|
|
VYUŽITÍ ODPADŮ Z POTRAVINÁŘSKÝCH VÝROB NA BIOPRODUKCI KYSELINY MLÉČNÉ A ETHANOLU
Hudečková, Helena ; Kráčmar, Stanislav (oponent) ; Buňka, František (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Předložena disertační práce je zaměřena především na mikrobiální produkci kyseliny mléčné a ethanolu z odpadů z potravinářských výrob. Jakožto substráty byly vybrány odpad z produkce kávy (kávová sedlina), odpad z produkce vína (matoliny), odpad ze zpracování citrusových plodů (pomerančové slupky). Teoretická část se věnuje shrnutí dosavadních poznatků o odpadech z potravinářských výrob a možnostech jejich zpracování. Pojednává také o vybraných metabolitech (kyselina mléčná, ethanol), na které mohou být tyto odpady utilizovány. Část experimentů se zabývala především charakterizací a optimalizací hydrolýz pro maximalizaci množství fermentovatelných sacharidů. Byly provedeny různé kombinace chemickýc, fyzikálních a enzymatických hydrolýz vybraných substrátů. Následně byl vybírán vhodný produkční kmen kyseliny mléčné a ethanolu. V případě produkce kyseliny mléčné bylo vybráno 7 kmenů (Lactobacillus casei CCM 4798, Bacillus coagulans CCM 2013, Bacillus coagulans CCM 2658, Lactobacillus rhamnosus CCM 1825T, Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus CCM 7190, Lactobacillus plantarum CCM 7039T, Streptococcus thermophilus CCM 4757), které byly kultivovány nejprve na syntetických médiích s obsahem různých sacharidů a následně byly testovány na konkrétních hydrolyzátech odpadních substrátů. V případě produkce ethanolu byly testovány 2 kmeny (S. cerevisiae CNCTC 6646 a S. cerevisiae CNCTC 6651) na hydrolyzátech jednotlivých odpadních substrátů. Následně byla věnována část experimentů produkci kyseliny mléčné a ethanolu na hydrolyzátech jednotlivých odpadních substrátů za kontrolovaných podmínek v bioreaktoru. Závěrečná část předložené disertační práce se zabývala testováním mikroaerobní předúpravy lignocelulosového materiálu pro zvýšení produkce organických kyselin během acetogenní fáze anaerobní digescí.
|
|
|
Charakterizace různých druhů otrub z hlediska obsahu kyseliny ferulové
Nábělek, Jakub ; Štursa, Václav (oponent) ; Pořízka, Jaromír (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá alkalickou extrakcí kyseliny ferulové z vybraných druhů obilných otrub a jejich následným zhodnocením potenciálu využití tohoto odpadního materiálu. Další zkoumanou problematikou bylo nutriční zastoupení vyluhovatelných prvků získaných z otrub a vzniklého odpadu po hydrolýze pro zjištění jeho možného využití jako minerální hnojivo. V teoretické části se tato práce zabývá pěstovanými obilovinami, složením a rozdíly obilného zrna v závislosti na druhu pěstované obiloviny a podmínek při jejich pěstování. Jsou popsány fenolické kyseliny. Dále jsou popisovány způsoby hydrolýzy tohoto materiálu s popisem jejich výhod a nedostatků. V experimentální části je popsán postup alkalické hydrolýzy vzorků a extrakce minerálních prvků. Stanovení obsahu kyseliny ferulové proběhlo za použití metody HPLC s UV/VIS detektorem při vlnové délce 330 nm za použití mobilní fáze směsi methanolu a 0,5% roztoku kyseliny mravenčí. V prvkovém extraktu byl metodou ICP-OES, s detektorem fotonásobičem, stanoven obsah nutričně významných prvků (Cu, Fe, Zn, Mn, P, Ca, K, Mg). Bylo zjištěno, mezi obsahem kyseliny ferulové v jednotlivých druzích otrub existují statisticky významné rozdíly. Největší výtěžek byl získán ve vzorku pšenice špalda. Obsah mikro a makro prvků a vykazovaly významné statistické rozdíly mezi jednotlivými druhy otrub a jejich hydrolyzovanými zbytky. Nejvyšší výtěžnost prvků byla docílena u vzorku rýžových otrub, u hydrolyzátů obsahoval nejvyšší zastoupení vzorek špalda. Nejnižší výtěžnost byla získána u vzorku z ovsa a to v otrubách i hydrolyzátu.
