|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Srovnání růstu a produktivity autotrofních řas a karotenogenních kvasinek
Kouřilová, Xenie ; Rapta, Marek (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená práce představuje srovnání růstu a produktivity karotenogenních kvasinek Rhodotorula aurantiaca a Xanthophyllomyces dendrorhous a autotrofních řas Chlamydomonas reinhardtii a Chlorella vulgaris za různých fyzikálních podmínek. Teoretická část obsahuje charakteristiku vybraných mikroorganismů, stresové podmínky způsobeny teplotou, zářením, kombinací vzdušnění a záření a také osmotickým stresem. Dále jsou zmíněny poznatky o metabolitech a možnostech jejich analýzy. U vybraných kmenů byly při kultivaci aplikovány fyzikální stresy, konkrétně 2%, 3%, 3% a 5% roztok NaCl, intenzivní záření, absence osvětlení, 8 °C a 30 °C. V těchto podmínkách byly sledovány změny produkcí karotenoidů, mastných kyselin, ergosterolu, ubichinonu a bílkovin. Výrazné inhibiční účinky na všechny výše zmíněné mikroorganismy vykazovalo použití 5% roztoku NaCl. Nejvyšší produkce metabolitů u X. dendrorhous byla zjištěna při použití 4% roztoku NaCl. R. aurantiaca vykazovala vyšší výtěžnost látek při 30 °C. Pro zvolené kmeny řas byly použité stresy letální. V rámci kultivací byly také testovány možnosti kokultivací kvasinek a řas, které budou předmětem dalších studií.
|
|
|
Charakterizace jednotlivých fází kultivace karotenogenních kvasinek
Valentová, Lucie ; Němcová, Andrea (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá sledováním metabolické aktivity a morfologie vybraných biotechnologicky významných karotenogenních kvasinek, a to Rhodotorula glutinis, Sporobolomyces shibatanus a Phaffia rhodozyma v průběhu jednotlivých růstových fází. Kvasinky byly kultivovány na glukózovém médiu, v průběhu kultivace byly odebírány vzorky pro analýzu produkovaných metabolitů, byla sledována hladina -karotenu, astaxanthinu, koenzymu Q a ergosterolu. Dále bylo sledováno množství produkovaných lipidů a profil mastných kyselin. Pro analýzu jednotlivých metabolitů byly použity metody HPLC/PDA a GC/FID. Kvasinky byly kultivovány do rané stacionární fáze. Nevyšší produkce karotenoidů byla zjištěna u kvasinky Phaffia rhodozyma (1856,58 g/g v 56. hodině), přičemž 42 % z celkového množství karotenoidů představuje -karoten. Nevyšší produkce lipidů bylo dosaženo kvasinkou Rhodotorula glutinis. Pro studium vnitřní struktury buněk byla využita metoda fluorescenční mikroskopie zobrazování dob života, kdy byla sledována vlastní autofluorescence karotenoidů a pro označení lipidických struktur bylo do druhé série vzorků přidáno lipofilní barvivo nilská červeň. Touto metodou je možné sledovat vnitřní struktury buňky (membrány, některé organely) a kvantifikovat změny, ke kterým v buňce dochází. Dále byla nalezena souvislost mezi změnou koncentrace karotenoidů, rigiditou buněčných membrán a metabolickými změnami.
|
|
|
Charakterizace jednotlivých fází kultivace karotenogenních kvasinek
Valentová, Lucie ; Němcová, Andrea (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá sledováním metabolické aktivity a morfologie vybraných biotechnologicky významných karotenogenních kvasinek, a to Rhodotorula glutinis, Sporobolomyces shibatanus a Phaffia rhodozyma v průběhu jednotlivých růstových fází. Kvasinky byly kultivovány na glukózovém médiu, v průběhu kultivace byly odebírány vzorky pro analýzu produkovaných metabolitů, byla sledována hladina -karotenu, astaxanthinu, koenzymu Q a ergosterolu. Dále bylo sledováno množství produkovaných lipidů a profil mastných kyselin. Pro analýzu jednotlivých metabolitů byly použity metody HPLC/PDA a GC/FID. Kvasinky byly kultivovány do rané stacionární fáze. Nevyšší produkce karotenoidů byla zjištěna u kvasinky Phaffia rhodozyma (1856,58 g/g v 56. hodině), přičemž 42 % z celkového množství karotenoidů představuje -karoten. Nevyšší produkce lipidů bylo dosaženo kvasinkou Rhodotorula glutinis. Pro studium vnitřní struktury buněk byla využita metoda fluorescenční mikroskopie zobrazování dob života, kdy byla sledována vlastní autofluorescence karotenoidů a pro označení lipidických struktur bylo do druhé série vzorků přidáno lipofilní barvivo nilská červeň. Touto metodou je možné sledovat vnitřní struktury buňky (membrány, některé organely) a kvantifikovat změny, ke kterým v buňce dochází. Dále byla nalezena souvislost mezi změnou koncentrace karotenoidů, rigiditou buněčných membrán a metabolickými změnami.
|
|
|
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.
|
|
|
Srovnání růstu a produktivity autotrofních řas a karotenogenních kvasinek
Kouřilová, Xenie ; Rapta, Marek (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená práce představuje srovnání růstu a produktivity karotenogenních kvasinek Rhodotorula aurantiaca a Xanthophyllomyces dendrorhous a autotrofních řas Chlamydomonas reinhardtii a Chlorella vulgaris za různých fyzikálních podmínek. Teoretická část obsahuje charakteristiku vybraných mikroorganismů, stresové podmínky způsobeny teplotou, zářením, kombinací vzdušnění a záření a také osmotickým stresem. Dále jsou zmíněny poznatky o metabolitech a možnostech jejich analýzy. U vybraných kmenů byly při kultivaci aplikovány fyzikální stresy, konkrétně 2%, 3%, 3% a 5% roztok NaCl, intenzivní záření, absence osvětlení, 8 °C a 30 °C. V těchto podmínkách byly sledovány změny produkcí karotenoidů, mastných kyselin, ergosterolu, ubichinonu a bílkovin. Výrazné inhibiční účinky na všechny výše zmíněné mikroorganismy vykazovalo použití 5% roztoku NaCl. Nejvyšší produkce metabolitů u X. dendrorhous byla zjištěna při použití 4% roztoku NaCl. R. aurantiaca vykazovala vyšší výtěžnost látek při 30 °C. Pro zvolené kmeny řas byly použité stresy letální. V rámci kultivací byly také testovány možnosti kokultivací kvasinek a řas, které budou předmětem dalších studií.
|
|
| |
host ::
RSS.