|
|
Vliv vybraných mikobiogenních prvků na karotenogenní kvasinky
Pulkrábek, Josef ; Holub, Jiří (oponent) ; Obračaj, Jan (vedoucí práce)
Karotenogenní kvasinky rodu Rhodotorula jsou dobře známy pro svou produkci řady ekonomicky cenných a jinak obtížně vyrobitelných produktů jako jsou mastné kyseliny, karotenoidy, ergosterol a ubichinon. Tato práce se zabývá vlivem příměsi vybraných mikrobiogenních prvků (Fe, Se, I) a jejich kombinací do minerálního kultivačního média kmenů Rhodotorula mucilaginosa, Rhodotorula kratochvilovae a Rhodotorula toruloides za účelem zkoumání produkce zmíněných cenných metabolických produktů a míry sorpce prvků do biomasy. Také byla měřena sorpce oxidu zinečnatého, fumarátu železnatého a selenomethioninu do již vykultivované biomasy po 2 a 24 hodinách. Obsah mastných kyselin byl měřen pomocí GC-FID, obsah karotenoidů, ergosterolu a ubichinonu pomocí HPLC-DAD a prvků pomocí ICP-OES a IC. Až na výjimky byla míra produkce metabolických produktů příměsemi prvků snížena a inverzně korelována s koncentrací příměsí. Při sorpci vyšší koncentrace vykazovaly vyšší absolutní množství nasorbovaného prvku, ale menší relativní množství, což v kombinaci s menší produkcí cenných produktů ukazuje, že média nejsou pro kultivaci daných kmenů vhodná. Jejich obsah byl takový, že při podávání biomasy s jednotlivými nasorbovanými prvky by byl obsah v souladu s výživovými referenčními hodnotami EÚBP, ale při kultivaci v médiu se smíšenými příměsi by biomasa obsahovala buď příliš malé množství železa, nebo příliš velké množství selenu. Úrovně sorpce byly relativně nízké (5 až 22 % u železa a 0,5 až 2,5 % u selenu). Kultivace v médiích s nižší koncentrací příměsí je tedy slibnou oblastí pro budoucí práci.
|
|
|
Transformace odpadů pivovarského průmyslu karotenogenními kvasinkami
Šnejdrlová, Kateřina ; Šimanský, Samuel (oponent) ; Holub, Jiří (vedoucí práce)
Karotenoidy jsou jedny z metabolitů, které produkují karotenogenní kvasinky. Jedná se o hodnotné látky, které se využívají v potravinářském i farmaceutickém průmyslu. Využití odpadů a vedlejších produktu jako substrátu pro kultivaci karotenogenních kvasinek může snížit celkové náklady na produkci karotenoidů. Vedlejší produkty pivovarského průmyslu se díky svému nutričnímu složení jeví jako materiály vhodné pro použití při kultivaci mikroorganismů. Práce je rozdělena na část teoretickou a praktickou. Teoretická část se zaměřuje na popis kvasinek, jejich metabolitů a jednotlivých substrátů. Praktická část je pak zaměřena na kultivaci karotenogenních kvasinek na hydrolyzátu pivovarského mláta a na kvasničných extraktech připravených ze sedimentovaných pivovarských kvasnic. V experimentální části byly použity tyto kmeny: Cystofilobasidium infirmominiatum CCY 17-18-4, Sporidiobolus salmonicolor CCY 19-4-25, Sporobolomyces shibatanus CCY 19-9-6, Rhodotorula kratochvilovae CCY 20-2-26, Rhodotorula mucilaginosa CCY 20-7-31, Rhodotorula toruloides CCY 62-2-4. Výsledky získané v rámci této práce pomocí pokročilých chromatografických metod naznačují, že upravené pivovarské mláto a kvasničný extrakt připravený z pivovarských kvasnic jsou vhodné substráty pro kultivaci karotenogenních kvasinek. Připravený kvasničný extrakt může také sloužit jako zdroj veškerého dusíku při kultivací, bez negativního vlivu na sledované parametry.
