|
|
Produkce karotenoidů kvasinkami rodu Cystofilobasidium
Vavrysová, Alena ; Kočí, Radka (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Karotenoidy jsou významné průmyslové pigmenty přítomné prakticky ve všech živých organismech. Cílem předložené práce bylo studium regulace produkce karotenoidních pigmentů kvasinkami rodu Cystofilobasidium s využitím exogenních stresových faktorů. Růstová křivka kvasinky C. capitatum vykazuje podobně jako ostatní karotenogenní kvasinky dvoustupňový průběh s prodlouženou stacionární fází a s maximem produkce biomasy i beta-karotenu ve 103. hodině. Aplikované stresové faktory (2-5% NACl, 2-5 mM peroxid, 0,01 - 1 mM Se (IV), 0,1-5 mM Cr(III)) neměly významný vliv na tvorbu biomasy, která dosahovala průměrně 8-9 g/l. Výrazně pozitivní efekt vykazoval 5mM Cr, v jehož přítomnosti množství biomasy dosáhlo hodnoty 10 g/L. Tvorbu -karotenu pozitivně ovlivňovala řada aplikovaných stresových faktorů, nejvyšší výtěžek (695 g/g) byl dosažen v přítomnosti 0,1 mM Se. Tvorba ergosterolu nebyla regulována souběžně s karotenoidy jako u jiných karotenogenních kmenů. Produkční vlastnosti kvasinky C. capitatum za stresových podmínek byly srovnány s produkcí biomasy a pigmentů u kvasinek rodů Rhodotorula a Sporobolomyces. Kvasinka C. capitatum produkuje srovnatelné množství biomasy jako kvasinky rodu Rhodotorula v přítomnosti NaCl. Produkce -karotenu vykazovala vyšší hodnoty (502 g -karotenu/g) než kvasinky rodu Rhodotorula, avšak nižší hodnoty než zástupci rodu Sporobolomyces, u nichž však byla podstatně nižší produkce biomasy. Karyotyp kvasinky Cystofilobasidium se poměrně značně liší od karyotypů kvasinek rodů Rhodotorula i Sporobolomyces. Ze souhrnu dosavadních výsledků vyplývá, že kvasinka Cystofilobasidium capitatum vykazuje podobné fyziologické i produkční vlastnosti jako průmyslové kvasinky rodu Rhodotorula. I přes určité odlišnosti lze tyto kvasinky považovat za potenciální průmyslově využitelné kmeny k produkci karotenoidních pigmentů i biomasy obohacené karotenoidy a přídavkem biogenních prvků.
|
|
|
Optimalizace metody PCR-RFLP pro taxonomické zařazení kvasinek
Olivová, Radana ; Vadkertiová, Renata (oponent) ; Vránová, Dana (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá optimalizací metody PCR – RFLP pro taxonomické zařazení kvasinek. Konvenční metody pro identifikaci kvasinek jsou časově náročné. Molekulárně biologické metody založené na PCR slouží k rychlé a precizní identifikaci v porovnání s tradičními fenotypovými metodami. V této práci byla použita molekulárně biologická metoda PCR – RFLP, která bere v úvahu , že v ribozomální DNA kvasinek se opakují konzervativní nekódující oblasti(tzv. spacery), jež jsou charakteristické pro každý druh i kmen. Pomocí PCR se amplifikovaly specifické úseky DNA, které byly štěpeny restrikčními endonukleázami a získané fragmenty jsou identifikovány pomocí horizontální elektroforézy. V literární rešerši jsou zpracovány informace o kvasinkách, jejich taxonomii a molekulárně biologických metodách.
