|
|
Produkce vybraných metabolitů karotenogenními kvasinkami kultivovanými na potravinářských odpadech
Turková, Lucie ; Hlaváček, Viliam (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
U použitých kmenů kvasinek (Cystofilobasidium capitatum, Rhodotorula glutinis, Sporobolomyces shibatanus a Sporobolomyces roseus) byla sledována produkce vybraných metabolitů - zejména karotenoidů, dále pak i ergosterolu a koenzymu Q. Kvasinky byly kultivovány na odpadních substrátech z vinařství - výliscích (slupkách) a třapinách. Odpadní substráty byly podrobeny analýze obsahu sacharidů, tuků, tříslovin, polyfenolů a dalších látek. Kultivace probíhaly též na chemicky a enzymově hydrolyzovaných substrátech. K enzymové hydrolýze byly využity extracelulární hydrolázy plísní Phanerochaete chrysosporium a Penicillium lilacinum. Nejvyšší produkce sledovaných metabolitů bylo dosaženo při kultivaci na třapinách hydrolyzovaných enzymy P. chrysosporium u kvasinky S. roseus. Výtěžek -karotenu činil 616,1 g/g suš., celkových karotenoidů 753,6 g/g suš., ergosterolu 415,5 g/g suš. a koenzymu Q 77,9 g/g suš. Kvasinka S. roseus dosahovala některých nejvyšších hodnot i u dalších sérií kultivací. Nejmenší produkce byly zaznamenány u S. shibatanus. Na základě spotřeby redukujících cukrů jednotlivými kmeny byly vypočteny také výtěžnostní koeficienty biomasy a -karotenu ze substrátu.
|
|
|
Optimalizace podmínek kultivace řasových kultur ve fotobioreaktorech
Byrtusová, Dana ; Márová, Ivana (oponent) ; Kočí, Radka (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce je zaměřena na optimalizaci kultivace kmenů Hameatococcus pluvialis ve fotobioreaktorech a biotechnologickou produkci astaxanthinu. V teoretické části byly shrnuty poznatky o podmínkách pro optimální růst a produkci sekundárních metabolitů. Dále byly charakterizovány aktuální kultivační systémy a možnosti monitoringu metabolitů a živin. V rámci experimentální části byla stanovena růstová charakteristika kmenu z Březové nad Svitavou HMP – CCALA 375 za optimálních podmínek na bílém a červeném světle. V průběhu růstu kultury byl studován také profil karotenoidů a jejich koncentrace. Vyšší výtěžek biomasy byl dosažen v kultivaci s bílým světlem (0,939 g/l). Z hlediska obsahu karotenoidů byly u obou kultivací dominujícími pigmenty lutein a -karoten. Další experimenty byly zaměřeny na stanovení optimálních růstových podmínek pro vybrané čtyři kmeny H. pluvialis z Německa, Ameriky, Afriky a Švýcarska. Jako nejvhodnější médium pro kultivaci bylo vyhodnoceno BBM, naopak nejhorší výsledky byly zaznamenány u BG11. Teplota kultivace 22°C byla v předchozích experimentech stanovena jako optimum pro srovnávací kmen HMP - CCALA 375. Vybrané čtyři kmeny byly podrobeny kultivaci nejen při 22°C, ale i při teplotě 25 °C. Kultivace při vyšší teplotě se ukázala být vhodná hlavně pro švýcarský, německý i africký kmen. Analýzou změny osvětlení bylo zjištěno, že je výhodnější kulturu předem adaptovat na nižší osvětlení (50 µmol fotonů•m^-2•s^-1) a poté zvýšit intenzitu na 100-150 µmol fotonů•m^-2•s^-1. Nejlepších růstových výsledků dosahoval švýcarský kmen, který by mohl být využitelný pro komerční produkci astaxanthinu. V poslední části práce byl zkoumán vliv stresových podmínek na produkci astaxanthinu kmenem z Březové nad Svitavou HMP – CCALA 375. Jako stresové faktory byly použity vysoké osvětlení (1 000 µmol fotonů•m^-2•s^-1), nízká koncentrace dusíku (32,96 mg/l), přídavek chloridu sodného (0,5%), vliv octanu sodného (2,2 mM) a kombinace chloridu a octanu sodného (0,5% NaCl, 2mM NaAc). Při vysokém osvětlení (1 000 µmol fotonů•m^-2•s^-1) bylo dosaženo největší akumulace astaxanthinu, která přesahovala 20 mg/g sušiny. Významný výtěžek byl pozorován i v kultivaci s přídavkem octanu sodného (9,2 mg/g) vzhledem k publikovaným hodnotám [103, 105]. Naopak minimální nárůst vykazovala kultura rostoucí v prostředí solného stresu (3,8 mg/g). V navazujících experimentech bude zkoumán vliv vhodných kombinací stresových faktorů nejen na kmen HMP – CCALA 375, ale i na jiné perspektivní kmeny H. pluvialis s cílem dosáhnout nadprodukce astaxanthinu významné pro velkoobjemovou kultivaci.
