|
|
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.
|
|
|
Controlled Production and Degradation of Selected Biomaterials
Obruča, Stanislav ; Demnerová, Kateřina (oponent) ; Vávrová, Milada (oponent) ; Němec, Miroslav (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Proposed dissertation thesis is aimed at the study of production and degradation of polymeric materials using microorganisms. The main attention is given to polyesters of bacterial origin - polyhydroxyalkanoates. These materials are accumulated by a wide variety of bacterial strains which use polyhydroxyalkanoates as a storage of carbon, energy and reducing power. Thanks to their mechanical properties, that are similar to those of traditional synthetic plastics such as polyethelene or polypropylene, and thanks to their biodegradability, polyhydroxyalkanoates are considered to be environmental-friendly alternative to traditional plastics of petrochemical origin. Thus, polyhydroxyalkanoates have many potential applications in industry, agriculture as well as in medicine. Important part of this thesis is focused on production of polyhydroxyalknotes from waste substrates coming from food industry. Among tested substrates was waste cheese whey or waste plant edible oils of different origin. Utilization of cheap waste substrates for polyhydroxyalkanoates production could facilitate economically feasible process of large scale production of polyhydroxyalkanoates. According to the results presented in this thesis, waste oils are very promising substrates for biotechnological production of polyhydroxyalkanoates. Next part of the thesis deals with involvement of polyhydroxyalkanoates into stress response of bacteria. It was observed, that exposition of bacterial culture to controlled dose of ethanol or hydrogen peroxide resulted in significantly enhanced yields (abut 30 %). After stress factors application, particular metabolic pathways involved in stress response were activated in order to endure stress conditions. Subsequently, NAD(P)H/NAD(P)+ ratio increased and, thus, Krebs cycle was partially inhibited whereas polyhydroxyalkanoates synthetic pathway was activated. Moreover, application of stress factors increased molecular weights of polymers. Therefore, strategy based on application of controlled dose of stress not only enhanced polymer yields, but, moreover, improved properties of materials. The last part of thesis describes the investigation of biodegradation of polyurethane elastomeric films modified by various biopolymers in presence of mixed thermophillic culture as a model of natural bacterial consortium. The presence of materials in cultivation medium resulted in delayed but intensive growth of bacterial culture. The unusually long lag-phase was caused by release of un-reacted polyether polyol and tin catalyst from materials. The main part of material degradation was caused by abiotic degradation of elastomeric films, nevertheless, also bacterial culture slightly contributed to material decomposition. The measure of biotic degradation strongly depended on type of used modification agent. The highest tendency to undergo biotic degradation was observed for elastomeric film modified by acetylated cellulose.
|
|
|
Využití odpadních surovin k produkci obohacené kvasinkové biomasy
Starečková, Terezie ; Demnerová, Kateřina (oponent) ; Vávrová, Milada (oponent) ; doc.PharmDr.Petr Babula, Ph.D. (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Kvasinky jsou stejně jako ostatní organismy neustále vystavovány vlivům okolního prostředí. Jejich přežití závisí na dovednosti přizpůsobit se environmentálním změnám včetně schopnosti využívat různé alternativní zdroje živin. V předložené disertační práci byly karotenogenní kvasinky patřící mezi rody Rhodotorula, Sporobolomyces a Cystofilobasidium testovány z hlediska využitelnosti vybraných odpadních substrátů a rovněž podrobeny souběžně účinkům několika typů exogenního stresu a mutacím za účelem zvýšení produkce mikrobiální biomasy obohacené specifickými metabolity. Jako