|
|
|
Simultánní kokultivace vybraných kmenů karotenogenních kvasinek a autotrofních bakterií
Blažková, Jana ; Němcová, Andrea (oponent) ; Szotkowski, Martin (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce byla zaměřena na studium kokultivací vybraných mikroorganismů, kterými byly karotenogenní kvasinky a sinice. V těchto kokultivacích byla srovnávána produkce vybraných metabolitů. Mezi hlavní sledované metabolity byly řazeny karotenoidy, steroly, koenzym Q10, chlorofyly a lipidy. Dále se tato práce zaměřila na studium a možnosti optimalizace produkce lipidů a lipidových látek u vybraných kmenů karotenogenních kvasinek a druhů sinic. Teoretická část se zabývá popisem karotenogenních kvasinek, sinic a chemickým složením produkovaných metabolitů. Kvasinky a sinice obsahují karotenoidy, přírodní pigmenty, řazené mezi antioxidanty. Jako antioxidanty mají výrazné biologické účinky v lidském organismu, mezi kterými jsou například protinádorové a protizánětlivé účinky, či účinky proti neurodegenerativním nemocem. Dalšími metabolity mikroorganismů s pozitivním vlivy na lidské tělo jsou ergosterol a koenzym Q. Chlorofyl produkovaný sinicemi nachází uplatnění v potravinářském průmyslu jako zelené barvivo. Lipidy vytvářené těmito mikroorganismy obsahují velké množství nenasycených mastných kyselin nacházejících uplatnění v kosmetice nebo farmacii. V teoretické části byly také popsány jednotlivé analytické metody, kterými byla zjišťována produkce sledovaných metabolitů. Experimentální část je zaměřená na produkci karotenoidů, sterolů, koenzymu Q10 a chlorofylu, které jsou stanovovány pomoci HPLC, lipidy a profil mastných kyselin jsou stanovovány pomocí GC. Stanovované metabolity jsou sledovány v různých druzích kokultivačních partnerů (karotenogenní kvasinka a sinice) v médiích s různými přídavky makroprvků (P, N a Mg). Poté následoval experiment kokultivací s použitím odpadních olejů (fritovací a kávový olej) a studium vlivu odpadních olejů přidávaných do kokultivací. Kokultivační experimenty potvrdily schopnost společného růstu karotenogenních kvasinek a sinic. Nejlepších výsledků bylo dosaženo u dvojic Rhodosporidium toruloides a Anabena torulosa, Rhodosporidium toruloides a Arthrospira maxima.
|
|
|
Izolace, identifikace a charakterizace mikroflóry vína a vybraných potravin
Šuranská, Hana ; Španová, Alena (oponent) ; Jarošová, Alžběta (oponent) ; Omelková, Jiřina (vedoucí práce)
Předložená disertační práce se zabývá mikrobiologií vína a ručně vyráběných sýrů. První část práce je zaměřena na identifikaci kvasinkové mikroflóry izolované z bobulí a moštů během kvasného procesu výroby moravských vín. Jako matrice byly voleny odrůdy bílého (Sauvignon) a červeného (Rulandské modré) vína pocházející z integrované a ekologicky ošetřené vinice. Čisté kultury byly identifikovány molekulární metodou ITS-PCR-RFLP (amplifikující oblast vnitřního přepisovaného mezerníku ITS: ITS1, ITS2 a 5,8S rDNA) za použití tří až sedmi restrikčních endonukleáz a následně sekvenací ITS oblasti u vybraných izolátů. Z celkového počtu 524 izolátů bylo identifikováno 14 druhů řadící se do šesti rodů. Na začátku se fermentačního procesu účastnily nesaccharomycetní druhy s převahou druhu Hanseniaspora uvarum, v pozdějších fázích, díky rostoucí koncentraci alkoholu, byl predominantní druh Saccharomyces cerevisiae. Cílem práce