|
|
|
Studium růstu a optimalizace produkce vybraných metabolitů Zymomonas mobilis
Lukačková, Adéla ; Vránová, Dana (oponent) ; Babák, Libor (vedoucí práce)
Diplomová práce pojednává o možnosti využití enzymatické hydrolýzy a bakterií Zymomonas mobilis při výrobě bioetanolu z odpadního papíru. V teoretické části jsou shrnuty základní informace o používaných metodách hydrolýzy, o papíru, jako surovině pro enzymatickou hydrolýzu, možnostech fermentační výroby bioetanolu se zaměřením na porovnání procesů enzymatické hydrolýzy a fermentace a simultánní sacharifikace a fermentace. Dále jsou zde rozebrány vhodné typy mikroorganismů pro etanolové kvašení a simultánní hydrolýzu a sacharifikaci, pojednání o jednotlivých výhodách a nevýhodách. Závěr teoretické části je věnován návrhu technologického postupu pro výrobu bioetanolu zahrnující všechny potřebné kroky od vstupu suroviny až po separaci vzniklého etanolu. V experimentální části byla provedena optimalizace parametrů hydrolýzy, fermentace a simultánní sacharifikace a fermentace za použití enzymů společnosti Novozymes® a bakterií Zymomonas mobilis CCM2770 a Zymomonas mobilis LMG457. Bylo sledováno množství přeměněné celulózy z papíru na glukózu a následně vzniklé množství etanolu metodou HPLC/RI. V rámci maximalizace efektivity procesu byl optimalizován druh pufru, množství buněk, enzymů a substrátu. Experimenty byly prováděny na papíru s vysokým obsahem celulózy a pro srovnání také na standardním médiu obsahujícím glukózu. Vyšších výtěžků enzymatické hydrolýzy bylo dosáhnuto s použitím enzymů Novozymes® Cellulosic ethanol enzyme Kit. Jako lepší producent se prokázal kmen Zymomonas mobilis LMG457.
|
|
|
Modern way of calculation of CAPM coefficient: Beta hedging application
Šopov, Daniel ; Andrlíková, Petra (vedoucí práce) ; Gapko, Petr (oponent)
Model CAPM je považován za základní model při oceňování systematického risku aktiv a jeho provázanosti s výnosností trhu. Tato práce využívá této struktury a použitím různých metod, mezi které patří OLS, DCC MGARCH a SSF modelovaní, se snaží najít nejvhodnější metodu z výše zmíněných, která dokáže nejlépe odhadnout koeficienty systematického risku. Tyto koeficienty jsou dále použity pro zajištění rizika portfolií, které jsou vytvořeny z akcií obchodovaných na různých burzách- NYSE Composite a NASDAQ Composite. Na základě obdržených výsledků o výkonu zajištění rizika v každém portfoliu budeme schopni vyhodnotit, která z metod je nejvhodnější pro odhad systematické risku v modelu CAPM. Klíčová slova: CAPM, Systematický risk, Portfolio risk hedge, OLS, DCC MGARCH, SSF model JEL Classification: C22, C58, G11, G12, G15 Author's e-mail: danielsopov@email.cz Supervisor's e-mail: andrlikova@gmail.com
|
|
|
Modern way of calculation of CAPM coefficient: Beta hedging application
Šopov, Daniel ; Andrlíková, Petra (vedoucí práce) ; Gapko, Petr (oponent)
Model CAPM je považován za základní model při oceňování systematického risku aktiv a jeho provázanosti s výnosností trhu. Tato práce využívá této struktury a použitím různých metod, mezi které patří OLS, DCC MGARCH a SSF modelovaní, se snaží najít nejvhodnější metodu z výše zmíněných, která dokáže nejlépe odhadnout koeficienty systematického risku. Tyto koeficienty jsou dále použity pro zajištění rizika portfolií, které jsou vytvořeny z akcií obchodovaných na různých burzách- NYSE Composite a NASDAQ Composite. Na základě obdržených výsledků o výkonu zajištění rizika v každém portfoliu budeme schopni vyhodnotit, která z metod je nejvhodnější pro odhad systematické risku v modelu CAPM. Klíčová slova: CAPM, Systematický risk, Portfolio risk hedge, OLS, DCC MGARCH, SSF model JEL Classification: C22, C58, G11, G12, G15 Author's e-mail: danielsopov@email.cz Supervisor's e-mail: andrlikova@gmail.com
