Original title: Posouzení vybraných parametrů na biotechnologickou produkci polyhydroxyalkanoátů
Translated title: Influence of selected parameters on biotechnological production of polyhydroxyalkanoates
Authors: Eremka, Libor ; Pekař, Miloslav (referee) ; Obruča, Stanislav (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2013
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract: [cze] [eng]
Cílem práce je studium mikrobiální produkce polyhydroxyalkanoátů (PHA). V teoretické části je zpracován stručný přehled produkce PHA pomocí mikroorganismů a transgenních rostlin. Pro laboratorní práci byla využita průmyslově užívaná bakterie Cupriavidus necator H16. Různé odpadní oleje byly použity jako jediných zdroj uhlíku a energie. Pro zlepšení materiálových vlastností PHA byly použity prekurzory 1-propanol a propionát sodný, které byly inkorporovány do polymeru ve formě 3-hydroxyvalerátu (3HV). Hlavní část experimentální práce byla zaměřena na studium vlivu aerace (koncentrace rozpuštěného kyslíku v médiu) na tvorbu biomasy, na ovlivnění vybraných metabolických drah a na akumulaci PHA. Dle získaných experimentálních výsledků byla potvrzena závislost mezi aerací a monomerním složením PHA. Dále byl potvrzen fakt, že vyšší koncentrace kyslíku podporuje bakteriální růst a ovlivňuje intenzitu akumulace PHA v buňkách. NADPH má podstatný vliv na osud acetyl-CoA v metabolismu, vyšší vnitrobuněčná koncentrace NADPH inhibuje citrátový cyklus a zvyšuje akumulaci PHA v buňkách. Z toho důvodu byla vyhodnocena enzymová aktivita vybraných intracelulárních enzymů v závislosti na intenzitě aerace, včetně enzymů schopných generovat NADPH. The aim of this work is to study microbial production of polyhydroxyalkanoates (PHA). Theoretical part is focused on production of PHA using microoganisms and transgenic plants. Bacterial strain Cupriavidus necator H16 was used for laboratory production of PHA. Various waste oils were used as sole carbon and energy source. Salt of propionic adic and 1-propanol were used as intermediate for 3-hydroxyvalerate monomer (3HV) unit. Incorporation of 3HV to polymer can improve material features of PHA. The major part of experimental work was focused to study influence of aeration (concentration of dissolved oxygen) to bacterial growth, selected metabolic pathways and formation of PHA. Furthermore, influence of aeration to monomer composition of polymer was evaluated. According to experimental conclusion of this work it was approved dependance between aeration and monomer composition of PHA. Moreover, it was approved that higher concentration of oxygen supports bacterial growth and influences PHA content in cells. In addition, NADPH is one of the substrates influencing flux of acetyl-CoA throughout the metabolism; higher intracellular concentration of NADPH inhibits TCA cycle and enhances accumulation of PHA in cells. For this reason, specific enzymatic aktivity of several selected intracelular enzymes were measured, including those enzymes which can generate NADPH.
Keywords: aeration; Cupriavidus necator; oxidation stress; P(3HB-co-3HV); PHA; PHB; Polyhydroxyalkanoate; aerace; Cupriavidus necator; oxidační stres; P(3HB-co-3HV); PHA; PHB; Polyhydroxyalkanoáty

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/25492

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-216969


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses