|
|
Charakterizace jednotlivých fází kultivace karotenogenních kvasinek
Valentová, Lucie ; Němcová, Andrea (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá sledováním metabolické aktivity a morfologie vybraných biotechnologicky významných karotenogenních kvasinek, a to Rhodotorula glutinis, Sporobolomyces shibatanus a Phaffia rhodozyma v průběhu jednotlivých růstových fází. Kvasinky byly kultivovány na glukózovém médiu, v průběhu kultivace byly odebírány vzorky pro analýzu produkovaných metabolitů, byla sledována hladina -karotenu, astaxanthinu, koenzymu Q a ergosterolu. Dále bylo sledováno množství produkovaných lipidů a profil mastných kyselin. Pro analýzu jednotlivých metabolitů byly použity metody HPLC/PDA a GC/FID. Kvasinky byly kultivovány do rané stacionární fáze. Nevyšší produkce karotenoidů byla zjištěna u kvasinky Phaffia rhodozyma (1856,58 g/g v 56. hodině), přičemž 42 % z celkového množství karotenoidů představuje -karoten. Nevyšší produkce lipidů bylo dosaženo kvasinkou Rhodotorula glutinis. Pro studium vnitřní struktury buněk byla využita metoda fluorescenční mikroskopie zobrazování dob života, kdy byla sledována vlastní autofluorescence karotenoidů a pro označení lipidických struktur bylo do druhé série vzorků přidáno lipofilní barvivo nilská červeň. Touto metodou je možné sledovat vnitřní struktury buňky (membrány, některé organely) a kvantifikovat změny, ke kterým v buňce dochází. Dále byla nalezena souvislost mezi změnou koncentrace karotenoidů, rigiditou buněčných membrán a metabolickými změnami.
|
|
|
Regulace produkce lipidů a lipidických metabolitů u kvasinek
Rapta, Marek ; Breierová, Emília (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
U oleogénnych kvasiniek dochádza za vhodných podmienok k nadprodukcii a následnej akumulácii lipidov a lipidických látok. Touto vlastnosťou sa vyznačujú aj červené kvasinky, ktoré okrem lipidov produkujú aj karotenoidy – prírodné pigmenty využívané v potravinár-stve a doplnkoch stravy. Práca bola zameraná na skríning produkčných vlastností kmeňov Cystofilobasidium capitatum, Rhodotorula glutinis, Sporobolomyces roseus a Sporobolomy-ces shibatanus. Ako zdroje uhlíka boli zvolené glukóza a glycerol ako odpadný produkt pri produkcii biopalív. Najlepšie produkčné vlastnosti sa prejavili pri kmeňoch Cystofilobasidium capitatum a Rhodotorula glutinis. Pri nich došlo k zvýšeniu akumulovaných lipidov za súčasnej produkcie vyšších koncentrácii karotenoidov. Kmene boli testované metódou FTIR spektroskopie, ktorá umožňuje vysokovýkonnú, nenáročnú a presnú analýzu.
|
|
|
Microbial production of carotenoid pigments using waste substrates
Němcová, Andrea ; Ing.Martina Čarnecká, Ph.D. (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Carotenoids are naturally occurring pigments produced by bacteria, yeasts, filamentous fungi and plants. They exhibit significant biological effects and are widely used in the food industry, pharmacy and cosmetics. The aim of this diploma thesis proposed as a comparative study was regulation of carotenoid and ergosterol production in red yeasts using several waste substrates as whey, corn germs, wheat, apple fiber and pasta. To selected production media extracellular hydrolytic enzymes degrading polysaccharide were added. These enzymes were obtained from the cultivation media of four fungal strains. In this study three carotenogenic yeast strains were used: Rhodotorula glutinis, Sporobolomyces roseus and Cystofilobasidium capitatum. All strains were cultivated simultaneously and changes in biomass and carotenoid production in different production media were monitored and compared. As the best waste substrate apple fiber was utilized, particularly in Rhodotorula glutinis, which exhibited mainly biomass production increase. In Sporobolomyces roseus increased production of biomass and carotenoids have been reported in media with hydrolyzed fiber and pasta as well. Beta-carotene production in this strain reached 4776,38 mg/g of dry weight. The strain Cystofilobasidium capitatum exhibited in waste media a decerase of biomass production accompanied with increased production of carotenoids, especially in wheat mush and pasta medium hydrolyzed by enzyme preparative from Aureobasidium pullulan. It can be concluded that hydrolyzed waste substrates are very hopeful as cheap nutrient sources for yeast strains producing carotenoids and ergosterol. Nevertheless, further study of substrate processing for individual strains is needed.
|
|
|
Miniaturizované techniky pro analýzu průmyslových kvasinek
Obalil, Jiří ; Kočí, Radka (oponent) ; Klepárník,, Karel (vedoucí práce)
Karotenoidy jsou přírodní pigmenty s antioxidačními a antimutagenními schopnostmi. Pomocí nových technologických postupů jsou produkovány karotenoidními kvasinkami, jako např. Rhodotorula glutinis, která produkuje především -karoten. Jeho obsah může dosáhnout až 6 – 10 mg/g sušiny. Pro stanovení -karotenu, lykopenu a astaxantinu byla v této práci použita metoda hmotnostní spektrometrie s nanoelektrosprejem v pozitivním módu. Jako optimálními parametry analýzy bylo nalezeno sprejovací napětí 4 kV a velikost průtoku vzorku 15 – 80 nl/min křemennou sprejovací kapilárou o vnitřním průměru 25 µm. Směs chloroformu s přídavkem amoniaku byla použita jako sprejovací rozpouštědlo jak pro standardní, tak buněčné vzorky. Při ionizaci nanoelektrosprejem tvoří -karoten a lykopen radikálové ionty [M] • +, jejichž výsledný poměr molekulové hmotnosti a náboje (m/z) je 536. Astaxantin je ionizován za vzniku protonované molekuly [M + H]+ o hodnotě m/z 597. Částečná lyze jednotlivých buněk byla pozorována pod mikroskopem při působení organických rozpouštědel tetrahydrofuranu a dimetylsulfoxidu. Při rozpuštění v chloroformu, acetonitrilu, metanolu a isopropanolu nebyla lyze prokázána ani po 15 min působení.
|
|
|
Produkce karotenoidů a obohacené kvasinkové biomasy na řepkových odpadech
Mikheichyk, Nadzeya ; Kostovová, Iveta (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Karotenoidy patří k nejrozšířenějším přirozeným pigmentům s významnými biologickými účinky. V poslední době se intenzivně zkoumá mikrobiologická produkce karotenoidů namísto syntetické výroby. Cílem práce je studium produkčních vlastností karotenogenních kvasinek na odpadním řepkovém substrátu. Tato práce je srovnávací studií tří kmenů karotenogenních kvasinek: Rhodotorula glutinis, Sporobolomyces roseus a Cystofilobasidium capitatum. Kvasinky byly kultivované na různých živných médiích, kde se jako nutriční zdroj používal vybraný odpadní materiál - řepkový substrát dvou typů, které se od sebe lišily obsahem lipidů. U všech kmenů byly provedeny růstové charakteristiky na řepkovém substrátu prvního typu s nižším obsahem lipidů. Všechny studované kmeny byly schopny využívat použité odpadní substráty jako zdroj živin. Většina kmenů produkovala zvýšené množství karotenoidů, v některých případech bylo doprovázeno i relativně vysokou produkcí biomasy. Jako potenciálně nejlepšími producenty obohacené biomasy se prokázaly kvasinky Rhodotorula glutinis a Sporobolomyces roseus, které měly nejvyšší produkci všech metabolitů i biomasy v médiích s poměrem řepka:glukóza 1:3 a 1:1. Z výsledků vyplývá, že využití řepkového substrátu jako možného zdroje uhlíku ke kultivaci karotenogenních kvasinek a produkci karotenoidů a vybraných lipidů se jeví jako vhodná varianta do určitého poměru daného odpadu. Úprava řepkového substrátu s následnou kultivací je vhodný cíl k dalšímu studiu v navazujících pracích.
|
|
|
Využití mikroskopie a průtokové cytometrie ke stanovení molekulárních charakteristik karotenogenních kvasinek
Vacková, Hana ; Skoumalová, Petra (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Cílem práce bylo optimalizovat metody pro studium kvasinek s využitím průtokové cytometrie a fluorescenční mikroskopie. V teoretické části se pojednává o struktuře buněk kvasinek, o principech a využití průtokové cytometrie a fluorescenční mikroskopie. Byla též zpracována rešerše na téma využití mikroskopie a průtokové cytometrie u pigmentovaných mikroorganismů. V experimentální části byla provedena optimalizace metod na kvasinkách Cystofilibasidium capitatum, Rhodotorula glutinis, Sporobolomyces roseus a Sporobolomyces shibatanus. Dále byla měřena růstová křivka a životaschopnost kvasinek při působení teplotního stresu - mražení a teplotního šoku 60 °C. Bylo prokázáno, že Cystofilobasidium capitatum je vůči stresu odolnější než Rhodotorula glutinis. Dále byla zjištěna možnost použití methylenové modři namísto propidium jodidu k analýze buněk průtokovou cytometrií.
