|
|
Studium produkce polyhydroxyalkanoátů pomocí vybraných termofilních zástupců rodu Aneurinibacillus
Řeháková, Veronika ; Kovalčík, Adriána (oponent) ; Pernicová, Iva (vedoucí práce)
Předmětem diplomové práce je produkce PHA kopolymerů termofilními gram-pozitivními bakteriemi rodu Aneurinibacillus. Teoretická část je věnována obecné charakterizaci PHA materiálů, jejich vlastnostem, využití a také produkci PHA polymerů bakteriemi. Experimentální část práce se zabývá produkcí PHA kopolymerů pomocí vybraných termofilních bakterií rodu Aneurinibacillus. Nejprve byla stanovena specifická enzymová aktivita PHA syntáz a poté byl proveden screening produkce PHA kopolymerů za využití vybraných laktonů (-valerolakton, -hexalakton, -valerolakton) a diolů (1,6-hexandiol, 2,3-butandiol a 1,4-butandiol). Tyto experimenty byly provedeny se šesti termofilními bakteriemi rodu Aneurinibacillus, které byly izolovány z kompostů a aktivovaných kalů. Testované kultury prokázaly schopnost inkorporace zajímavých monomerů do struktury PHA, mezi které patří 4-hydroxyvalerát (obsah dosahoval až 69,3 % celkového množství PHA), 5-hydroxyvalerát (až 47,1 %) nebo 4-hydroxyhexanoát (až 31,9 %). Následně byla pro vybrané bakteriální producenty realizována bližší charakterizace získaných PHA materiálů pomocí některých charakterizačních metod (DSC, SEC-MALS, FT-IR). Závěr experimentální části práce je věnován screeningu produkce PHA kopolymerů v laboratorních bioreaktorech pro nejspolehlivější producenty.
|
|
|
Microbial synthesis of poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate) [P(3HB-co-4HB)]
Dugová, Hana ; Zemanová, Jana (oponent) ; Kovalčík, Adriána (vedoucí práce)
This diploma thesis studied the ability of Cupriavidus malaysiensis, Delftia acidovorans and Azohydromonas lata to produce poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate), [P(3HB-co-4HB)], by using -butyrolactone and 1,4-butanediol as carbon substrates. The objective of this work was the production and characterisation of isolated polyhydroxyalkanoates (PHA). The theoretical part deals with the basic description and classification of polyhydroxyalkanoates. Next, the biosyntheses of the most investigated PHAs were described. The practical section of the work discusses and presents the output of the cultivation of five bacterial strains selected for the production of [P(3HB-co-4HB)], namely, Cupriavidus malaysiensis (DSM 19379), Delftia acidovorans (DSM 39), Delftia acidovorans (CCM 2410), Delftia acidovorans (CCM 283) and Azohydromonas lata (CCM 4448). The effect of the modified cultivation conditions for each of the used bacteria on the PHA production yields was discussed. The produced biomass after the cultivation was characterised spectrophotometrically, gravimetrically and by gas chromatography. Polymers were isolated from the biomass by the extraction in chloroform. The isolated polymers were characterised from the viewpoint of chemical composition, molecular weight and thermal properties by using Attenuated total reflection infrared spectroscopy, Size exclusion chromatography, Differential scanning calorimetry and Thermogravimetric analysis.
|
|
|
Příprava a charakterizace obalových filmů na bázi beta-keratinu
Měšťánková, Zuzana ; Mikulíková, Renata (oponent) ; Kovalčík, Adriána (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá izolací keratinu z odpadního peří a využitím izolovaného keratinu pro přípravu polymerních filmů. Hlavním cílem bylo prostřednictvím hydrolýzy izolovat keratin z drůbežího peří a porovnat výtěžnost různých typů hydrolýz. Nejefektivnější byla hydrolýza s 0,5% hydroxidem sodným s výtěžností 480 g keratinu na 1 kg slepičího peří. Izolovaný keratin byl charakterizován z hlediska struktury, morfologie a termálních vlastností. Porovnání s hmotnostním standardem ukázalo, že aplikované hydrolýzy rozštěpily keratin na makromolekuly menší než 15 kDa. Za pomoci skenovací elektronové mikroskopie bylo stanoveno, že lyofilizované keratinové částice dosahovaly velikosti v řádu desítek µm a měly nepravidelný tvar. Dále byly připraveny kompozitní filmy na bázi izolovaného -keratinu a dalších polymerů. Pomocí termických metod bylo zjištěno, že přídavek keratinu výrazně snížil termální stabilitu kompozitních filmů. Analýzy ukázaly, že nejlepších mechanických vlastností bylo dosaženo u filmů na bázi polyvinyl alkoholu a keratinu. Ku příkladu přídavek 0,25 g keratinu na 1 g polyvinyl alkoholu významně zvýšil hodnotu prodloužení v tahu až o 68,9 %. Dále pak filmy na bázi chitosanu a keratinu měl antibakteriální vlastnosti. Výsledky této diplomové práce dokládají, že z drůbežího peří lze za pomoci alkalické hydrolýzy efektivně izolovat keratin, který může být využit pro přípravu kompozitních filmů s potenciálem pro praktickou aplikaci.
|
|
|
Studium produkce PHB-HV bakterií Cupriavidus necator za využití hroznových výlisků jako uhlíkového zdroje
Jakešová, Michaela ; Kučera, Dan (oponent) ; Kovalčík, Adriána (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá produkcí kopolymeru PHB-HV za využití bakterie Cupriavidus necator H16. Mikroorganismus byl nejdříve kultivován v Erlenmeyerových baňkách za využití čisté fruktózy jako uhlíkového zdroje, přičemž byl studován režim přidávání kyseliny valerové na syntézu PHB-HV. Dále byl sledován vliv stresového faktoru (ethanolu) na syntézu PHB-HV tímto mikroorganismem. Metoda, získaná na základě optimalizace v Erlenmeyerových baňkách, byla aplikována na syntézu kopolymeru PHB-HV v bioreaktoru, taktéž za využití fruktózy jako uhlíkového zdroje. Dále byl z hroznových výlisků získán po enzymatické hydrolýze cukerný extrakt, který byl využit jako uhlíkový zdroj pro syntézu PHB-HV. Fermentace za využití extraktu z hroznových výlisků byly provedeny jak v Erlemeyerových baňkách, tak v bioreaktoru. Za využití tohoto alternativního uhlíkového zdroje bylo v Erlenmeyerových baňkách vyprodukováno 3,51 g/l kopolymeru PHB-HV a v bioreaktoru pak 5,06 g/l. Podíl 3-hydroxyvalerátu v rámci kopolymeru činil v prvním případě 23,78 mol. %, ve druhém pak 9,39 mol. %.
|
|
|
Studium produkce 3D bakteriální celulózy za využití banánových slupek jako uhlíkového zdroje
Netopilík, Tibor ; Pernicová, Iva (oponent) ; Kovalčík, Adriána (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem produkce 3D bakteriální celulózy pomocí bakterie Komagataeibacter xylinus za využití banánových slupek jako zdroje uhlíku. V teoretické části se zabývá porovnáním vlastností bakteriální celulózy a rostlinné celulózy, různými způsoby biotechnologické produkce bakteriální celulózy a jejím využitím. Cílem bakalářské práce bylo zjistit, zda je možné použít banánové slupky jako uhlíkový zdroj pro biotechnologickou produkci bakteriální celulózy. Banánové slupky jsou odpadním lignocelulozóvým materiálem vznikajícím například při výrobě přesnídávek anebo ovocných případně mléčných nápojů v potravinářském průmyslu. HPLC analýza ukázala, že 1 l hydrolyzátu po enzymatické hydrolýze 100 g suchých banánových slupek na 1 l vody obsahoval 8,86 g glukózy a 10,46 g fruktózy. Hydrolyzát byl použitý jako uhlíkový zdroj pro statickou a dynamickou kultivaci bakterie Komagataeibacter xylinus. Výtěžky bakteriální celulózy získané produkcí na hydrolyzátu byly porovnané s produkcí za použití glukózy. Zjistilo se, že použití hydrolyzátu příznivě ovlivnilo výtěžky o 170 % v případě statické kultivace a o 220 % v případě dynamické kultivace. Morfologická analýza pomocí SEM potvrdila rozdíly mezi bakteriální celulózou produkovanou staticky a dynamicky. Vliv druhu uhlíkového zdroje na morfologii bakteriální celulózy byl též patrný.
