|
|
Kultivace mikrořas a karotenogenních kvasinek ve stresových podmínkách
Sniegoňová, Pavlína ; Skoumalová, Petra (oponent) ; Szotkowski, Martin (vedoucí práce)
V biotechnologickém průmyslu se čím dál více využívají mikroorganismy, jako jsou mikrořasy či karotenogenní kvasinky k produkci vybraných látek či k možnosti valorizace odpadu. Mezi metabolity produkované těmito mikroorganismy patří karotenoidy, což jsou přirozená barviva mající antioxidační a další biologické účinky. Další významné produkované látky patří lipidy, které zastupují velkou škálu látek v živých organismech. Tvoří například buněčné membrány a slouží jako rezerva energie. Využit těchto látek lze v potravinářském, kosmetickém a farmaceutickém průmyslu, ale také k produkci biopaliv. Teoretická část je věnována popisu vybraných rodů mikroorganismů, jejich kultivaci a produkovaných metabolitů. Dále jsou zde zmíněny stresové faktory, kterým byly tyto organismy vystaveny a analytické metody použity pro zjištění zastoupení produkovaných metabolitů. V další části byly srovnány produkční vlastnosti vybraných mikroorganismů v závislosti na použitém stresovém faktoru. Z kvasinkových kmenů dosahovaly zvýšené produkce lipidů kmeny C. macerans a S. metaroseus při vyšší koncentraci FeCl3. Při použití syrovátky jako zdroje uhlíku docházelo u kvasinek zpravidla ke snížené produkci karotenoidů. U řas a sinic docházelo k nejvyšší produkci lipidů u kmenů S. acutus a D. quadricaudea. Produkce karotenoidů závisela na použitém stresu a nejvyšších produkcí dosahovaly kmeny C. sorokiniana, C. reinhardtii, D.quadricaudea a Coccomyxa sp.
|
|
|
Využití extraktů z vybraných řas v kosmetice
Plášková, Anna ; Rapta, Marek (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá přípravou extraktů z vybraných druhů řas a sinic, jejich charakterizací, testováním cytotoxicity a neposledně využitím v kosmetických výrobcích. V teoretické části byla vypracována rešerše, která se zaměřuje na celkové taxonomické zařazení a charakteristiku řas a sinic se základními informacemi o použitých organismech. Byly zde popsány nejvýznamnější faktory ovlivňující kultivaci řas a tvorbu biomasy. Dále byly popsány účinné látky nacházející se v řasách a sinicích, které by mohly být využity v kosmetických výrobcích s důrazem na ochranné látky proti UV záření. Byly zde popsány použité metody přípravy extraktů a enkapsulace účinných látek do liposomů, stanovení antioxidační aktivity, charakterizace částic a test cytotoxicity. V praktické části práce byly chlotofyl a a celkové karotenoidy (-karoten) stanoveny spektrofotometricky z řasových extraktů a u těchto extraktů byla taktéž proměřena antioxidační aktivita. Po dobu tří týdnů byla sledována stabilita těchto extraktů při laboratorní teplotě. Byly vytvořeny liposomy s ethanolovými extrakty pomocí sonifikace a dále u nich byla zjištěna enkapsulační účinnost. Metodou DLS byla stanovena polydispersita, velikost připravených liposomů i velikost liposomů aplikovaných na lidské keratinocyty. Pomocí zeta potenciálu byla zjištěna jejich koloidní stabilita. Testy cytotoxicity byly provedeny pomocí MTT testu. Připravené extrakty, částice a lyofilizovaná biomasa z řas a sinic byli dále využity jako aktivní složky při formulaci kosmetických produktů typu o/v. Tyto krémy byly testovány na lidské kůži.
|
|
|
Optimalizace extrakce metabolitů produkovaných vybranými kmeny mikrořas a karotenogenních kvasinek.