bylo dále zavést postup aplikace selektovaných kmenů S. cerevisiae při řízené velkoobjemové výrobě vína. Předpokladem selekce byla v první řadě kmenová identifikace druhu S. cerevisiae. Rod Saccharomyces byl od ostatních nesaccharomycetních druhů odlišen metodou ITS-PCR-RFLP. Za účelem druhového a následně i kmenového odlišení byla aplikována řada dalších molekulárních metod zahrnujících PCR-fingerprinting (rep- a RAPD-PCR), druhově-specifické primery (multiplexní a touchdownovou PCR), LSU-DGGE a amplifikaci delta oblastí rDNA druhu S. cerevisiae. Druhově specifické primery odlišily některé druhy komplexu Saccharomyces sensu stricto, amplifikace delta sekvencí za použití primerů 1-2 se ukázala být vhodným nástrojem k odlišení kmenů druhu S. cerevisiae. Celkově bylo izolováno 120 kmenů rodu Saccharomyces, z toho bylo identifikováno 45 kmenů odlišných. Na základě dobrých technologických vlastností (osmotolerance, alkoholová tolerance, nízká produkce H2S aj.) byl vybrán autochtonní kmen S. cerevisiae 1-09 izolovaný z bobulí. Tento kmen byl testován při velkoobjemové fermentaci. Na základě chemické a senzorické analýzy vín byla na závěr posouzena vhodnost kmene pro výrobu vína. Vína připravená inokulací moštu autochtonním kmenem S. cerevisiae 1-09 se výrazně nelišila od vín, která byla připravena inokulací moštu komerčně dostupným kmenem. Další část práce je zaměřena na izolaci, kvantifikaci a identifikaci kvasinek z ručně vyráběných sýrů a jejich meziproduktů pocházejících ze zemí západního Balkánu. Izolované druhy byly identifikovány metodou ITS-PCR-RFLP, sekvenací, fyziologickými testy. Mezi dvaceti identifikovanými druhy byly D. hansenii, C. zeylanoides a Y. lipolytica druhy dominantními. Za účelem přímé detekce komplexního mikrobiálního systému zahrnujícího kvasinky a plísně byly aplikovány metody přímé analýzy DNA. Nově zavedená kultivačně nezávislá metoda založená na konstrukci knihovny z metagenomové DNA (ITS genomová knihovna spojená s restrikční analýzou) byla srovnána s kultivačně nezávislou LSU-DGGE a taktéž s kultivačně závislou ITS-PCR-RFLP. Odlišnosti mezi metodami byly potvrzeny korelační analýzou a stanovenými indexy biodiverzity a dominance jednotlivých druhů. Tato studie, založená na analýze sekvencí DNA obdržené přímo ze vzorků, vrhá nový pohled na mikrobiální diverzitu a může tak otevírat nové perspektivy přímé komplexní analýzy kvasinek a plísní nejen z potravinových matric, ale i jiných přirozených prostředí.
|
|
|
Identifikace kvasinek z interspecifické odrůdy vinné révy
Sadel, Peter ; Omelková, Jiřina (oponent) ; Vránová, Dana (vedoucí práce)
Cieľom diplomovej práce bolo identifikovať a charakterizovať kvasinky z muštu odrody Hibernal a tiež zbierkové kvasinky využitím metódy RFLP-PCR. Diplomová práca začala teóriou, ktorá sa zaoberala vínom, kvasinkami a použitím metód molekulárnej biológie. Na teóriu nadväzovala experimentálna časť, ktorá bola rozdelená na dve oblasti. Prvá časť experimentálnej práce mala za úlohu charakterizovať a identifikovať kvasinky z muštu odrody Hibernal pomocou metódy PCR a následne RFLP-PCR. Vo vzorkách muštu bola dokázaná prítomnosť kvasiniek rodu Saccharomyces a Pichia. Úlohou druhej experimentálnej časti diplomovej práce bolo rozšíriť databázu o zbierkové kvasinky za použitia rovnakých postupov a metód ako v prvej experimentálnej časti.
