Original title:
Produkce kopolymerů na bázi polyhydroxyalkanoátů pomocí bakterie Schlegelella thermodepolymerans
Translated title:
Production of polyhydroxyalkanoates by bacterium Schlegelella thermodepolymerans
Authors:
Černý, Vojtěch ; Černayová, Diana (referee) ; Pernicová, Iva (advisor) Document type: Bachelor's theses
Year:
2023
Language:
cze Publisher:
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická Abstract:
[cze][eng]
Cílem této práce bylo prostudovat schopnost různých kmenů termofilní bakterie Schlegelella thermodepolymerans inkorporovat do struktury polyhydroxyalkanoátů (PHA) různé monomerní jednotky a tvořit tak kopolymery. Byly testovány prekurzory pro produkci monomerů mcl-PHA, 4-hydroxybutyrátu (4HB) a 3-hydroxyvylerátu (3HV). Teoretická část práce pojednává o charakteristice studovaných polymerů, jejich vlastnostech a využití, a také o termofilních organismech a jejich možnosti uplatnění v průmyslu. V experimentální části práce byly prováděny kultivace s různými prekurzory, u kterých se měnily časy přidání a koncentrace. Během těchto kultivací byly použity čtyři bakteriální kmeny S. thermodepolymerans pocházející z různých veřejných sbírek mikroorganismů. Po sérii prvotních screeningů byl vyhodnocen jako nejlepší prekurzor kyselina levulová přidaná v čase zaočkování produkčního média inokulem. Následně byla provedena kultivační série koncentrační řady, kde bylo zjišťováno, zda úprava koncentrace prekurzoru ovlivní složení kopolymeru. Při zvyšování množství prekurzoru klesalo množství biomasy a PHA, avšak vznikly velmi zajímavé materiály s vysokým obsahem 3HV. Při přidání 8 g/l prekurzoru to bylo až 52 %. Nakonec byla u vzniklých materiálů zjištěna molekulová váha polymeru pomocí gelové permeační chromatografie (SEC) s detektorem statického rozptylu světla ve více úhlech (MALS).
The aim of this work was to study capability of various strains of thermophilic bacteria Schlegelella thermodepolymerans incorporate diverse monomer units to structure of polyhydroxyalkanoates (PHA). Precursors for production mcl-PHA, 4-hydroxybutyrate and 3-hydroxyvalerate were tested. The theoretical part deals with characteristic of studied polymers, properties and applications and usage of thermophilic bacteria in industry. In experimental part there were undergone cultivations with different precursors, which were added in different times and concentrations. Four bacterial strains S. thermodepolymerans from various public collections of microorganisms were used during these cultivations. Levulinic acid, added at start of cultivation, was chosen as the best precursor. Afterwards there was cultivation with concentration line to find out, whether concentration influence composition of copolymer. Increasing the amount of precursor led to decreasing quantity of biomass and PHA, but there were very interesting materials with high amount of 3HV. Addition 8 g/l of precursor led up to 52 %. Subsequently there was found out molecular height of polymers by size-excluion chromatography (SEC) combined with multi-angle light scattering (MALS).
Keywords:
Polyhydroxyalkanoates (PHA); Schlegelella thermodepolymerans; thermophilic bacteria; Polyhydroxyalkanoáty (PHA); Schlegelella thermodepolymerans; termofilní bakterie
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/11012/210772