|
|
Screening produkce extremozymů u vybraných extrémofilních producentů PHA
Dyagilev, Dmitry ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Pernicová, Iva (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá screeningem produkce extraceluárních hydrolytických enzymů u termofilních mikroorganismů rodů Aneurinibacillus, Brevibacillus, Chelatococcus Pseudomonas, Schlegelella, Tepidimonas a Caldimonas. U zkoumaných mikroorganismů byla testována schopnost produkce vybraných enzymů, konkrétně proteáz, lipáz, amyláz, xylanáz, celuláz a pektináz. Takové testování dalo možnost posoudit, u kterých mikroorganismů je možné pozorovat produkci konkrétních enzymů. Na základě výsledků screeningu bylo zjištěno, že Schlegelella aquatica LMG 23380, Tepidimonas fonticaldi LMG 26746 a zkoumané mikroorganismy z rodu Chelatococcus neprojevily schopnost extracelulárně produkovat žádný z testovaných enzymů. U přírodních izolátů Brevibacillus borstelensis LK 99 a Aneurinibacillus thermoaerophilus LK 102 byla detekována pouze schopnost produkce lipolytických enzymů. Jako univerzální producent všech vybraných extremozymů vystupuje izolát Brevibacillus borstelensis Bz. U vybraných producentů bylo provedeno stanovení aktivity enzymů. Bakterie Brevibacillus borstelensis Bz dokázala schopnost produkce všech šesti vybraných hydrolytických enzymů a také má nejvyšší aktivitu lipáz, xylanáz, celuláz a pektináz z testovaných mikroorganismů. Nejvyšší proteolytickou aktivita byla naměřena u bakterie Thermomonas hydrothermalis DSM 14834 při kultivaci na odstředěném sušeném mléce.
|
|
|
Biologická role PHA cyklu u bakterie Rhodospirillum rubrum
Šarköziová, Patrícia ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Slaninová, Eva (vedoucí práce)
Diplomová práca sa zaoberá štúdiom produkcie polyhydroxyalkanoátov (PHA) a ich protektívnymi účinkami pri vystavení bakteriálneho kmeňa Rhodospirillum rubrum rôznym stresovým faktorom. Teoretická časť tejto práce sa venuje charakterizácii polyhydroxyalkanoátov a použitého bakteriálneho kmeňa. V prvej časti experimentálnej práce boli skúmané vybrané uhlíkové substráty pre nárast biomasy a produkciu PHA v rôznych časových intervaloch (24, 48, 72 a 96 hodín). Ako zdroj uhlíka slúžil acetát, fruktóza, hexanoát a malát. Druhá časť práce bola zameraná na výber vhodnej fluorescenčnej sondy pre baktériu Rhodospirillum rubrum (propidium jodid, SYTOXTM, fluoresceín diacetát), ktorá slúžila na stanovenie viability bakteriálnych buniek pomocou prietokovej cytometrie. Touto metódou bola stanovená viabilita bakteriálnych buniek po ich expozícii rôznym stresovým faktorom (teplotný stres, mrazenie a rozmrazenie, etanolový stres, osmotický stres, peroxidový stres, pH stres, UV stres). Nakoniec bola meraním optickej hustoty stanovená rastová krivka baktérie Rhodospirillum rubrum.
|
|
|
Využití pilin jako substrátu pro biotechnologickou produkci PHA
Ladický, Peter ; Sedláček, Petr (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Cieľom práce bolo štúdium vhodnosti hoblín a pilín ako substrátu pre mikrobiálnu produkciu PHA baktériami Burkholderia cepacia a Burkholderia sacchari. V experimentálnej časti práce bol skúmaný najvhodnejší spôsob hydrolýzy hoblín a pilín a vplyv koncentrácie furfuralu a polyfenolov na schopnosť akumulovať PHA. Burkholderia sacchari mala v porovnaní s Burkholderia cepacia vyššiu schopnosť akumulovať PHA. Pri kultivácii Burkholderia sacchari na médium obsahujúce detoxifikovaný hydrolyzát z pilín boli dosiahnuté hodnoty kedy PHB predstavoval 87–89 % celkovej koncentrácie biomasy. Piliny teda predstavujú sľubný substrát na mikrobiálnu produkciu PHA z hľadiska zníženia produkčných nákladov a vysokého obsahu PHB v biomase.