|
|
|
Využití metody LC/MS k analýze vybraných přírodních fyziologicky aktivních látek
Trčková, Marie ; Čáslavský, Josef (oponent) ; Kočí, Radka (vedoucí práce)
Předložená práce je zaměřena na aplikaci kombinované instrumentální metody RP-HPLC/ESI-MS a její možnosti využití v analýze vybraných skupin přírodních látek, které jsou známé svými pozitivními fyziologickými účinky. Tyto látky byly dále sledovány v běžných a hojně konzumovaných potravinách. Nově pak byly ve vzorcích identifikovány některé další sloučeniny, pro které nebyly dostupné standardní preparáty. Ze studie je patrné, že metoda HPLC/ESI-MS je poměrně výhodnou koncovkou pro stanovení velké řady polyfenolických sloučenin, zatímco k analýze karotenoidů by bylo vhodnější využít jiného typu ionizace.
|
|
|
Vliv stresu a nutričních podmínek na metabolismus karotenogenních kvasinek a mikrořas
Sikorová, Pavlína ; Byrtusová, Dana (oponent) ; Szotkowski, Martin (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývala především vlivem biologického stresu (kokultivací) na růst a metabolismus vybraných karotenogenních kvasinek a mikrořas. Metabolity těchto mikroorganismů jsou chlorofyly a karotenoidy, což jsou přírodní pigmenty sloužící jako antioxidanty. Kokultivace teoreticky spočívá v tom, že se mikroorganismy vzájemně podporují v růstu a v produkci metabolitů, což by mělo za následek zvýšenou produkci již zmíněných chlorofylů a karotenoidů. Teoretická část práce je zaměřená na popis vybraných druhů kvasinek a mikrořas a dále podrobněji rozebírá témata stresových faktorů v závislosti na růstu a metbolismu mikroorganismů. Experimentální část se poté zabývá různými druhy kultivací a kokultivací a snaží se optimalizovat produkční média a najít nejlepší symbiotické kvasinky a mikrořasy. Také se zde řeší otázka různých poměrů mikroorganimsů v kokultivacích. Použité kvasinky byly Rhodotorula kratochvilovae, Rhodosporidium toruloides a Phaffia rhodozyma. Kultivovanými mikrořasami byly Desmodesmus acutus, Desmodesmus quadricauda, Coccomyxa sp., Chlorella sorokiniana, Chlamydomonas reinhardtii a Scenedesmus obliquus. Kultivovanou sinicí byl Synechoccocus nidulans. Nejúspěšnějsím kokultivačním experimentem ve všech směrech se ukázala být kokultivace R. kratochvilovae s řasou Desm. quadricauda. Tento experiment byl velmi úspěšný ve všech ohledech.
|
|
|
Produkce pigmentů a lipidických látek mikroorganismy na odpadních substrátech potravinářského průmyslu
Hladká, Dagmar ; Němcová, Andrea (oponent) ; Szotkowski, Martin (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá produkcí karotenoidů, lipidů a jiných látek vybranými kmeny karotenogenních kvasinek, autotrofních řas. Vybrané kmeny byly kultivovány v produkčním médiu o různém složení, obsahujícím odpadní substráty z potravinářského průmyslu. Vybrané kmeny byly vystaveny různé formě stresu, za účelem zvýšení produkce zmíněných metabolitů. Teoretická část nám poskytuje informace o daných kmenech kvasinek a řas, dále informace o sledovaných metabolitech jako jsou lipidy, karotenoidy, ergosterol, ubichinon a chlorofyl. V neposlední řadě se studie zabývá možností stanovení těchto látek. Experimentální část vysvětluje postupy kultivace jednotlivých kmenů kvasinek a mikrořas. Dále se zaměřuje na popis jednotlivých metod stanovení sledovaných metabolitů. Výsledková část porovnává produkci biomasy, metabolitů a lipidů jednotlivými kmeny kvasinek a mikrořas. Jako vybrané kvasinek byly použity Sporidiobolus pararoseus, Sporidiobolus metaroseus, Sporobolomyces roceus, Phaffia rhodozyma a Dioszegia hungarica. Vybranými kmeny mikrořas byly Desmodesmus acutus, Desmodesmus quadricauda, Scenedesmus dimorphus a Chlamydomonas reinhardtii. U zmíněných kmenů byly testovány optimální podmínky média pro produkci metabolitů a lipidů. Z našich výsledků vyplývá, že optimální poměr uhlíku a dusíku pro produkci sledovaných metabolitů při aplikaci kávového hydrolyzátu byl C/N 13 a C/N 25. U mikrořas měla zvýšená koncentrace dusíkatého zdroje negativní vliv na produkci lipidů. Nejvhodnější kmen mikrořas pro využití dusíku v různých koncentracích byl Chlamydomonas reinhardtii. Sporidiobolus metaroseus se poté prokázal jako nejvhodnější kmen pro produkci metabolitů s využitím kávového hydrolyzátu.