alternativní nutriční zdroje pocházející z odpadních substrátů ze zemědělské a hospodářské výroby byly testovány jablečné slupky, vláknina, kukuřičné klíčky a další. Kvasinky byly dále vystaveny působení osmotického, oxidačního a kombinovaného stresu (přídavky NaCl a H2O2 o různých koncentracích do kultivačních médií), dále iontů kovů selenu a chromu v koncentracích 0,01 mM, 0,1 mM a 1 mM. Testoval se také vliv mutagenu ethylesteru kyseliny metansulfonové. Při provedených experimentech se sledovala schopnost adaptace buněk, morfologické změny, zabarvení médií produkovanými pigmenty, tvorba některých významných kvasinkových metabolitů a změny ve fragmentaci chromozomální DNA. Za účelem vyhodnocení potenciálních změn v kvasinkovém genomu po působení mutagenu a stresových faktorů se optimalizovaly metody izolace intaktní chromozomální DNA a následná analýza pulsní gelovou elektroforézou. Množství produkovaných metabolitů se analyzovalo zejména pomocí RP-HPLC s UV/VIS a MS detekcí. V práci bylo prokázáno, že většina kmenů je schopna využívat studované odpadní substráty a produkovat na nich vybrané cílové metabolity. Biomasa se např. u R. aurantiaca na jablečné vláknině pohybovala kolem 7 g/l a u C. capitatum při kultivaci na neupravené syrovátce dosahovala 9 g/l. Vyprodukované množství karotenoidů činilo u R. aurantiaca při kultivacích na pšeničné kaši a kukuřičných klíčcích s enzymatickou hydrolýzou F. solani 1,01 mg/g, u S. roseus na těstovinách až 4,3 mg/g. Hodnoty syntézy ergosterolu se u R. aurantiaca pohybovaly na jablečných slupkách kolem 4,8 mg/g, u S. roseus při kultivaci na těstovinách s enzymatickou hydrolýzou P. chrysosporium 8,9 mg/g. Nejvhodnějším substrátem pro produkci biomasy a indukci karotenoidů jsou odpady obsahující směs jednodušších a složených sacharidů obohacená o přídavek dusíkatých látek. Potenciální cytotoxický účinek stresových faktorů o nízkých koncentracích nebyl prokázán. Genom karotenogenních kvasinek se podařilo rozdělit optimalizovanou metodou PFGE, karyotypy jednotlivých zástupců obsahují 11 a více chromosomů s viditelnými odlišnostmi mezi jednotlivými druhy i rody. V rámci zahraniční stáže se testovala schopnost rekombinantní kvasinky S. cerevisiae přeměňovat xylózu na xylitol, čímž by se dosáhlo zvýšení produkce bioethanolu jakožto náhradního zdroje paliv. Ukázalo se, že jak využitím ligninocelulózových materiálů k produkci biolihu, tak i různých odpadních substrátů k mikrobiální syntéze karotenoidů by vedlo ke snížení průmyslových výrobních nákladů na produkci kvasinkových metabolitů, jakož i ke snížení negativní zátěže na životní prostředí.
|
|
|
Zavedení kontaktních testů ekotoxicity pro hodnocení terrestrických ekosystémů
Modlitbová, Pavlína ; Kráčmar, Stanislav (oponent) ; Beklová, Miroslava (oponent) ; Demnerová, Kateřina (oponent) ; Vávrová, Milada (vedoucí práce)
Tématem předložené dizertační práce bylo provedení testů toxicity s využitím testovacího organismu ze zástupců suchozemských stejnonožců Porcellio scaber. Tento testovací organismus byl zvolen jako nejvhodnější pro posouzení toxicity vybraných anorganických sloučenin kontaminujících terestrický ekosystém. Jeho výběr byl proveden na základě důkladně zpracované metodiky tohoto testu, dále známých biologických a biochemických vlastností výše specifikovaného živého organismu, případně na jeho ekologické relevantnosti. Kromě klasických endpointů, jakými jsou mortalita, změna hmotnosti testovacích jedinců a také vliv přítomnosti a koncentrace kontaminantů na konzumaci stravy, byly rovněž sledovány změny v morfometrické charakteristice, a to na úrovni tkání a buněk, cytotoxicita a rovněž byla posuzována možná bioakumulace v různých částech těla tohoto organismu. Vybrané testované látky lze zařadit do oblasti nanočástic a anorganických solí. U vybraných nanočástic zlata byla provedena kompletní ekotoxikologická studie na několika úrovních organizace živé hmoty (organismus, tkáň, buňka). Pro vybrané soli byla provedena studie, která byla zaměřená především na chování organismů a klasické endpointy.
