|
|
Biotechnologická produkce vybraných biopolymerů s využitím Haloferax mediterranei
Strečanská, Paulína ; Pernicová, Iva (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Cielom práce je štúdium produkcie vybraných biopolymérov, polyhydroxyalkanoátov (PHA) a extracelulárnych polysacharidov (EPS) pomocou Haloferax mediterranei. V prvej casti sa nachádza teoretický podklad zahrnajúci vlastnosti biopolymérov, výhody a ciele ich komercnej produkcie, charakteristiku a pozitívne aspekty kultivácie extrémne halofilného archeónu Haloferax mediterranei. Experimentálna cast bola zameraná na štúdium vplyvu koncentrácie odpadných substrátov, ako je proteolytický hydrolyzát srvátky a hydrolyzát peria na produkciu PHA a EPS. Dalším študovaným vplyvom bol objem média a s ním súvisiaci prístup kyslíku. PHA, konkrétne kopolymér P(3HB-co/3HV) bol analyzovaný plynovou chromatografiou s FID detekciou. Pri použití média s obsahom 25 % proteolytického hydrolyzátu srvátky bez prídavku glukózy bol dosiahnutý obsah 3HV v PHA až 15,09 %. Ako vhodné sa osvecili aj médiá s obsahom 10 % hydrolyzátu peria a 10% hydrolyzátu s prídavkom 30 g/l glukózy v objeme média 50 ml v 250 ml Erlenmeyerovej banke. Haloferax mediterranei bol schopný produkcie biomasy a akumulácie PHA s využitím odpadného substrátu proteínového charakteru aj bez prídavku substrátu sacharidovej povahy.
|
|
|
Enkapsulace aktivních látek do nanovláken a možnosti jejich aplikace
Procházková, Lucie ; Pernicová, Iva (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Diplomová práce byla založena na optimalizaci výroby nanovlákenných krytů a zisku produktu pro následné funkční využití. Výroba nanovlákenných krytů probíhala z vybraných materiálů metodou elektrospinning a forcespinning. Jako výchozí materiály byly použity polyhydroxybutyrát, želatina, chitosan a alginát. Tyto materiály byly po úspěšné optimalizaci obohaceny o aktivní složky ampicilin a ibuprofen pro funkcionalizované využití krytů pro účinnější hojení ran. Teoretická část byla zaměřena na problematiku kůže, procesy hojení, druhy ran a nanovlákny, dále byla zmíněna charakterizace vybraných výchozích materiálů pro formování nanovláken. Praktická část vycházela ze zdlouhavého procesu optimalizace přípravy vlákenných krytů a později i krytů obohacených o aktivní složky. Dále byly navrženy kombinované kryty z různých materiálů s obsahy obou aktivních složek. Následovala charakterizace veškerých připravených krytů z pohledu stability v krátkodobém i dlouhodobém měřítku. Stanoveno bylo postupné uvolňování aktivních složek spektrofotometricky i metodou vysokoúčinné kapalinové chromatografie. Důležité bylo také stanovení antimikrobiální aktivity vybraných aktivních složek enkapsulovaných do struktury krytů. Závěrem byly kombinované kryty s obsahem obou aktivních složek využity pro testování bezpečnosti s humánními buňkami typu keratinocytů (HaCaT). Testování bezpečnosti vycházelo ze stanovení viability humánních buněk pomocí MTT testu, pro ověření i LDH testu. Proveden byl také scratch test (test hojení ran) po aplikaci navržených kombinovaných krytů.
|
|
|
Příprava DNA s lokálními strukturami
Lofítková, Ellen ; Pernicová, Iva (oponent) ; Brázda, Václav (vedoucí práce)
V práci jsem se soustředila na kvadruplexy a křížové struktury DNA. Byly zkoumány plazmidy pBluescript a od něj odvozené vložením oligonukleotidové sekvence. In silico analýzou v QGRS Mapper a Palindrome analyser byly vyhledány sekvence tvořící kvadruplexy a křížové struktury. Plazmidy byly transformovány do E. coli, izolovány a poté podrobeny štěpení enzymy S1 nukleázou a restrikční endonukleázou ScaI. Rozštěpení S1 nukleázou vypovídalo o přítomnosti lokální struktury. Kombinované štěpení S1/ScaI nepřineslo přesvědčivé výsledky kvůli ztrátě DNA při přečištění.
|
|
|
Biotechnologické produkce PHA kopolymerů obsahujících 4-hydroxybuytrát
Kovářová, Radka ; Pernicová, Iva (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Cílem předložené diplomové práce je studium biotechnologické produkce kopolymeru poly(3 hydroxybutyrát-co-4-hydroxybutyrát). V první části práce byl proveden výběr vhodného bakteriálního kmenu z pěti vybraných mikroorganismů s různými prekurzory 4HB. Následně proběhla selekce vhodného substrátu a jeho optimální koncentrace. Mikroorganismy využívané v experimentální části byly Cupriavidus malaysiensis DSM 19416, DSM 19379 a DSM 25816, Thermomonas hydrothermalis DSM 14834 a Aneurinibacillus thermoaerophilus H1 CCM 8960. Výběr vhodného kandidáta byl proveden pomocí izolace kopolymeru a jeho následné charakterizace prostřednictvím plynové chromatografie s plamenovým ionizačním detektorem (GC-FID) a SEC-MALS analýzy (vylučovací chromatografie s detektorem měřícím statický rozptyl světla ve více úhlech). Výběr ideálního kandidáta byl posouzen gravimetricky a spektrofotometricky. V rámci experimentální práce bylo důležité zvolit optimální substrát a koncentraci pro akumulaci kopolymeru. Z provedených experimentů vyplývá, že nejvhodnějším kandidátem pro biotechnologickou produkci kopolymeru je bakteriální kmen Cupriavidus malaysiensis DSM 19379 V závěru experimentální práce byla prozkoumána biotechnologická produkce kopolymeru v laboratorním fermentoru.