Obračaj, Jan ; Holub, Jiří (oponent) ; Szotkowski, Martin (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřená na produkci mikrobiální biomasy pomocí vybraných kmenů sinic a karotenogenních kvasinek. Následnou přípravu extraktů a studium jejich stability za různých teplotních podmínek s přídavkem antioxidantu tokoferolu. V rámci experimentu byly připraveny 2 série extraktů s hexanem a ethanolem. V teoretické části práce jsou popsány studované metabolity karotenoidy, chlorofyly, ubichinon, ergosterol a mikrobiální lipidy. Dále jsou zde popsány použité kmeny sinic a karotenogenních kvasinek. V neposlední řadě jsou popsány metody extrakce a analýzy metabolitů. Experimentální část popisuje použité kultivační techniky, přípravu mikrobiálních extraktů a použité analytické metody. Výsledková část práce poté obsahuje souhrn výsledků dlouhodobých stabilitních testů extraktů. Výsledky práce jasně potvrzují teplotní závislost stability jednotlivých metabolitů. Tento fenomén byl nejvíce patrný u pigmentů chlorofylů a karotenoidů. Jako nejlepším rozpouštědlem z hlediska stability použitých látek se jeví hexan. Výsledky této práce poskytují důležitou informaci z hlediska ekonomiky skladování těchto cenných látek využitelných v potravinářském, farmaceutickém či krmivářském průmyslu
|
|
|
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.
|
|
|
Využití kavitace v technické praxi
Kianička, Martin ; Hudec, Martin (oponent) ; Pochylý, František (vedoucí práce)
Diplomová práce je složená ze tří částí. První část je literární rešerše, zabývající se objasněním pojmu kavitace, sinice a také nahlíží na současný stav využívání kavitace. Druhá část se zabývá návrhem, sestavením a konstrukčním řešením hydraulického obvodu na říčním člunu. Ve třetí části je experimentální ověření vlivu kavitace na několik druhů sinic obsažených ve vodě. Návrh říčního člunu s hydraulickým obvodem, včetně samotného obvodu a kavitační trubice byly prováděny v programu SolidWorks, výpočty, jejich zpracování a grafy v programu Microsoft Excel.
|
|
|
Spektrofotometrické stanovení fosforečnanů v ternárních systémech s barvivy
Novotný, Radek ; Komendová, Renata (oponent) ; Sommer, Lumír (vedoucí práce)
Teoretická část této diplomové práce je zaměřena na vlastnosti a formy výskytu fosforu v přírodních vodách a na problémy spojené s vyššími koncentracemi fosforu, zvláště pak při rozvoji sinic a řas. Jsou zde popsány možnosti stanovení stupně znečištění přírodních vod živinami a důsledky eutrofizace. Dále jsou zde popsány metody stanovení fosforečnanů, zejména pak spektrofotometrická stanovení v ternárních systémech s barvivy. Jako ostatní metody jsou zde zmíněny AAS, iontová chromatografie, elektroforéza a izotachoforéza, elektrochemické metody nebo enzymatické metody. V experimentální části se tato práce zabývá výběrem a optimalizací vhodného ternárního systému s organickými barvivy pro spektrofotometrické stanovení orthofosforečnanů. Kromě těchto systémů je studován i systém s kyselinou vanadátomolybdátofosforečnou. U analytického postupu s oxalátem malachitové zeleně, který byl shledán jako nejvhodnější, byl dále studován vliv interferujících iontů, vyskytujících se běžně v přírodních vodách. Tento vybraný postup byl nakonec ověřen na reálných vzorcích vod.
|
|
|
Numerické řešení dynamiky kavitační bubliny
Münster, Filip ; Himr, Daniel (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá numerickým řešením dynamiky kavitační bubliny a chováním plynového měchýřku sinice. Je vytvořen program pro numerický výpočet dynamiky bublin pomocí Rayleigh-Plessetovy rovnice a jejích modifikací. Následně jsou zkoumány bubliny různých velikostí při různých budicích frekvencích při akustické kavitaci. Dále je vytvořen model pro hydrodynamickou kavitaci. Tento model kombinuje CFD výpočet proudění ve Venturiho dýze s výpočtem dynamiky kavitační bubliny. Poslední část se zabývá chováním plynových měchýřků sinic v proměnném tlakovém poli a při průchodu Venturiho dýzou.