|
|
|
Využití obrazové analýzy pro stanovení počtu kolonií mikrorganismů
Kováčiková, Eva ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Zmeškal, Oldřich (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřená na využití obrazové analýzy při stanovení počtu a velikosti kolonií mikroorganismů. Experimentálním druhem mikroorganismů byly kvasinky Saccharomyces cerevisiae, které tvoří na pevném médiu pravidelné tvary kolonií. Byly použity metody obrazové analýzy založené na waveletové (vlnkové) transformaci. Pomocí počítačového programu HarFA byla provedena fraktální analýza digitálních snímků a byly určeny fraktální parametry. Naměřena data byla využita ke grafickému vyhodnocení distribuce a četnosti kolonií.
|
|
|
Vývoj a validace postupu pro izolaci kyseliny ferulové z pšeničných otrub
Nábělek, Jakub ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Pořízka, Jaromír (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zaobírá vývojem a validací postupu pro izolaci kyseliny ferulové z pšeničných otrub. Byl testován postup izolace založený na alkalické hydrolýze otrub a následné adsorpce kyseliny ferulové. V teoretické části se tato práce zmiňuje o složení pšeničných otrub. Je zde zmíněna podrobná charakterizaci kyseliny ferulové. princip adsorpčního mechanismu s popisem použitých adsorbentů. Také jsou popsány použité analytické metody. Byly testovány různé druhy adsorbentů - Aktivní uhlí (2,53 ± 1,16 mg.l-1), Amberlit XAD-16 (241,55 ± 10,42 mg.l-1)., Amberlyst A-21 (105,73 ± 11,87 mg.l-1), Amberlit IRA-900Cl (5,90 ± 0,68 mg.l-1) a Amberlit IRA-96 (189,16 ± 6,49 mg.l-1). Jako nejúčinnější adsorbent byl vybrán XAD-16 pro jeho dobré adsorpční vlastnosti a jednoduchou desorpci kyseliny ferulové. Celý proces prošel podrobnou optimalizací s cílem maximalizovat čistotu finálního produktu. Izolát byl charakterizován pomocí HPLC a FTIR techniky z hlediska obsahu kyseliny ferulové a příbuzných fenolických kyselin. Na základě FTIR analýzy byla objevena kontaminace izolátu proteiny. Byl navržen purifikační postup založený na deproteinace suroviny před samotnou hydrolýzou. Jako ultimátní řešení, které eliminovalo přítomnost proteinů v izolátu byla ultrafiltrace se zachycením molekul s Mw > 10 KDa. Bylo docíleno finální výtěžku kyseliny ferulové 498,44 ± 110,97 mg.l-1. Při přepočtu na výtěžek z jednoho kilogramu otrub jedná se o množství 1,00 ± 0,22 g kyseliny ferulové.
|
|
|
Biotechnologická produkce PHA pomocí extremofilních mikroorganismů
Kurzová, Pavlína ; Müllerová, Lucie (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem produkce polyhydroxyalkanoátů (PHA) bakteriálním kmenem Halomonas salina (CCM 4361T). V teoretické části jsou zpracovány vlastnosti a biosyntéza PHA a charakteristika extremofilních bakterií. Experimentální část je zaměřena na kultivaci bakterie na různých substrátech a koncentracích soli v médiu pro optimální produkci PHA. Množství biomasy a PHA bylo analyzováno pomocí spektrofotometrické metody a plynové chromatografie s FID detekcí. Pro produkci PHA byla nejlepším substrátem vyhodnocena fruktóza, kdy bylo dosaženo 12,55% PHB v biomase. Optimální koncentrace NaCl byla dosažena při 80 g/l. Bakterie byla testována pomoci polymerázové řetězové reakce (PCR) a detekována gelovou elektroforézou. Testování prokázalo obsah phaC genu, který kóduje klíčový enzym biosyntézy PHA - PHA syntázu.
|
|
|
Nové způsoby isolace PHA z bakteriální biomasy
Dlouhá, Karolína ; Slaninová, Eva (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá studiem izolace polyhydroxyalkanoátů pomocí komerčního surfaktantu a vybraných biosurfaktantů, kterými byly sophorolipidy, kokosové mýdlo, lecitin, lauryl glukosid, coco glukosid a cocamidopropyl betain. PHA bylo izolováno z bakterie Schlegelella thermodepolymerans DSM 15344, u které bylo nejdříve optimalizováno množství NaCl v produkčním médiu. Molekulová hmotnost izolovaného polymeru byla analyzována pomocí SEC-MALS, přičemž největší pokles molekulové hmotnosti byl zaznamenán u kokosového mýdla. Případné nečistoty v izolovaném polymeru byly analyzovány pomocí infračervené spektrometrie (ATR-FTIR), kdy nejmenší znečištění polymeru proteiny bylo zaznamenáno u kokosového mýdla. Z výše uvedených biosurfaktantů bylo vybráno kokosové mýdlo, lauryl glukosid a coco glukosid, s nimiž bylo získáno PHA o nejvyšší čistotě. Největší potenciál však mělo kokosové mýdlo. U vybraných biosurfaktantů byla optimalizována teplota izolace a koncentrace surfaktantu. Nejlepších výsledků bylo dosaženo při 90 °C a koncetraci 5 g/L. Dále byla zkoušena univerzálnost metody izolace pomocí vybraných biosurfaktantů na různých termofilních mikroorganismech, kterými byly Chelatococcus composti DSM 101465, Schlegelella thermodepolymerans DSM 15264, Tepidimonas taiwanensis LMG 22826 a Aneurinibacillus thermoaerophilus H1.