|
|
|
Produkce a charakterizace imunologicky aktivních mikrobiálních beta-glukanů kvasinkami.
Gerspitzerová, Nela ; Šimanský, Samuel (oponent) ; Szotkowski, Martin (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na studium vlivu různých kultivačních podmínek na produkci biomasy, beta-glukanů, lipidů, karotenoidů a dalších metabolitů u vybraných kmenů karotenogenních kvasinek. Práce je rozdělena na dvě hlavní části, a to část teoretickou a část experimentální. V teoretické části jsou charakterizovány beta-glukany, možnosti jejich zdrojů a využití. Dále jsou zde popsány zvolené rody kvasinek, další jimi produkované metabolity, a nakonec možné metody analýzy těchto látek. V experimentální části je popsán postup kultivace, analýzy a získané výsledky. V rámci prvního experimentu byly zvolené kmeny kvasinek kultivovány na produkčních médiích s různým C/N poměrem, během druhého experimentu byly kvasinky kultivovány při různém obsahu fosforu, a to buď za laboratorní nebo za snížené teploty. Zvoleny byly kmeny Rhodotorula glutinis, Rhodotorula mucilaginosa, Rhodosporidium toruloides, Cystofilobasidium macerans, Sporidiobolus metaroseus a Sporidiobolus pararoseus. Zvyšující se C/N poměr měl obecně pozitivní vliv na produkci lipidů, zato u karotenoidů působil opačným způsobem, na množství beta-glukanů neměl jednoznačný vliv. Bylo zjištěno, že snížení kultivační teploty má výrazně negativní efekt na produkci všech sledovaných metabolitů. Zvýšený obsah fosforu v produkčních médiích u většiny kmenů pozitivně ovlivnil produkci biomasy a zastoupení beta-glukanů, naopak největších hodnot obsahu karotenoidů bylo dosaženo při nižší koncentraci fosforu. Na množství a zastoupení lipidů neměl obsah fosforu téměř žádný vliv. Nejvyšší zastoupení beta-glukanů v biomase bylo zjištěno u kmene C. macerans, jejich největší produkce dosáhl kmen R. toruloides. Pro akumulaci lipidů v biomase byl nejvhodnější kmen S. metaroseus. Nejvyšší množství celkových karotenoidů bylo dosaženo u kmene R. mucilaginosa.
|
|
|
Studium karotenogenních kvasinek v průběhu růstu pomocí pokročilých instrumentálních technik
Vaněk, Martin ; Breierová, Emília (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá využitím pokročilých fluorescenčních technik při získávání poznatků o průběhu kultivace karotenogenních kvasinek. Zkoumá možnosti průtokové cytometrie při měření autofluorescence a kvantifikaci karotenoidů. Ukázalo se, že dokud jsou karotenoidy ukládány do membránových struktur, je metoda použitelná. Ovšem v průběhu stacionární fáze karotenogenní kvasinky vždy začnou ukládat karotenoidy i do lipidických granulí, a tehdy metoda selhává. Dále byly zkoumány možnosti průtokové cytometrie pro stanovení velikosti buněk a obsahu lipidů. Dokud buňky nehladoví, tedy není vyčerpán substrát v médiu, tak tato měření vysoce korelují s obsahem lipidů dle plynové chromatografie. Nutností je ovšem sestrojení kalibrace pro každý kvasničný druh zvlášť, aby byla vystižena specifika vnitrobuněčné stavby. Další zkoumanou metodou byla fluorescenční mikroskopie se schopností časově rozlišené detekce, umožňující ve vzorku pozorovat odlišné spécie téže sloučeniny, v závislosti na rozdílných prostředích, ve kterých se nachází. Pomocí této metody byly pozorovány a kvantifikovány změny buněčných lipidických struktur (membrán, lipidických granulí) a nalezeny souvislosti s přizpůsobováním se podmínkám prostředí. Zvyšování koncentrace karotenoidů a/nebo zvýšení rigidity membrán dochází tehdy, když buňka přechází z jednoho růstového a metabolického stádia do druhého a potřebuje chránit intracelulární obsah během takové změny.