|
|
|
Hydrolytická stabilita poly(3-hydroxybutyrátu)
Korčušková, Martina ; Petruš, Josef (oponent) ; Kučera, František (vedoucí práce)
Bakalárska práca sa zaoberá skúmaním hydrolytickej stability poly(3-hydroxybutyrátu) pri hydrolýze v nadbytku vody a pri hydrolytickej degradácii v tavenine. V teoretickej časti práce sú zhrnuté poznatky o priebehu, mechanizme a kinetike hydrolýzy a prehľad ďalších rozkladných reakcii poly(3 hydroxybutyrátu). Experimentálna časť je zameraná na degradáciu poly(3-hydroxybutyrátu) v prítomnosti vody a porovnanie miery hydrolytickej degradácie pri kyslo a alkalicky katalyzovanej reakcii. Na porovnanie rozsahu hydrolýzy v tavenine bola skúmaná hydrolytická degradácia poly(3 hydroxybutyrátu) v extrudéri pri teplote 170 °C. Vzorky boli analyzované na zistenie objemového indexu toku, teploty topenia, stupňa kryštalinity, distribúcie molekulovej hmotnosti a štruktúry poly(3-hydroxybutyrátu) pomocou infračervenej spektroskopie.
|
|
| |
|
|
QM/MM výpočty a klasické molekulárně-dynamické simulace biomolekul
Melcr, Josef ; Barvík, Ivan (vedoucí práce) ; Rulíšek, Lubomír (oponent)
Byla provedena literární rešerše v oblastech proteosyntézy, MD simulací, DFT a QM/MM metod. Elongační faktor Tu (EF-Tu) je protein který se účastní proteosyntézy. Do svého aktivního místa váže GTP, jehož hydrolýza hraje důležitou roli při translaci. V nedávných simulacích bylo zaznamenáno spontánní vázání sodných iontů do aktivního místa EF-Tu Z experimentu je přitom známo, že monovalentní ionty stimulují katalytický efekt EF-Tu na GTPázovou reakci. Systematickými QM/MM výpočty byl tudíž v rámci této práce prozkoumán povrch volné energie hydrolytických reakcí methyl-di-fosfátu (ve vakuu a v implicitních vodních prostředích) a GTP v aktivním místě EF-Tu. Bylo použito extrapolační QM/MM schéma ONIOM a DFT. V souladu s experimenty byl zaznamenán slabý katalytický efekt sodíkového iontu na GTPázovou reakci. Jeho přítomnost změnila konformaci GTP interakcemi s jeho záporně nabitými kyslíkovými atomy a vyrovnala také náboje na fosfátových skupinách. To znamenalo především přenos elektronů z gamma na beta-fosfátovou skupinu, což je charakteristické pro mezistavy při hydrolýze GTP.