|
|
|
Optimalizace kokultivace kvasinky Phaffia rhodozyma s vybranými kmeny autotrofních mikroorganismů
Shelekhova, Olga ; Sniegoňová, Pavlína (oponent) ; Sikorová, Pavlína (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce byla zaměřena na kultivace kvasinky Phaffia rhodozyma na různých zdrojích uhlíku v laboratorních podmínkách a na optimalizace kokultivačních podmínek kmene kvasinky Phaffia rhodozyma s vybranými kmeny autotrofních mikroorganismů na médiích s nejvhodnějšími zdroji uhlíku. Sledovanými kmeny kvasinek mikroorganismů byly kvasinka Phaffia rhodozyma (CCY 77-1) a mikrořasa Desmodesmus communis (CCALA 464). Kultivace probíhaly na médiích s obsahem glukózy, glycerolu, kávového oleje, fritovacího oleje, ethanolu, isopropanolu, methanolu, melasy, lihového odpadu. Práce je rozdělena na dvě hlavní části, teoretickou část, a praktickou část. Teoretická část zahrnuje informace o využitém rodu kvasinek a mikrořas, popis odpadních substrátů, sledovaných metabolitů a metody analýzy těchto látek. Experimentální část je zaměřena na kultivaci, kokultivaci a na optimalizaci produkčních médiích. Byly popsány podmínky kultivace, zpracování biomasy, analýza metabolitů a získané výsledky.
|
|
|
Biotechnologická produkce metabolitů kvasinek v podmínkách kombinovaného stresu
Baťková, Zuzana ; Byrtusová, Dana (oponent) ; Dzurendová, Simona (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá využitím odpadní syrovátky pomocí karotenogenních kvasinek za podmínek kombinovaného stresu k biotechnologické produkci kvasinkové biomasy a v ní obsažených cenných metabolitů jako jsou karotenoidy, ubichinon, ergosterol, mastné kyseliny a -glukany. Tato biomasa a metabolity jsou využívány například ve farmaceutickém, kosmetickém nebo potravinářském průmyslu. Práce je rozdělena na teoretickou a praktickou část. V teoretické části bylo popsáno složení syrovátky a její valorizace v různých odvětvích. Dále byly popsány vybrané karotenogenní kvasinky a jejich metabolity. Také byl uveden vliv nutričního a oxidačního stresu a vliv kovů na produkci kvasinkové biomasy a metabolitů. Experimentální část je věnována popisu úpravy syrovátky, produkci kvasinkové biomasy v různých médiích a metodám pro stanovení jednotlivých metabolitů. V práci bylo použito pět kmenů karotenogenních kvasinek: Cystofilobasidium macerans (CCY 10-1-2), Phaffia rhodozyma (CCY 77-1-1), Sporobolomyces shibatanus (CCY 19-9-6), Rhodotorula kratochvilovae (CCY 20-2-26) a Rhodotorula toruloides (CYY 62-2-4). Nejlepší výsledky pro využití syrovátky jako substrátu prokázal pod vlivem kombinovaného stresu kmen Cystofilobasidium macerans, zejména v produkci biomasy, lipidů a -glukanů. Slibným kmenem v oblasti produkce karotenoidů pod vlivem kombinovaného se jevil kmen Sporobolomyces shibatanus.
|
|
|
Srovnání produkce lipidů a lipidických metabolitů vybranými kvasinkami a řasami
Šimanský, Samuel ; Rapta, Marek (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá produkcí lipidů a lipidických metabolitů vybranými kmeny karotenogenních kvasinek, autotrofních řas a sinic. Na vybrané kmeny byly aplikovány různé formy stresu a jejich vliv byl následně srovnán. Teoretická část se zabývá zpracováním poznatků o vybraných kmenech kvasinek, řas a sinic. Dále jsou zmíněny sledované metabolity (lipidy, karotenoidy, ergosterol, ubichinon a chlorofyl) a možnosti jejich stanovení. Experimentální část se zabývá zejména sledováním vlivu nutričního stresu na produkci vybraných metabolitů a biomasy kvasinkami, konkrétně jejich růstových vlastností na odpadním tuku. Dále je sledován vliv zvýšené a snížené teploty na kultivaci kvasinek, řas a sinic. Taktéž byli provedeny experimenty za osmotického stresu, způsobeného přídavkem NaCl. Pro rozklad odpadního tuku byl vybrán jako nejvhodnější kmen Sporidiobolus pararoseus, a to zejména kvůli jeho nadprůměrnému obsahu karotenoidů, ergosterolu a ubichinonu v biomase. Modifikace teploty anebo zvýšený osmotický stres měly ve většině případů negativní vliv na produkci biomasy.