|
|
|
Využití technického konopí do kosmetiky proti akné
Žáčková, Kristýna ; Kovalčík, Adriána (oponent) ; Němcová, Andrea (vedoucí práce)
Konopí patří mezi významné rostliny s dlouhou průmyslovou tradicí. Jeho první využití však bylo původně v léčitelství. V medicíně se uplatňuje především díky obsahu mnoha biologicky aktivních látek, jako jsou kanabinoidy. Tato práce se zabývá využitím konopí v kosmetice proti akné. V teoretické části je pozornost zaměřena především na charakterizaci konopí a jeho aktivní látky. Další kapitoly se pak věnují kosmetickým přípravkům a samotnému akné, tedy i bakterii Propionibacterium acnes, která se podílí na jeho průběhu. V rámci experimentální části byly charakterizovány extrakty dvou odrůd konopí setého (Finola a Bialobřežské) z hlediska přítomnosti antioxidantů a kanabinoidů. Dále byly připraveny kosmetické přípravky s obsahem konopných extraktů zahrnující kompletní čistící řadu pro aknózní pleť, zároveň byly pořízeny i podobné komerční produkty. U kosmetických přípravků a extraktů byl sledován jejich inhibiční účinek proti Propionibacterium acnes. Dále byl testován i Micrococcus luteus, Escherichia coli a Candida glabrata. Z dosažených výsledků plyne, že extrakty sušeného konopného květu obsahují největší množství účinných látek, mají tedy i vyšší antioxidační a antimikrobiální účinek. Výskyt jednotlivých kanabinoidů se lišil především v závislosti na odrůdě. Všechny konopné extrakty působily proti grampozitivním bakteriím, u kosmetických přípravků byl účinek již nižší. Nicméně bylo prokázáno, že konopí má antibakteriální účinek.
|
|
|
Stanovení účinku plodů šípkové růže (Rosa canina L.) na oxidační stabilitu čerstvých šťáv
Borová, Šárka ; Mikulíková, Renata (oponent) ; Kovalčík, Adriána (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce měla za cíl analyzovat obsah bioaktivních látek, antioxidační aktivitu v ethanolových extraktech z plodů růže šípkové (Rosa Canina L.) a v neposlední řadě ověřit antioxidační účinek těchto extraktů na stabilizaci čerstvé hruškové šťávě. Ethanolové extrakty byly připraveny z nasbíraných plodů růže šípkové. Jednotlivé ethanolové extrakty z šípků byly získány v různých poměrech plodu šípku k objemu 40% ethanolového roztoku po dobu od 7–28 dní. Po stanovení celkového obsahu sacharidů, polyfenolů, flavonoidů a vitamínu C bylo zjištěno, bylo zjištěno, že principiálně obsah stanovovaných látek stoupá s poměrem plodu šípku k objemu ethanolového roztoku a s časem extrakce. Bylo také prokázáno, že ethanolové extrakty z šípků mají významnou antioxidační aktivitu. Vliv antioxidačního účinku vybraného ethanolového extraktu z plodů šípku byl ověřen jeho přidáním do čerstvé ovocné šťávy z hrušek, spektrofotometricky. Bylo prokázáno, že jeden z vybraných ethanolových extraktů inhiboval oxidaci čerstvé hruškové šťávy a má potenciál jako přírodní stabilizátor čerstvých ovocných šťáv.
|
|
|
Chytré potravinářské polymerní vrstvy
Valíková, Michaela ; Kovalčík, Adriána (oponent) ; Veselá, Mária (vedoucí práce)
Chytré obaly představují skupinu obalů s velkým potenciálem při použití v potravinářském průmyslu. Aktivní obaly mohou příznivě ovlivňovat stav skladované potraviny a inteligentní obaly dokážou spotřebitele informovat o stavu skladované potraviny. V teoretické části byla vypracována rešerše na téma obaly v potravinářství s důrazem na aktivní a inteligentní prvky využitelné pro potravinářské obaly, a to včetně legislativního rámce. Byly popsány látky, ze kterých se chytré obaly vyrábí. V rámci experimentální části byly připraveny ve vodě částečně nerozpustné polymerní vrstvy ze želatiny, glycerolu, síťovadla a extraktu anthokyanů. Jako síťovadlo byl použit glutaraldehyd, nebo kyselina taninová. Anthokyany byly získány extrakcí z červeného zelí. Celková koncentrace anthokyanů v extraktu byla stanovena metodou diference. U připravených vrstev byla měřena jejich rozpustnost ve vodě a spektrofotometricky hodnocena barevná reakce na pH prostředí. Byla sledována také stabilita vrstev v čase. Bylo zjištěno, že připravené vrstvy jsou schopné reagovat na změnu pH.