|
|
|
Optimalizace bioprodukce ethanolu z odpadních materiálů metodou SSF
Filová, Dagmar ; Vránová, Dana (oponent) ; Babák, Libor (vedoucí práce)
Predložená diplomová práca sa zaoberá problematikou výroby bioetanolu ako paliva. V teoretickej časti sú vysvetlené základné pojmy spájajúce sa s touto problematikou, ďalej sú predstavené spôsoby predúpravy lignocelulózových materiálov a ich konverzie na etanol. Pozornosť je venovaná aj mikroorganizmom používaným pri produkcií bioetanolu v priemysle a analytickým inštrumentálnym technikám detekcie glukózy a etanolu, použitým v tejto práci. V experimentálnej časti je pozornosť venovaná kompozičnej analýze substrátu – bol zisťovaný obsah sušiny, celulózy a popola. Ako východzia surovina bol zvolený odpadný papier, ktorý v súčasnosti okrem recyklácie nenachádza iné využitie. Produkčným mikroorganizmom, skvasujúcim cukry na etanol bol neznámy kmeň Saccharomyces cerevisiae. Prvotná predúprava substrátu – odstránenie rigidných zložiek prebehla niekoľkými fyzikálnymi a fyzikálno – chemickými spôsobmi. Takto upravený substrát bol pripravený na enzýmovú hydrolýzu, počas ktorej došlo k vzniku monomérnych jednotiek z polysacharidov. Etanol bol produkovaný metódou simultánnej sacharifikácie a fermentácie, kedy enzýmová hydrolýza a fermentácia prebehla súčasne a v rovnakej reakčnej nádobe.
|
|
|
Enzymatic hydrolysis of waste cardboard using the SSF method - a source of raw materials for the production of liquid biofuels.
Hlaváček, Viliam ; Stloukal, Radek (oponent) ; Gabriel, Petr (vedoucí práce)
This master’s thesis discusses the useof enzymatic hydrolysis process of waste cardboard using simultaneous saccharification and fermentation (SSF) as a source of raw materials for production of liquid biofuels. This thesis is based on theses written by Ing. Brummer and Ing.Lepař.Thus, results gained in these works have been used and also further developed. The theoretical part summarizes the reasons for further development of SSF method and discusses, as well, the achievements reached in the processing of lignocellulosic waste materials by the SSF method so far.This section also discusses the general characteristics of lignocellulosic materials and also of the cellulolytic enzymes. It focusses also on individual pretreatment methods of lignocellulosic material and options of increasing the yield of the whole process. The experimental part verifies the particular results reached in previous theses and at the same time a further optimization of the method has been carried out because of the transfer of the whole process into a fermenter. Cardboard was set as the substrate for the experiments as it was evaluated by Ing. Brummer as the best one for enzymatic hydrolysis which was carried out by enzymes from Novozymes®. Parameters such as temperature, pH and kind of used buffer, the loading concentration of substrate and enzymes, were set according to the thesis of Ing. Lepař, which was aimed to their optimization. The SSF process done in fermenter of 2.0 l volume confirmed the previous results and furthermore it has been more effective through optimization of the added inoculum volume. It has been confirmed that the best substrate is cardboard finely grinded by vibrating mill. Also experiments with added nutrients had been done as an effort to increase the ethanol concentration, but these haven’t resulted insatisfying results. The maximal concentration of ethanol was 23,49 g/l, which was achieved after further optimization of various conditions. This result equals to experimental yield of 84,79 %.