|
|
|
Studium odolnosti bakterií vůči vybraným stresovým faktorům
Miléřová, Miluše ; Samek,, Ota (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Cílem diplomové práce bylo studium vlivu akumulace polyhydroxyalkanoátů (PHA) na odolnost bakterií vůči vybraným stresovým faktorům. V teoretické části byla zpracována literární rešerše zabývající se vybranými stresovými faktory, polyhydroxyalkanoáty a zapojením polyhydroxyalkanoátů do stresové odpovědi. V experimentální části byla použita bakterie Cupriavidus necator H16 a její mutantní kmen Cupriavidus necator H16/PHB-4 neschopný akumulace polyhydroxybutyrátu (PHB). Byla testována odolnost výše zmíněných bakteriálních kmenů vůči teplotnímu a osmotickému stresu. Na základě výsledků experimentu, kdy byly bakterie vystaveny 3 různým koncentracím NaCl (50, 100 a 200 g/l), bylo zjištěno, že PHB akumulující kmen vykazuje vyšší odolnost vůči hyperosmotickému stresu než jeho PHB neprodukující mutant. Ramanovou spektroskopií bylo dokázáno, že v hyperosmotickém prostředí došlo ke krystalizaci intracelulárních PHB granulí. Transmisní elektronovou mikroskopií bylo zjištěno, že kmen Cupriavidus necator H16/PHB-4 podléhá při hyperosmotickém stresu plazmolýze. U kmene Cupriavidus necator H16 dochází vlivem hyperosmotického stresu k agregaci intracelulárních PHB granulí, ale k plazmolýze nedochází nebo je výrazně méně intenzivní.
|
|
|
Možnosti využití polyelektrolytových komplexů pro kosmetické a medicínské aplikace
Karásková, Iva ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na možnosti využití polyelektrolytových komplexů huminových kyselin a chitosanu. V experimentální části byly na základě literární rešerše optimalizovány vhodné postupy přípravy těchto komplexů v hydrogelové formě. Hlavními aspekty přípravy, jejichž vliv byl studován, byly vliv směru přídavku, koncentrací, pH a iontové síly. Dále byla testována metoda enkapsulace za vzniku chitosanových perel. Práce byla směřována pro kosmetické a medicínské aplikace.
|
|
|
Biotechnologická produkce vybraných biopolymerů s využitím Haloferax mediterranei
Strečanská, Paulína ; Pernicová, Iva (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Cielom práce je štúdium produkcie vybraných biopolymérov, polyhydroxyalkanoátov (PHA) a extracelulárnych polysacharidov (EPS) pomocou Haloferax mediterranei. V prvej casti sa nachádza teoretický podklad zahrnajúci vlastnosti biopolymérov, výhody a ciele ich komercnej produkcie, charakteristiku a pozitívne aspekty kultivácie extrémne halofilného archeónu Haloferax mediterranei. Experimentálna cast bola zameraná na štúdium vplyvu koncentrácie odpadných substrátov, ako je proteolytický hydrolyzát srvátky a hydrolyzát peria na produkciu PHA a EPS. Dalším študovaným vplyvom bol objem média a s ním súvisiaci prístup kyslíku. PHA, konkrétne kopolymér P(3HB-co/3HV) bol analyzovaný plynovou chromatografiou s FID detekciou. Pri použití média s obsahom 25 % proteolytického hydrolyzátu srvátky bez prídavku glukózy bol dosiahnutý obsah 3HV v PHA až 15,09 %. Ako vhodné sa osvecili aj médiá s obsahom 10 % hydrolyzátu peria a 10% hydrolyzátu s prídavkom 30 g/l glukózy v objeme média 50 ml v 250 ml Erlenmeyerovej banke. Haloferax mediterranei bol schopný produkcie biomasy a akumulácie PHA s využitím odpadného substrátu proteínového charakteru aj bez prídavku substrátu sacharidovej povahy.
|
host ::
RSS.