|
|
|
Využití vybraných fluorescenčních technik k charakterizaci mikrobiálních buněk
Vaněk, Martin ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Karotenoidy patří mezi nejrozšířenější přírodní pigmenty s mnohostranným potenciálem využití. Dlouho upřednostňovaná (levnější) metoda syntetické přípravy v posledních letech dostává stále vážnější konkurenci v podobě zdokonalované biotechnologické produkce. Ke zlevnění biotechnologické produkce může přispět také koncept on-line optimalizace a online analýz. Jednou z metod on-line optimalizace je průtoková cytometrie. V této práci byla zkoumána závislost intenzity autofluorescence kvasničných buněk na koncentraci karotenoidů v biomase a bylo ustanoveno číselné vyjádření těchto závislostí pomocí lineární regrese. Dále byla zkoumána závislost mezi rozptylovými parametry kvasničných buněk a množstvím sušiny ve vzorku. S pomocí modelu, který využívá přímého a bočního rozptylu světla spolu s informací o počtu buněk na jednotku objemu byla nalezena funkční závislost v podobě rovnice přímky. Buňky kvasinek byly zkoumány také pod laserovým skenovacím konfokálním mikroskopem za účelem lokalizace karotenoidů v buňce. Uskutečněné experimenty nasvědčují, že se karotenoidy nacházejí v zásobních lipidických granulích uvnitř buňky, další experimenty jsou však zapotřebí pro jednoznačné prokázání.
|
|
|
Charakterizace odpadních rýžových substrátů a možnosti jejich využití mikroorganismy
Kapar, Jiří ; Duroňová, Kateřina (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Cílem bakalářské práce bylo charakterizovat vybrané cereální substráty a na základě výsledků skupinových parametrů určit nejvhodnější substrát pro využití modelovými průmyslovými mikroorganismy. Analýza celkových polyfenolů, redukujících sacharidů a celkových sacharidů byla provedena spektrofotometricky. Pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie s refraktometrickou detekcí byl změřen obsah jednotlivých mono- a disacharidů. Sacharidy byly z cereálních substrátů extrahovány vodou a poté podrobeny kyselé hydrolýze. Dva druhy rýžových substrátů byly dále vybrány jako nutriční zdroje pro kultivaci dvou modelových průmyslových mikroorganismů: kvasinky Rhodotorula glutinis a bakterie Bacillus subtilis. Substráty byly před přídavkem do produkčního média upraveny chemickou nebo enzymovou hydrolýzou a analyzovány. U mikroorganismů byla sledována produkce biomasy na různě upraveném typu odpadního substrátu.
|
|
|
Produkce karotenoidů kvasinkami s využitím odpadních substrátů
Kubáčková, Martina ; Čarnecká, Martina (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Karotenoidy představují jednu z nejrozšířenějších a nejpočetnějších tříd přírodních pigmentů s využitím v potravinářství, farmacii i kosmetice. Předložená bakalářská práce byla pojata jako srovnávací studie využití různých odpadních substrátů ke kultivaci kvasinek rodu Rhodotorula glutinis jako producentů karotenoidních barviv. Kvasinky byly kultivovány na různých živných médiích, kde se jako nutriční zdroje využívali různé druhy odpadních substrátů (např. bramborový odpad, jablečný odpad, obilniny, mláto, apod.). Do některých substrátů byly také přidány hydrolytické enzymy rozkládající polysacharidy. Tyto enzymy byly izolovány z plísně rodu Fusarium. Většina studovaných odpadních substrátů se prokázala jako použitelné médium ke kultivaci. Nejlepší podmínky pro produkci biomasy obohacené o karotenoidní barviva (6,4 g/l biomasy obohacené až 3,2 mg beta-karotenu/g sušiny) měla živná média zpracovaná pomocí hydrolytických enzymů.
|
|
|
Regulation of production of enriched biomass and lipidic substances in carotenogenic yeasts.
Němcová, Andrea ; Ondruška, Vladimír (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Carotenoids belong to the most abundant classes of natural pigments with important biological functions. In last years intensive studies focused on biotechnological production of carotenoids by suitable microorganisms were done. Presented work was realized as a comparative study of three yeast strains: Rhodotorula glutinis, Rhodotorula rubra a Sporobolomyces roseus. These strains were cultivated in different media with several waste substrates (potato extract, whey) as nutrition sources. Additionally, strains were exposed to some types of exogenous stress. All strains were able to use tested waste substrates as nutrition sources. Most of strains exhibited increased carotenoid production, in several conditions accompanied by high biomass formation. As the best producer of enriched biomass yeast strain Rhodotorula glutinis CCY 20-2-26 cultivated on medium with addition of lyophilized whey (9 g/l of biomass enriched by 2 mg/g of beta-carotene) and/or under mild salt stress.
|
host ::
RSS.