|
|
|
Metodika dezinfekce fotografických a filmových materiálů s želatinovou světlocitlivou vrstvou
Knotek, Vítězslav ; Ďurovič, Michal ; Mašek Benetková, Barbora ; Hricková, Kateřina ; Limpouch, Ondřej ; Nováková, Martina ; Hnulíková, Blanka ; Borýsková, Štěpánka ; Sýkorová, Hana ; Purkrtová, Sabina ; Kadavá, Jana ; Savická, Dana ; Stiborová, Hana ; Branyšová, Tereza ; Demnerová, Kateřina
Uvedená metodika navrhuje postup identifikace historické fotografické techniky a kinofilmů na acetátové a polyesterové podložce, optimální odběrový materiál a techniku odběru vzorku pro mikrobiologickou analýzu, která vychází z doporučení již publikované „Metodiky odběru a izolace bakterií, kvasinek a plísní z fotografických materiálů“ pomocí suchého stěru pomocí měkké polyuretanové (PUR) houbičky. V případě pozitivního výsledku mikrobiologické analýzy jsou navrženy dezinfekční metody, které nepoškozují černobílé želatinové fotografie (páry n-butanolu) a filmové materiály s želatinovou světlocitlivou vrstvou na acetátové podložce (kvarterní amoniová sůl nebo etylenoxid v plynné směsi) a polyesterové podložce (etylenoxid v plynné směsi).
Plný text:  PDF; PDF
|
|
|
Metodika dezinfekce fotografických materiálů s kolódiovou světlocitlivou vrstvou
Mašek Benetková, Barbora ; Ďurovič, Michal ; Knotek, Vítězslav ; Limpouch, Ondřej ; Nováková, Martina ; Hnulíková, Blanka ; Borýsková, Štěpánka ; Sýkorová, Hana ; Purkrtová, Sabina ; Kadavá, Jana ; Savická, Dana ; Stiborová, Hana ; Branyšová, Tereza ; Demnerová, Kateřina
Uvedená metodika navrhuje postup identifikace a následné dezinfekce matných a lesklých kolódiových pozitivů na papírové podložce s barytovou mezivrstvou. Ve svém doporučení mikrobiologického odběru se opírá o již publikovanou „Metodiku odběru a izolace bakterií, kvasinek a plísní z fotografických materiálů“. V případě pozitivního mikrobiologického nálezu jsou v předkládaném textu doporučeny metody (ethylenoxid v plynné směsi, páry n-butanolu), které se ukázaly jako nedestruktivní vůči zkoumaným kolódiovým pozitivům.
Plný text: PDF; PDF
|
|
|
Metodika dezinfekce fotografických materiálů s albuminovou světlocitlivou vrstvou
Ďurovič, Michal ; Knotek, Vítězslav ; Mašek Benetková, Barbora ; Hricková, Kateřina ; Limpouch, Ondřej ; Nováková, Martina ; Hnulíková, Blanka ; Borýsková, Štěpánka ; Sýkorová, Hana ; Purkrtová, Sabina ; Kadavá, Jana ; Savická, Dana ; Stiborová, Hana ; Branyšová, Tereza ; Demnerová, Kateřina
Uvedená metodika navrhuje postup identifikace historické fotografické techniky, optimální odběrový materiál a techniku odběru vzorku pro mikrobiologickou analýzu, která vychází z doporučení již publikované „Metodiky odběru a izolace bakterií, kvasinek a plísní z fotografických materiálů“ pomocí suchého stěru pomocí měkké polyuretanové (PUR) houbičky. V případě pozitivního výsledku mikrobiologické analýzy jsou navrženy dva postupy samotné dezinfekce - expozice v parách n-butylalkoholu nebo ponor do směsi alkoholů Bacillol AF.