|
|
|
Příprava a charakterizace nanočástic fotokatalyticky aktivního TiO2
Volfová, Lenka ; Nižňanský, Daniel (vedoucí práce) ; Lančok, Adriana (oponent)
Bakalářská práce Příprava a charakterizace nanočástic fotokatalyticky aktivního TiO2 Lenka Volfová 2015, ABSTRAKT Tato práce se zabývá přípravou nanočástic fotokatalyticky aktivního TiO2, jejich charakterizací a studiem jejich fotokatalytických vlastností. Hydrolýzou vodných roztoků TiOSO4 byl připraven koloidní roztok, který byl lyofilizován a výsledný produkt byl žíhán při teplotách 500 řC, 650 řC, 800 řC a 950 řC. Mikrostruktura, morfologie a další vlastnosti výsledných produktů byly analyzovány pomocí několika fyzikálních a chemických metod: RTG, EPR, SEM, HRTEM a BET. Dále byly provedeny analýzy IČ, UV/VIS a DTA. Fotokatalytická aktivita byla zjištěna měřením kinetiky rozkladu 4-chlorfenolu a methylenové modři ve vodném roztoku pod UV světlem. Měření fotokatalytické aktivity vzorků bylo srovnáno se standardem Degussa P25. Bylo zjištěno, že účinnost vzorků byla vyšší než standard. Klíčová slova: hydrolýza, oxid titaničitý, mikrostruktura, fotokatalytická aktivita, fotokatalytická degradace
|
|
| |
|
|
Biochemické aspekty studia a restaurování starých výtvarných děl
Hradilová, Iveta ; Hudeček, Jiří (vedoucí práce) ; Smrček, Stanislav (oponent)
Každá část uměleckého díla se postupem času mění. Dokonce i souběžně s jeho vytvářením, když tempera nebo olejová barva vysychá. Již tento děj je biochemickou změnou materiálu. Předmětem bakalářské práce je přehledné shrnutí dosavadních znalostí o pryskyřicích a proteinových pojivech používaných ve výtvarných dílech. A to nejen z hlediska jejich složení, ale především se zaměřením na jejich proměny v čase, které se s nimi mohou stát od nanesení na plátno, dřevo, kovový podklad či papír až po nenávratné zničení. Poslední část práce je věnována biologické degradaci (působení bakterií, kvasinek, plísní atd.) Klíčová slova: pryskyřice, terpenoidy, proteinová pojiva, degradace, oxidace, hydrolýza
|
|
|
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 separačních technik ve spojení s hmotnostní spektrometrií pro stanovení environmentálně významných látek
Mácová, Daniela ; Čelechovská, Olga (oponent) ; Márová, Ivana (oponent) ; Demnerová, Kateřina (oponent) ; Čáslavský, Josef (vedoucí práce)
Prvním tématem předkládané dizertační práce byla identifikace degradačních produktů flexibilních polyurethanových pěn s přidaným biodegradovatelným plnidlem vzniklých hydrolýzou a fotodegradací. U hydrolyzátů polyurethanových pěn, určených pro ekotoxikologické testy, byly za pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie s hmotnostní spektrometrií (HPLC/MS) separovány hydrolýzní degradační produkty. Jejich struktura byla objasňována pomocí tandemové hmotnostní spektrometrie (MSn). Fotodegradační produkty polyurethanových pěn byly získány expozicí materiálů záření vlnové délky 254 nm. Semivolatilní degradační produkty byly z materiálu izolovány extrakcí n-hexanem, volatilní sloučeniny mikroextrakcí tuhou fází (SPME). Pro jejich identifikaci byla použita plynová chromatografie s hmotnostní spektrometrií (GC/MS) a orthogonální kompletní tandemová plynová chromatografie s hmotnostní spektrometrií (GCxGC/TOF MS). V závěru této části je diskutován vliv přidaného bioplnidla na charakter degradačních produktů a vliv stanovených degradačních produktů na životní prostředí. Předmětem druhého tématu bylo stanovení izoprostanů – markerů oxidativního stresu v tkáních mořského bezobratlovce sasanky koňské (Actinia equina). Z kyseliny arachidonové byly syntetizovány F2-izoprostany, které byly použity pro vývoj a optimalizaci metody stanovení těchto látek pomocí kapalinové chromatografie s tandemovou hmotnostní spektrometrií (HPLC/MS/MS). Optimalizována byla izolace izoprostanů z tkání Actinia equina pomocí extrakce tuhou fází (SPE). Výsledná metodika byla použita pro kvantifikaci izoprostanů v tkáních Actinia equina, které byly vystaveny mírným i vysokým teplotním změnám. Změna teploty měla za cíl iniciovat v organismech oxidativní stres. Sledovány byly rovněž časové změny hladin neznámých sloučenin, které byly z tkání extrahovány spolu s F2-izoprostany. Identita těchto sloučenin je v dizertační práci rovněž diskutována. Závěrem práce je zhodnocení možnosti využití stanovení izoprostanů v korálnatcích k monitoringu oxidativního stresu těchto organismů.
|
host ::
RSS.