|
|
|
Optimalizace kultivace karotenogenních kvasinek na směsných odpadních substrátech
Holub, Jiří ; Mikulíková, Renata (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
V rámci diplomové práce je řešena problematika kultivací vybraných druhů karotenogenních kvasinek na odpadních produktech potravinářského průmyslu za pomoci laboratorního bioreaktoru. Buňky karotenogenních kvasinek produkují v průběhu kultivace velmi hodnotné metabolity nacházející se převážně v lipidické části buněk. Konkrétně jde o karotenoidy, ergosterol, koenzym Q a mastné kyseliny. Práce je rozdělena na dvě hlavní části, teoretickou část, a praktickou část. V teoretické části jsou popsány jednotlivé druhy kvasinek, typy odpadních substrátů, zkoumané metabolity a metody jejich analýzy. V experimentální části je řešeno zpracování odpadních produktů potravinářského průmyslu, konkrétně živočišného tuku, syrovátky a kávové sedliny do podoby využitelných substrátů pro kultivaci kvasinek. Dále je řešena problematika kultivace se zaměřením na zisk sledovaných metabolitů a jejich analýza pomocí HPLC/PDA a GC/FID. Při práci byly využity kvasinkové rody Rhodotorula mucilaginosa (CCY 19-4-6), Rhodotorula kratochvilae (CCY 20-2-26), Rhodosporidium toruloides (CCY 062-002-001), Sporidiobolus pararoseus (CCY 19-9-6) a Cystofilobasidium macerans (CCY 10-1-2). Jako jeden z nejlepších kmenů byl vyhodnocen Sporidiobolus pararoseus (CCY 19-9-6), který dosahoval velmi vysokých produkcí karotenoidů, koenzymu Q a ergosterolu.
|
|
|
Metabolická adaptace karotenogenních kvasinek na nutriční stres indukovaný vybranými odpady potravinářského průmyslu
Plhalová, Žaneta ; Šimanský, Samuel (oponent) ; Szotkowski, Martin (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá produkcí karotenoidů a lipidických látek vybranými kmeny karotenogenních kvasinek kultivovaných na odpadních substrátech potravinářského průmyslu. Byly sledovány produkční vlastnosti kvasinkových kmenů Sporidiobolus pararoseus, Sporidiobolus metaroseus, Cystofilobasidium macerans, Rhodotorula mucilaginosa, Rhodotorula kratochvilovae a Rhodosporidium toruloides. Kultury byly kultivovány pomocí odpadních produktů potravinářské výroby: odpadní fritovací olej, kávový olej, který byl získán extrakcí z kávové sedliny a odpadní živočišný tuk z kafilerií. Práce je složena ze dvou hlavních částí. V teoretické části jsou popsány jednotlivé rody kvasinek, sledované metabolity, odpadní produkty a metody analýzy sledovaných metabolitů. Experimentální část je zaměřena na použití a zpracování odpadních substrátů, kultivace kvasinek, získávání a zpracování biomasy analýzu metabolitů. Pro produkci karotenoidů na odpadních substrátech byly nejvhodnější kmeny Rhodosporidium toruloides a Sporidiobolus pararoseus. Nejvyšší produkce lipidických látek byla naměřena u kmene Sporidiobolus pararoseus.
|
|
|
Produkce vybraných metabolitů pomocí kvasinek a řas kultivovaných ve stresových podmínkách
Mariničová, Veronika ; Kočí, Radka (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená práce se věnovala především srovnání produkce vybraných metabolitů pomocí karotenogenních kvasinek a mikrořas kultivovaných v podmínkách externího stresu. Mezi hlavní sledované metabolity patřily karotenoidy, dále další lipofilní látky a lipidy. Biotechnologická nadprodukce těchto metabolitů by mohla sloužit jako zdroj potenciálně prospěšných látek nejen pro farmaceutický, kosmetický a potravinářský průmysl, ale rovněž pro produkci biopaliv třetí generace. V poslední době se zvyšuje zájem o biopaliva především z mikrořas, které mají vysoký potenciál v produkci biopaliv, které se zdají být nadějným zdrojem. Teoretická část se zabývá popisem jednotlivých rodů karotenogenních kvasinek, mikrořas, sinic, chemickým složením produkovaných metabolitů a stručnou biosyntézou. Dále byly popsány jednotlivé metody, které sloužily pro analýzu produkce sledovaných metabolitů. Experimentální část je zaměřena na srovnání produkce karotenoidů, koenzymu Q, ergosterolů (fytosterolů) a lipidů pomocí kvasinek, mikrořas a sinic. Jako zdroj externího stresu byl zvolen teplotní, solný a světelný stres. Z kvasinkových kmenů byly prostudovány kmeny Rhodotorula glutinis, Rhodotorula mucilaginosa, Sporidiobolus pararoseus a Cystofilobasidium macerans. V případě mikrořas a sinic se jednalo o kmen Scenedesmus obliqus, Scenedesmus dimorphus, Chlorella sorokiniana, Chlorella saccharophila, Botryococcus brauni, Synechococcus nidulans a Arthrospira maxima. U kvasinkových a řasových kmenů bylo stanoveno optimum pro růst, produkci karotenoidů a lipidů. Aplikovaný solný stres vykazoval výrazný likvidační efekt na řasové a sinicové kmeny. V rámci diplomové práce byl rovněž sledován stres biologický, tzv. ko-kutlivace mikrořas a kvasinek. Další experimenty budou předmětem navazujících prací.
