|
|
Microbial Degradation of Polycaprolactone-based Materials
Damborský, Pavel ; Stratilová, Eva (oponent) ; Hermanová, Soňa (vedoucí práce)
The thesis deals with the issue of the effect of nutritious factors and aeration on Bacillus subtilis (CCM 1999) lipase production, which was studied from the viewpoint of the crucial action of lipases on polyester chains degradation. The parameters such as bacterial growth, lipolytic activity, pH optimum, temperature optimum, thermal stability, proteolytic activity, the amount of proteins, etc. were determined in three types of media inoculated by Bacillus subtilis. One sample set of media: peptone and yeast extract (NB), medium consisted in peptone and yeast extract with the addition of 2% (w/v) glucose (NBG) and mineral solution with yeast extract (MS-YE) contained poly(-caprolactone), PCL film (Mn = 10 kDa, = 1.4). Experiments were performed for 21 days under shaking at 160 and 200 rpm. The presence of PCL caused in both types of media (NB, NBG) higher values of lipolytic activity of Bacillus subtilis indicating the participation of released low-molecular weight species as the products of PCL biodegradation. In BS-inoculated MS-YE medium low lipolytic activity of Bacillus subtilis as compared with those measured in NB and NBG media was determined even in the presence of PCL. During experiment pH value shifted from neutral (pH 7.0) to alkaline (pH 8.5 – 9.3) region for all types of media with and without PCL specimens. This fact indicates negligible pH changes in microenvironment due to the degradation products and/or metabolites. Lipolytic enzymes determined in supernatants free of bacterial cells have shown two pH optima in the presence of PCL, at pH 7 and 9. Lipase in the absence of polymer displayed optimum pH of 7. Measurement of thermal stability demonstrated that extracellular lipases as relative thermostable enzyme especially in the absence of polymer. The basic proteomic analysis by peptide mass fingerprint (PMF) of lipases produced by Bacillus subtilis at NBG medium after one week of cultivation was performed. The presence of proteins with molecular weight (19.3 kDa) close to that reported for lipases was verified through FPLC. Both SDS-PAGE and IEF-PAGE indicated presence of these proteins in both studied media (NBG vs. NBG/PCL). However, no differences have been found in the presence of PCL and no lipase was truly identified through MALDI-TOF mass spectrometry. The occurrence of degradation process in PCL samples was also documented by their gradual weight loss, which was seen in all media types as the synergic effect of lipase- and base-catalyzed ester bond scission. Model degradation study of PCL and its composite with graphene oxide (2.7 wt% GO) was performed in the presence of Bacillus subtilis in NBG medium at 30 °C and initial pH 7 for three weeks. The weight loss of PCL films gradually increased during whole degradation test up to 12 wt%. Degradation of PCL/GO composite proceeds slower as documented by maximum weight loss of 5.0 wt%. The similar character of elution curves of both PCL and its composite, determined by SEC analysis, indicated shifting to lower molecular region.
|
|
|
Produkce polyhydroxyalkanoátů s využitím odpadních substrátů a jejich následná izolace
Grossová, Marie ; Babák, Libor (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Cílem práce je studium možností mikrobiální produkce polyhydroxyalkanoátů (PHA) na různých odpadních substrátech. Polyhydroxyalkanoáty nacházejí uplatnění jako biodegradabilní materiály. Pro laboratorní práci byla využita průmyslově užívaná bakterie Cupriavidus necator, jež byla kultivována s prekurzory různých monomerních jednotek s cílem produkce kopolymerů 3HB s 3HV a 4HB. Bakterie byla dále kultivována na různých odpadních substrátech, především olejnatých, s cílem dosáhnout co nejvyšší produkce polymeru. Další velkou část práce tvoří studium izolačních strategií PHA s využitím enzymů. Komerčně využívané protéazy – alkaláza a pankreatin – jsou účinnými enzymy pro rozklad bakteriální buňky. Řada optimalizačních experimentů ukázala, že při použití enzymu můžeme získat až o 13 % čistší polymer. Vzrůst čistoty PHA až nad 90% hranici byl docílen přídavkem povrchově aktivní látky, která podporuje rozpustnost buněčných komponent netvořících polymer a může zvýšit čistotu až o 20 % vůči kontrolní kultivaci. Část práce se zabývá i využitím enzymového preparátu izolovaného z bakterie Bacillus subtilis. Jeho aplikace na bakteriální kultury vedla k zisku polymeru s čistotou přesahující 95% hranici. Tyto výsledky by mohly být základem nové izolační strategie, která povede k efektivnějšímu zisku PHA z biomasy.
|
|
|
Termofilní enzymy
Kuchtová, Ludmila ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Babák, Libor (vedoucí práce)
Termofilní enzymy se tvoří v organismech žijících při teplotách 60-80°C, v některých případech i vyšších a jsou za těchto teplot aktivní a stabilní. Tato práce se zabývá výskytem termofilních a hypertermofilních organismů, způsoby jejich adaptace na život v prostředí s teplotou výrazně přesahující optimum pro většinu organismů a současnými poznatky a názory na jednotlivé možné faktory zvyšující termostabilitu proteinů. Shrnuje vlastnosti a funkce termofilních enzymů a jejich současné aplikace (např. PCR, škrobárenství). Srovnává výhody a nevýhody použití těchto enzymů oproti současným používaným mesofilním enzymům. Předkládá možnosti budoucího použití termozymů v různých odvětvích průmyslu, kde by mohly nahradit některé postupy značně znečišťující životní prostředí, zjednodušit procesy a mít ekonomický význam.
|
|
| |
|
|
Kinetika a teplotní závislost enzymů rozkládajících celulózu v arktických půdách
VAZAČ, Jan
Byla zkoumána kinetika a teplotní závislost ?-glucozidázy a celobiozidázy v arktických půdách. Tyty enzymy hrají zásadní roli v procesu degradace celulózy. Finálním produktem při degradace celulózy ?-glucozidázou, je glukóza, která je inhed dostupná půdním mikrobům a může tak ovlivňovat produkci CO2. Aktivita enzymů byla měřena za použití fluorogenních substrátů.
|
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|
|
Enzyme-catalysed processes in the spoil heaps after brown coal mining: effects of site age, vegetation and seasonality
Baldrian, Petr ; Šnajdr, Jaroslav ; Valášková, Vendula ; Urbanová, Michaela ; Voříšková, Jana ; Popelářová, Petra ; Herinková, Jana ; Cajthaml, Tomáš ; Frouz, Jan
Enzyme-catalysed processes in the spoil heaps after brown coal mining are affected by site age, vegetation composition and seasonality
|
host ::
RSS.