|
|
|
Využití stresových faktorů k produkci lipidických látek kvasinkami rodu Metschnikowia
Tručková, Marie ; Márová, Ivana (oponent) ; Němcová, Andrea (vedoucí práce)
stresových faktorů v kultivačním procesu, jako je osmotický stres, oxidační stres, dehydratace, doba kultivace, pH či teplota, na kvasinky rodu Metschnikowia. Praktická část se fokusuje na stres osmotický a oxidační, přičemž oxidační stres byl proveden za dvou odlišných podmínek (odlišná doba kultivace a teplota). Produkční vlastnosti kvasinek byly monitorovány zejména plynovou chromatografií a okrajově také průtokovou cytometrií. Analýza byla provedena pro kmeny Metschnikowia pulcherrima, Metschnikowia andauensis, Metschnikowia chrysoperlae, Metschnikowia sinensis, Metschnikowia zizyphicola a Metschnikowia shanxiensis. Výsledky prokázaly, že jak oxidační stres, tak osmotický stres vyvolává lepší produkci lipidických látek. Množství lipidů a zejména složení mastných kyselin se také měnilo v závislosti na studovaných kmenech a použitých kultivačních podmínkách. V práci byla dále prokázána produkce nenasycených mastných kyselin. Nejvhodnějším prostředím pro produkci lipidů a nenasycených mastných kyselin se zde ukazuje být solné prostředí. Je možné s přehledem říci, že kvasinky rodu Metschnikowia jsou vysoce adaptabilními kvasinkami. Tato vlastnost z nich činí potenciálně slibné biotechnologické producenty.
|
|
|
Sledování vlivu použití autochtonní kvasinky při výrobě vína v podmínkách vinařství
Beníčková, Romana ; Vadkertiová, Renata (oponent) ; Vránová, Dana (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá identifikací kvasinek metodou RFLP-PCR. Cílem práce bylo identifikovat kvasinky přítomné ve víně odrůdy Veltlínské zelené v průběhu kvašení. Identifikace byla provedena amplifikací 5,8S-ITS úseků DNA polymerázovou řetězovou reakcí pomocí primerů ITS1 a ITS4. Namnožená DNA byla podrobena restrikční analýze pomocí restrikčních endonukleáz HaeIII, HinfI a HhaI. Restrikční analýzou pomocí určitého enzymu dojde k naštípání amplifikovaného úseku DNA na specifické fragmenty charakteristické pro daný druh kvasinek. Ve studovaném víně bylo potvrzeno dominantní postavení autochtonní kvasinky Saccharomyces cerevisiae v celém průběhu kvašení. Další identifikované kvasinky přítomné ve studovaném víně byly rodu Pichia. Druhou částí diplomové práce bylo rozšířit používanou databázi o charakterizaci 28 typových kvasinek použitím RFLP-PCR analýzy. K posouzení genetické podobnosti byl využit program BioNumerics, který zpracoval výsledky UPGMA analýzou shluků s využitím Jaccardových koeficientů.
|
|
|
Aplikace chemických a fyzikálních stresů v pozdní fázi růstu na vybrané kmeny mikroorganismů
Langer, Marek ; Holub, Jiří (oponent) ; Szotkowski, Martin (vedoucí práce)
V biotechnologickém průmyslu je využíváno široké spektrum mikroorganismů, které slouží k produkci významných metabolitů. Mezi ně patří karotenoidy a chlorofyly s antioxidačními účinky, mastné kyseliny, ubichinon a ergosterol. Pro zefektivnění a ekonomickou udržitelnost v průmyslu jsou hledány způsoby, jakými by bylo možno zvýšit výtěžek metabolitů na maximum. Jednou z cest, která je využita i v této práci, je aplikace chemických stresových faktorů na mikroorganismy. V teoretické části byly popsány vybrané mikroorganismy, jejich důležité intracelulární metabolity, ale také jejich metabolismus. Poslední podkapitolou je využití stresových faktorů v průmyslu. V experimentální části byly podrobeny jednotlivé mikroorganismy různým koncentracím chloridu sodného, síranu kobaltnatého a chloridu železitého. Významné zvýšení produkce lipidů bylo zjištěno při aplikaci chloridu sodného na kvasinkový kmen Rhodosporidium toruloides. Zvýšení produkce karotenoidu torularhodinu nastalo po aplikaci železité soli u Sporidiobolus pararoseus, po aplikaci chloridu sodného byl vzrůst torularhodinu značný u kmenů Cystofilobasidium macerans a Rhodosporidium toruloides. Chlorid sodný byl taktéž vhodným stresovým faktorem pro tvorbu karotenoidu lykopenu u Rhodotorula mucilaginosa. Nejvýznamnějším stresovým faktorem u řas byl síran kobaltnatý, který zvýšil produkci metabolitů u Scenedesmus obliquus. Značné produkce dosáhla také sinice Anabaena torulosa v přítomnosti chloridu sodného.