|
|
|
Kultivace mikrořas a karotenogenních kvasinek ve stresových podmínkách
Sniegoňová, Pavlína ; Skoumalová, Petra (oponent) ; Szotkowski, Martin (vedoucí práce)
V biotechnologickém průmyslu se čím dál více využívají mikroorganismy, jako jsou mikrořasy či karotenogenní kvasinky k produkci vybraných látek či k možnosti valorizace odpadu. Mezi metabolity produkované těmito mikroorganismy patří karotenoidy, což jsou přirozená barviva mající antioxidační a další biologické účinky. Další významné produkované látky patří lipidy, které zastupují velkou škálu látek v živých organismech. Tvoří například buněčné membrány a slouží jako rezerva energie. Využit těchto látek lze v potravinářském, kosmetickém a farmaceutickém průmyslu, ale také k produkci biopaliv. Teoretická část je věnována popisu vybraných rodů mikroorganismů, jejich kultivaci a produkovaných metabolitů. Dále jsou zde zmíněny stresové faktory, kterým byly tyto organismy vystaveny a analytické metody použity pro zjištění zastoupení produkovaných metabolitů. V další části byly srovnány produkční vlastnosti vybraných mikroorganismů v závislosti na použitém stresovém faktoru. Z kvasinkových kmenů dosahovaly zvýšené produkce lipidů kmeny C. macerans a S. metaroseus při vyšší koncentraci FeCl3. Při použití syrovátky jako zdroje uhlíku docházelo u kvasinek zpravidla ke snížené produkci karotenoidů. U řas a sinic docházelo k nejvyšší produkci lipidů u kmenů S. acutus a D. quadricaudea. Produkce karotenoidů závisela na použitém stresu a nejvyšších produkcí dosahovaly kmeny C. sorokiniana, C. reinhardtii, D.quadricaudea a Coccomyxa sp.
|
|
|
Studium metabolismu karotenogenních kvasinek na molekulární úrovni.
Roubalová, Monika ; Němcová, Andrea (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce je zaměřena především na molekulární charakterizaci vybraných druhů karotenogenních kvasinek. Metodou „nested“ PCR byly amplifikovány vysoce variabilní úseky kvasinkové DNA ITS1 a 5,8S-ITS2 a region D1/D2 kódující velkou ribozomální podjednotku (26S) rRNA. ITS jsou interní spacery ležící mezi sekvencí kódující malou a velkou podjednotku ribozomální DNA. Sekvenací dlouhého úseku rDNA za použití algoritmu BLAST byly porovnány karotenogenní kvasinky s databázi NCBI a podle hodnoty tzv. „bit skóre“ byly kvasinky identifikovány. Identifikace karotenogenních kvasinek byly potvrzena i metodou DGGE. Dalším cílem této práce bylo vybrat nejlepšího producenta karotenoidů a triacylglycerolů, kterým byl kmen Rhodosporidium toruloides. Tento kmen byl následně podroben fyzikální náhodné mutagenezi pod UV zářením. Výsledky produkce metabolitů R. toruloides byly porovnány s mutantními kmeny, které byly zároveň adaptovány na substráty glycerol a odpadní syrovátku. Mutantní kmen G33 je nejlepším producentem celkových karotenoidů s produkcí 7,14 mg/g biomasy. Nejvyšší produkci ergosterolu prokázal mutantní kmen Y34, množství produkovaného ergosterolu činí 47,72 mg/g biomasy. Žádný z vyselektovaných mutantních kmenů však nedokázal synterizovat více -karotenu (2,42 mg/g biomasy) ani TAG (76,32 mg/g biomasy) ve srovnání s původním kmenem R. toruloides rostoucím na glukózovém médiu.
|
host ::
RSS.