|
|
|
Testování biologického účinku glukanů na buněčných liniích in vitro
Šimková, Eva ; Holub, Jiří (oponent) ; Němcová, Andrea (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práci je izolace a testování -glukanů z vybraných kmenů kvasinek. V teoretické části je vypracována charakterizace -glukanů, mikrobiální produkce -glukanů kvasinkami, stanovení polysacharidů, exopolysacharidů a testování in vitro. Kvasinky mají buněčnou stěnu tvořenou -glukany. -glukany jsou známy pro své léčivé účinky. Experimentální část bakalářské práce se zabývá charakterizací vybraných biomas kvasinek v různých formách, srovnáním jejich účinků a množství -glukanů v jednotlivých formách. Byly vybrány kmeny kvasinek Metschnikowia pulcherrima, Cystofilobasidium infirmominiatum a Rhodotorula kratochvilovae. Následně se práce zabývá izolací a testováním izolovaných -glukanů zvybraného lyofilizovaného kmene kvasinek Rhodotorula kratochvilovae. Vybraný kmen byl izolován 2 způsoby. První způsob izolace, který byl šetrnější ke konformaci -glukanů díky působení ultrazvukové homogenizace buněk. Druhý způsob izolace byl méně šetrný ke -glukanům, pro jejich homogenizaci se využívala kyselina a zásada. Analýzy obou extrakčních metod potvrdily přítomnost izolovaných -glukanů, nicméně bylo zjištěno, že výtěžnost obou metod byla poměrně nízká a vyžaduje další optimalizaci postupu. Celkově lepším extrakčním postupem byla metoda II. Vzorek tohoto extraktu byl dále testován na buněčné linii HaCaT. Výsledky pilotních testů potvrdily cytotoxicitu u námi získaného extraktu.
|
|
|
Optimalizace extrakce bioaktivních látek z bylin do různých druhů méně známých olejových základů
Chytil, Dalibor ; Zemanová, Jana (oponent) ; Pořízka, Jaromír (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá optimalizací postupů pro extrakci bioaktivních látek lipofilního charakteru z plodů rakytníku řešetlákového (Hippophae Rhamnoides) do rozdílných druhů olejových základů s využitím jednoduché macerace. Teoretická část pojednává o charakterizaci této byliny, o jejím botanickém zařazení, tradičním použití, chemickém složení a léčivých účincích. Zvýšená pozornost je dále věnována charakterizaci jednotlivých druhů použitých rostlinných olejů. Konkrétně čajovníkový, čajovníkový organic, marakujový, kukui a kiwi olej. Experimentální část je zaměřena na aplikaci teoretických poznatků. U jednotlivých olejových základů byl stanoven profil celkových a volných mastných kyselin pomocí GC/FID a také základní tuková čísla. Při optimalizaci extrakce byl kladen důraz nejen na vliv použitého extrakčního činidla, ale také na dobu extrakce (1, 3, 5, 7, 10, 14, 21 a 66 dní). Maceráty byly průběžně podrobeny stanovení vybraných parametrů (celkové množství karotenoidů, celkové množství fytosterolů, lutein, neoxanthin, astaxanthin, stigmasterol, -sitosterol a vitamin E) s využitím UV-VIS spektroskopie a HPLC/PDA. Stejně tak bylo v průběhu macerace sledováno peroxidové číslo pro posouzení míry oxidační degradace macerátů. Výtěžnost celkových sledovaných parametrů v individuálních olejích se od sebe významně nelišila. Naopak u výtěžnosti jednotlivých vybraných sledovaných parametrů byly pozorovány významné změny. Zároveň statická macerace za námi stanovených podmínek nebyla příliš vhodná pro extrakci vitaminu E, stigmasterolu a celkových fytosterolů.
|
|
|
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.
|
host ::
RSS.