Original title:
Biotechnologické produkce polyhydroxyalkanoátů svyužitím extrémofilních purpurových bakterií
Translated title:
Biotechnological production of polyhydroxyalkanoates employing extremophilic purple bacteria
Authors:
Rubanová, Blanka ; Samek, Ota (referee) ; Obruča, Stanislav (advisor) Document type: Master’s theses
Year:
2024
Language:
cze Publisher:
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická Abstract:
[cze][eng]
Předložená diplomová práce se zabývá studiem metabolismu polyhydroxyalkanoátů (PHA) u extrémofilních purpurových bakterií, konktrétně bakterií Rhodoblastus acidophilus a Rhodobaca barguzinensis. Schopnost bakterií syntetizovat PHA byla zkoumaná při kultivaci v různých médiích a při využití různých zdrojů uhlíku. Nejprve byly určeny nejvhodnější podmínky (objem média, přítomnost světla, doba kultivace) pro kultivaci inokula. Následně byl pomocí plynové chromatografie zkoumán obsah PHA v bakteriích kultivovaných v různých médiích a za přídavku různých zdrojů uhlíku. Pro lepší charakterizaci metabolismu a morfologie bakterií byly dále použity metody skenovací transmisní elektronové mikroskopie (STEM) a infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací (FTIR). Schopnost bakterií syntetizovat PHA byla zkoumána i na úrovni genotypu, a to metodou polymerázové řetězové reakce (PCR). V bakteriální DNA byla detekována přítomnost genu phaC, který kóduje PHA syntázu I. třídy. Dále byl proveden experiment, při kterém byly bakterie kultivovány v podmínkách příznivých pro syntézu mikrobiálních pigmentů (karotenoidy a bakteriochlorofyl a). Absorpční spektrum extrahovaných pigmentů bylo měřeno pomocí UV-VIS spektroskopie.
The presented thesis focuses on studying the metabolism of polyhydroxyalkanoates (PHAs) in extremophilic purple bacteria, specifically Rhodoblastus acidophilus and Rhodobaca barguzinensis. The bacteria's ability to synthesize PHAs was examined in various media and using different carbon sources. Initially, optimal conditions including media volume, light presence, cultivation duration, and inoculum size were determined for the most suitable bacterial growth. Subsequently, the PHA content in bacteria cultivated in different media and with various carbon sources was analysed using gas chromatography. For a better characterization of bacterial metabolism and morphology, scanning transmission electron microscopy (STEM) and Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) were used. The bacteria's ability to synthesize PHA was also examined at the genotype level using polymerase chain reaction (PCR) method. The presence of the phaC gene, encoding PHA synthase class I, was detected in bacterial DNA. Additionally, an experiment was conducted to cultivate bacteria under conditions favourable for the synthesis of microbial pigments (carotenoids and bacteriochlorophyll a). The absorption spectrum of extracted pigments was measured using UV-VIS spectroscopy.
Keywords:
extremophiles; gas chromatography; pigments; Polyhydroxyalkanoates (PHA); purple bacteria; Rhodobaca barguzinensis; Rhodoblastus acidophilus; extrémofilní bakterie; pigmenty; plynová chromatografie; Polyhydroxyalkanoáty (PHA); purpurové bakterie; Rhodobaca barguzinensis; Rhodoblastus acidophilus
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/11012/245628