|
|
|
Biotechnologická produkce PHA pomocí Cupriavidus malaysiensis
Drábková, Kateřina ; Kovalčík, Adriána (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Předmětem této práce je studium produkce polyhydroxyalkanoátů (PHA) pomocí Cupriavidus malaysiensis. Cílem této práce je získat a charakterizovat polymer, s co nejvýhodnějšími vlastnostmi. Teoretická část se nejdříve zabývá polyhydroxyalkanoáty a jejich biotechnologickou produkcí. Poté vybranými mikroorganismy produkujícími kopolymer 3 hydroxybutyrátu a 4-hydroxybutyrátu, P(3HB co 4HB). Následně se teoretická část zaobírá produkcí PHA pomocí Cupriavidus malaysiensis. V experimentální části byly využity bakteriální kmeny Cupriavidus malaysiensis DSM 19416, 19379 a 25816. Kmen Cupriavidus necator H16 byl použit jako kmen kontrolní. Nejdříve byla stanovena schopnost utilizace různých zdrojů uhlíku. Poté bylo cílem vybrat optimální zdroj uhlíku, prekurzor syntézy polymeru s vysokým podílem 4 hydroxybutyrátu a určit ideální kultivační podmínky pro růst studovaných mikroorganismů a produkci P(3HB co 4HB). Byla provedena také dvoustupňová kultivace i kultivace v bioreaktoru za účelem produkce kýženého kopolymeru. Dále byla studována produkce terpolymeru 3-hydroxybutyrátu, 4 hydroxybutyrátu a 3-hydroxyvalerátu, P(3HB co 4HB co 3HV), jak jednostupňovou, tak dvoustupňovou kultivací. V poslední části byly charakterizovány produkované polymery pomocí plynové chromatografie (GC-FID), vylučovací chromatografie s detektorem statického rozptylu světla ve více úhlech (SEC MALS), diferenciální skenovací kalorimetrie (DSC) a termogravimetrie.
|
|
|
Sledování vlivu stresových faktorů na kvasinky rodu Metschnikowia pomocí molekulárních technik
Kuljovská, Tereza ; Kovalčík, Adriána (oponent) ; Němcová, Andrea (vedoucí práce)
Molekulární techniky jsou v současné době široce používanými zejména při identifikaci různých druhů mikroorganismů a poskytují spolehlivé a přesné výsledky v poměrně krátkém časovém intervalu. Tato práce se zabývá charakterizací kvasinek rodu Metschnikowia vystavených různým stresovým faktorům a sledováním jejich genomové DNA metodami PCR-DGGE a PFGE. Práce byla soustředěna na analýzu ribosomální rDNA, konkrétně úseky ITS1 a 5,8-ITS2 a genů kódujících D1/D2 domény, jež jsou součástí velké ribosomální podjednotky 26S rDNA, které se běžně užívají při charakterizaci fungálních eukaryotických společenstev. Pro experimenty byly vybrány tři druhy stresových faktorů: osmotický stres (prostředí s obsahem NaCl), oxidační stres (přídavek H2O2 do kultivačního média) a nutriční stres (přídavek konopné mouky/listů a květů jako zdroj uhlíku). Analýza byla provedena pro kmeny Metschnikowia andauensis, Metschnikowia pulcherrima, M. chrysoperlae, M. shanxiensis, M. sinensis a M. zizyphicola. Výsledky prokázali, že ani přídavkem výše zmíněných látek o vyšších koncentracích do produkčních médií nedochází k narušení ribosomální DNA při detekci metodou PCR-DGGE a nedošlo k projevům mutace při srovnání těchto kmenů s kvasinkami kultivovanými za optimálních podmínek. Analýza karyotypů pomocí PFGE ukázala, že navzdory stresovým faktorům DNA některých druhů kvasinek nevykazuje poškození a zůstává intaktní, což ale neplatí pro všechny kmeny, které byly analyzovány. Vzhledem k těmto okolnostem lze konstatovat, že vysoká adaptabilita těchto druhů na stresové prostředí z nich činí slibné biotechnologické producenty a mají potenciál pro využití například i v zemědělství jako nástroje biokontroly ovoce či révy vinné.
|
host ::
RSS.