|
|
|
Studium růstu a optimalizace produkce vybraných metabolitů Zymomonas mobilis
Lukačková, Adéla ; Vránová, Dana (oponent) ; Babák, Libor (vedoucí práce)
Diplomová práce pojednává o možnosti využití enzymatické hydrolýzy a bakterií Zymomonas mobilis při výrobě bioetanolu z odpadního papíru. V teoretické části jsou shrnuty základní informace o používaných metodách hydrolýzy, o papíru, jako surovině pro enzymatickou hydrolýzu, možnostech fermentační výroby bioetanolu se zaměřením na porovnání procesů enzymatické hydrolýzy a fermentace a simultánní sacharifikace a fermentace. Dále jsou zde rozebrány vhodné typy mikroorganismů pro etanolové kvašení a simultánní hydrolýzu a sacharifikaci, pojednání o jednotlivých výhodách a nevýhodách. Závěr teoretické části je věnován návrhu technologického postupu pro výrobu bioetanolu zahrnující všechny potřebné kroky od vstupu suroviny až po separaci vzniklého etanolu. V experimentální části byla provedena optimalizace parametrů hydrolýzy, fermentace a simultánní sacharifikace a fermentace za použití enzymů společnosti Novozymes® a bakterií Zymomonas mobilis CCM2770 a Zymomonas mobilis LMG457. Bylo sledováno množství přeměněné celulózy z papíru na glukózu a následně vzniklé množství etanolu metodou HPLC/RI. V rámci maximalizace efektivity procesu byl optimalizován druh pufru, množství buněk, enzymů a substrátu. Experimenty byly prováděny na papíru s vysokým obsahem celulózy a pro srovnání také na standardním médiu obsahujícím glukózu. Vyšších výtěžků enzymatické hydrolýzy bylo dosáhnuto s použitím enzymů Novozymes® Cellulosic ethanol enzyme Kit. Jako lepší producent se prokázal kmen Zymomonas mobilis LMG457.
|
|
|
Partial purification and characterization of polygalacturonases of Geotrichum candidum.
Jäger, Jakub ; Breierová, Emília (oponent) ; Stratilová, Eva (vedoucí práce)
This work discusses the possibilities of using microbial degradation of grape pomace, main waste material from wine production, to preparate industrially important enzymes. The issue is focused on the production of pectolytic enzymes, particularly polygalacturonase, by Geotrichum candidum CCY 16-1-29 via solid state fermentation on grape pomace. The theoretical part of the bachelor thesis focuses on studying plant cells and saccharides from which the plant cell wall is made of, mainly pectin. Cell wall sacharides were used as a carbon source for solid state fermentation (SSF) and pectin as an inductor of pectolytic enzymes. This bachelor thesis also deals with the enzymatic degradation of cell wall polysacharides. The greatest attention is paid to degrade pectin and pectolytic enzyme function. Production of pectolytic enzymes is mentioned subsequently. The last chapter from the theoretical part is dedicated to technical use of pectolytic enzymes. In the experimental part of this work I deal with the partial purification and characterization of majority polygalacturonase produced on the seventh day of cultivation, when another increase of extracellular polygalacturonase activity occurred. The yield of cultivation was 43,5 mg of protein extract /100 g of grape pomace. The extract contained protein, and its activity was lyophilisate. Its specific activity was protein. The enzyme was produced in at least four forms differing in pH optimum (4,0; 4,4; 4,8; 5,2). The pH optimum for majority polygalacturonase was 4,8. Action pattern of this enzyme determined as the dependence of polymeric substrate viscosity decrease on its degradation showed that the enzyme is a typical polygalacturonase with random action pattern (EC 3.2.1.15).Value of Km reached indicating a high affinity for this substrate. The amino acid sequence "SNNVVSNVNILSSQVVNSDNGVR" obtained by mass spectrometry after SDS-PAGE and tryptic digestion, was identified as a stretch of primary structure of polygalacturonase of Ap2PG1 G. candidum based on the comparison with proteins from the Uniprot database. It shows the highest similarity with other polygalacturonases of G. candidum S31PG1, S31PG2 and G. klebahnii PSE3. On the basis of this similarity to enzymes produced by phytopathogenic strains of G. candidum and the fact that this enzyme was not produced only in the early stages of cultivation, it can be assumed, that the strain of G. candidum CCY 16-1-29 acted also as a phytopathogenic strain.
|
host ::
RSS.