Plný text: PDF; PDF
|
|
|
Development and differentiation of different types of yeast colonies: Regulation of metabolic diversification and development of cells with novel properties
Maršíková, Jana ; Palková, Zdena (vedoucí práce) ; Heidingsfeld, Olga (oponent) ; Demnerová, Kateřina (oponent)
Kvasinky jsou jednobuněčné organismy, ale na pevném substrátu jsou schopny vytvářet složité organizované struktury, které se chovají jako primitivní mnohobuněčné organismy. Příkladem těchto struktur jsou kolonie a biofilmy, jejichž buňky spolu vzájemně interagují, koordinují svůj růst a vývoj, prostorově se diferencují a vytvářejí specializované buněčné subpopulace, v nichž se uplatňují specifické procesy a regulační dráhy. Základem buněčné diferenciace a specializace je tvorba gradientů živin, metabolitů a signálních molekul. Mnohobuněčná kvasinková společenstva se tak svými vlastnostmi výrazně liší od planktonních populací. Cílem této práce je rozšířit znalosti týkající se vývoje a diferenciace hladkých i strukturovaných kolonií kvasinky Saccharomyces cerevisiae. Do literárního úvodu práce je zařazen přehled současných poznatků o vývoji kvasinkových kolonií a biofilmů, zejména u S. cerevisiae, a jsou zde uvedeny i vybrané regulace důležité pro vznik mnohobuněčných populací. Práce přináší poznatky o antagonistické funkci transkripčních regulátorů Cyc8p a Tup1p při vývoji strukturovaných kolonií biofilmu. Celogenomové transkriptomické analýzy různých buněčných subpopulací hladkých kolonií přispěly k objasnění procesů, regulačních mechanismů a dějů, které jsou specifické pro jednotlivé buněčné...
|
|
|
Soil microbial communities in agroecosystems and natural habitats contributing to resistance and resilience of the soil environment
Sarikhani, Ensyeh ; Kopecký, Jan (vedoucí práce) ; Demnerová, Kateřina (oponent) ; Větrovský, Tomáš (oponent)
Ensyeh Sarikhani Půdní mikrobiální společenstva přispívající k rezistenci a resilienci půdního prostředí v agroekosystémech a na přírodních stanovištích. Souhrn Regulace obecné strupovitosti brambor (CS) zahrnuje rezistentní odrůdy (kultivary), hnojení, zvyšování vlhkosti půdy a chemická ošetření. Přesto tyto postupy nedosahují na různých lokalitách obdobných nebo reprodukovatelných výsledků. Na 32 lokalitách byla provedena monitorovací studie za účelem vyhodnocení vztahu mezi CS a biologickými / chemickými parametry půdy. Byly pozorovány korelace mezi závažností onemocnění a obsahem živin Fe, N a Ca v půdě a peridermu, a mezi závažností onemocnění a množstvím aktinobakterií a celkových bakterií, spolu s determinantem patogenity, genem txtB (biosyntetický gen thaxtominu), rovněž v půdě i v peridermu brambor. Tato zjištění vedla k novým závěrům, které mohou pomoci porozumět vztahům využitelným při kontrole strupovitosti. Přídavky rašeliny a železa chelatovaného DTPA do půdy s vysokým výskytem CS (konduktivní) byly použity v nádobovém pokusu pro zjištění účinků půdní organické hmoty, železa a pH na rozvoj CS. Výsledky byly porovnány s údaji získanými pro půdu z blízkého pole s přirozeně nízkým výskytem CS (supresivní). Přídavky rašeliny i železa snižovaly CS, a kombinace těchto dvou ošetření snižovala...
|
|
|
Studium tvorby biofilmu u bakteriálních izolátů z mléka a mlékárenských výrobků
Nováková, Veronika ; Demnerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Seydlová, Gabriela (oponent)
Bakteriální biofilm je uspořádané společenství mikrobiálních buněk uzavřené v extracelulární matrix, přičemž charakteristickým rysem biofilmu je schopnost přichycovat se na abiotické nebo biotické povrchy. Tvorba biofilmu je dynamický regulovaný proces, při kterém jednotlivé bakterie vytváří mnohobuněčný útvar. Počáteční fáze kontaktu bakterie s povrchem se nazývá adheze. Po té následuje produkce extracelulární matrix, která určuje životní podmínky buněk biofilmu. Biofilmy se vyznačují velmi vysokou schopností rezistence proti antimikrobiálním látkám. Rezistence zahruje fyzické a chemické bariéry, které efektivně brání difůzi a následné penetraci do biofilmu. Problematika biofilmů zasahuje potravinářský průmysl, kde mohou biofilmy být zdojem kontaminací. Důkladné porozumění vzájemného působení mikroorganismů a materiálů, které se používají při konstrukci povrchů ve výrobních zařízení potravinářství, je zcela zásadní pro vývoj kontrolních systémů tvorby biofilmu Klíčová slova: biofilm, mléko a mléčné produkty, mlékárenský průmysl, dezinfekční činidla, Escherichia coli, Staphylococcus spp.
|
host ::
RSS.