|
|
|
Analýza glukanů v rostlinných a mikrobiálních vzorcích
Vít, Radek ; Němcová, Andrea (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá studiem glukanů u vybraných druhů kvasinek, řas a materiálů rostlinného původu. Kultivace byly prováděny za účelem co nejvyšší produkce glukanů za různých teplotních podmínek a v různých médiích. Pro kultivace kvasinek byly vybrány kmeny Saccharomyces cerevisiae (CCY 6646), Sporidiobolus pararoseus (CCY 19-9-6), Phaffia rhodozyma (CCY 77-1), Rhodotorula glutinis (CCY 20-78-26) a Cystofilobasidium infirmominiatum (CCY 17-18-4). Kvasinka Saccharomyces cerevisiae sloužila jako kontrolní kmen, jelikož je dnes již považována za ověřený zdroj -glukanů. Stanovení -glukanů bylo provedeno pomocí enzymatického kitu K-YBGL Megazyme. Ze zástupců řas byla vybrána Euglena gracilis (CCALA 349), z řad vyšších hub shiitake, hlíva ústřičná, ucho Jidášovo a žampión zahradní, z obilovin pšenice, žito, oves, rýže a ječmen. U zástupců kvasinek byl také stanovován obsah mastných kyselin pomocí GC/FID. Jako nejlepší producent -glukanů byla vyhodnocena Rhodotorula glutinis CCY 20-7-26, která vykazovala nejvyšší produkci biomasy (12-14 g/l) a také poměrně vysoké zastoupení -glukanů (25-30 %) u kultivace při 15 °C v médiu s obsahem kvasničného extraktu v kombinaci se síranem amonným. U mikrořasy Euglena gracilis (CCALA 349) byla prokázána přítomnost -glukanů, stejně tak i ve vzorcích vyšších hub a obilovin.
|
|
|
Faktory ovlivňující kvalitu červeného vína
Zechmeisterová, Lucie ; Vránová, Dana (oponent) ; Omelková, Jiřina (vedoucí práce)
V rámci diplomové práce byly monitorovány přítomné mikroorganismy ve vzorku hroznové šťávy červeného vína a vzájemné vztahy mezi kvasinkami, bakteriemi a plísněmi. Na kultivaci mikroorganismů byly použity tři různé média, speciálně pro sledování celkového počtu mikroorganismů, pro kvasinky a pro mléčné bakterie. Na stanovení počtu životaschopných buněk byla použita nepřímá metoda. Jedná se o počítání viditelných makroskopických kolonií vyrostlých na agarových plotnách. Po nárůstu buněk byly vizuálně hodnoceny tvary kolonií a mikroskopicky byla zjištěna morfologie buněk mikroorganismů. Po aplikaci komerčního enzymatického preparátu byla monitorována doba jeho působení v hroznové šťávě při výrobě červeného vína. Aktivita komerčního preparátu enzymu v hroznové šťávě byla sledována na základě průběhu degradace vysokomolekulového substrátu enzymy pomocí Ubbelohdeho viskozimetru. Získané výsledky poskytly řadu poznatků ohledně výskytu mikroflóry v průběhu výroby červeného vína. Významnou úlohu hrály komerční preparáty přidané do hroznové šťávy.
|
host ::
RSS.