|
|
|
Příprava mikrobiálních, rostlinných a řasových extraktů využitelných do dětské kosmetiky
Janderová, Šárka ; Dzurická, Lucia (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývala přípravou kosmetického produktu pro děti s přídavkem aktivních látek ze sinic, mikrořas a rostlin. V teoretické části byla vypracována rešerše, která shrnuje základní informace o těchto organismech. Byly zde shrnuty antioxidační látky, které jsou v těchto organismech obsaženy. V praktické části bylo ze sinic, řas a rostlin připraveno několik druhů extraktů, které byly následně charakterizovány. Měřen byl obsah fenolických látek, chlorofylů, celkový obsah karotenoidů spektrofotometricky, obsah rozpustných proteinů dle Hartree-Lowryho a profil mastných kyselin v biomase pomocí GC. Dále byl měřen SPF faktor pomocí spektrofotometrické metody a hodnota dopočítávána pomocí Mansurovy rovnice a antioxidační aktivita pomocí metody TEAC. V závěru práce byly vybrány dva nejlepší extrakty, které byly použity pro přípravu kosmetických emulzí. Ty byly následně testovány v senzorické analýze po dobu dvou týdnů.
|
|
|
Srovnání metabolické aktivity a potenciálního využití mikrořas a pigmentotvorných kvasinek
Szotkowski, Martin ; Kočí, Radka (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Karotenoidy jsou přírodními pigmenty vyskytujícími se v rostlinách a mnohých mikroorganismech, jako jsou řasy, kvasinky a bakterie. Představují nejrozšířenější skupinu antioxidantů s významným biologickým účinkem. Lipidy jsou esenciální složkou všech živých organismů. Jsou zdrojem a zásobárnou energie pro organismy, kterou lze využít také v petrochemickém průmyslu pro produkci biopaliv. Tato práce se zabývá studiem produkčních vlastností karotenoidů a lipidů vybranými kmeny kvasinek, řas a sinic, a to s cílem aplikace získaných poznatků a nalezení vhodné levné alternativy pro mikrobiální biotechnologickou produkci těchto metabolitů s využitím odpadních substrátů. Obsah karotenoidů, ergosterolu a koenzymu Q v buňkách byl stanovován kapalinovou chromatografií. Obsah lipidů a profil mastných kyselin byl analyzován plynovou chromatografií. Morfologie buněk a lokalizace vybraných metabolitů byla analyzována technikou časově rozlišené fluorescenční mikroskopie. V této práci byly využity kvasinkové rody Sporobolomyces, Cystofilobasidium a Rhodotorula. Z řas a sinic byl použity rody Desmodesmus, Cyanothece, Chlamydomonas, Synechoccocus a Chlorella. V celkovém porovnání produkčních vlastností, dosahovaly nejvyšší produkce kvasinky Z vybraných kmenů, bylo největších výtěžků karotenoidů dosaženo u kmenů S. pararoseus, C. capitatum a R. mucilaginosa a lipidů u kmenů C. infirmominiatum a S. metaroseus.
|
|
|
Kokultivace kvasinek a mikrořas za účelem produkce obohacené biomasy
Bradáčová, Lenka ; Němcová, Andrea (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Diplomová práce zkoumá vliv biologického stresu vyvolaného za podmínek kokultivace heterotrofních (kvasinky) a autotrofních (mikrořasy, sinice) organismů na produkci obohacené kombinované biomasy. Mezi sledované skupiny látek patří karotenoidy (-karoten, lutein, lykopen, astaxanthin, torularhodin), chlorofyly A a B, ergosterol a ubichinon. Dále byla analyzována produkce lipidů, a to z hlediska obsahu v biomase a profilu mastných kyselin. V první části práce byla prozkoumána produkce biomasy kvasinek produkovaná v přítomnosti několika různých zdrojů dusíku. Jako zdroj uhlíku byl využíván glycerol. Následně proběhla kokultivace kvasinek s mikrořasami a sinicemi v mlutikultivátoru, kde byla postupně zvyšována koncentrace vybraných makroprvků (dusíku, hořčíku a fosforu). Poslední část práce byla zaměřena na kokultivaci kvasinek a mikrořas v laboratorním fermentoru. Na produkci celkové biomasy měl nejlepší efekt zvýšený obsah hořčíku a vysoký obsah dusíku v základním médiu. Vlivem dvojnásobného obsahu dusíku společně s fosforem bylo dosaženo nejlepších koncentrací karotenoidů. Produkce chlorofylů byla oproti karotenoidům výrazně nižší.
|
host ::
RSS.