|
|
|
Study on biotechnological potential of thermophilic gram-positive bacterium Brevibacillus sp. Bz
Filimonova, Anastasiia ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Pernicová, Iva (vedoucí práce)
The subject of the Master’s theses is to study the biotechnological potential of the thermophilic Gram-positive bacterium Brevibacillus borstelensis BZ. The theoretical part contains a general characterization of thermophilic organisms and their derived thermozymes, and describes their adaptive molecular mechanisms in protein thermostability. The final part of the theoretical part focuses on biodegradation of waste substrates, biobased and fossil-based polymers. The first experimental part deals with the production of hydrolytic enzymes on various original sources and waste substrates. Brevibacillus borstelensis BZ is reputed to be a highly promising source of thermostable enzymes, namely xylanases and cellulases, due to its high enzymatic production on original sources. Secondly, the strain BZ was capable of producing a thermostable hydrolytic enzyme on waste substrates. On these substrates, a selected strain preferably produces xylanases. As a consequence, thermostable xylanase has gained a special attention, and, subsequently, it was assayed for the identification of its optimal pH and temperature. The final part of the experimental work discovers the biodegradation capacity of Brevibacillus borstelensis BZ toward selected biobased and fossil-based polymers. The strain BZ provided new insight into biodegradation of polyethylene terephthalate (PET), amorphous fraction of polylactic acid (PLA), semicrystalline PLA, and polyhydroxyalkanoates (PHA). Scanning electron microscope (SEM) observations confirmed an occurrence of roughness surface, the presence of grooves, and an utter penetration of the bacterium through the PET film. Regarding biobased polymers, PHA granules treated with the strain BZ were completely degraded. By studying the surface morphology of both types of PLA, the results indicated a clear deterioration of the structure and the presence of pits and cracks on the surfaces.
|
|
|
Modifikace porozity bakteriální celulózy in situ
Ondruchová, Barbora ; Pernicová, Iva (oponent) ; Kovalčík, Adriána (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá modifikací porozity bakteriální celulózy in situ pomocí bakterie Komagataeibacter xylinus. Teoretická část práce byla zaměřena na rešerši různých způsobů kultivace Komagataeibacter xylinus a produkci porézní bakteriální celulózy. Velikost póru bakteriální celulózy závisí hlavně od způsobu kultivace Komagataeibacter xylinus. Bakteriální celulóza produkovaná staticky nebo dynamicky obsahuje póry velikosti od 0,02 µm do 10 µm. Experimentálně byl potvrzen rozdíl v porozitě ve vzorkách bakteriální celulózy připravené statickou a dynamickou kultivací. Byly také porovnané výtěžky jednotlivých kultivací. Porozita bakteriální celulózy byla dále in situ modifikovaná přídavkem částic vosku. Rastrovací elektronová mikroskopie potvrdila, že přídavkem částic vosku je možné významně podpořit porozitu bakteriální celulózy a zároveň zvýšit její produkci.
|
|
|
Příprava a charakterizace moderních krytů ran
Balášová, Patricie ; Pernicová, Iva (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na studium bioaktivních krytů ran. V průběhu práce byly připraveny hydrogelové, lyofilizované a nanovlákenné kryty ran. Hydrogelové a lyofilizované kryty ran byly připravovány na bázi dvou polysacharidů – alginátu a chitosanu. Nanovlákenné kryty ran byly připravovány zvlákněním polyhydroxybutyrátu. Veškeré připravené kryty ran byly obohaceny o bioaktivní látky, které představovaly zástupce analgetik (ibuprofen), antibiotik (ampicilin) a enzymů (kolagenáza). Do hydrogelových a lyofilizovaných krytů ran byly inkorporovány veškeré vybrané aktivní látky, zatímco nanovlákenné kryty byly připraveny pouze s ibuprofenem a ampicilinem. Teoretická část se věnuje anatomii a funkci lidské kůže. Byl zde vysvětlen proces hojení ran a představeny moderní kryty ran dostupné na trhu. Další část byla věnována materiálům na přípravu krytů ran (alginát, chitosan, polyhydroxybutyrát) a aktivním látkám, které byly využity v průběhu experimentální části této práce. V teoretické části byly přiblíženy metody příprav vlákenných krytů ran a taktéž v této práci využité metody testování cytotoxicity. První část experimentální práce byla zaměřena na přípravu již zmíněných krytů ran. U připravených krytů ran se v další části práce sledovaly jejich morfologické změny v čase a taktéž postupné uvolňování inkorporovaných aktivních látek do modelového prostředí. Postupné uvolňování ampicilinu bylo sledováno nejen spektrofotometricky, ale rovněž i pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie. V krytech, ve kterých byla zabudována kolagenáza, se sledovala i konečná proteolytická aktivita tohoto enzymu. Účinek aktivních látek byl pozorován na třech vybraných mikroorganismech: Escherichia coli, Staphylococcus epidermidis a Candida glabrata. Sledován byl rovněž i cytotoxický účinek na humánní buněčnou linii keratinocytů prostřednictvím MTT testu a LDH testu. Proveden byl i test pro sledování rychlosti hojení ran – scratch test.
|
|
|
Biotechnologická produkce PHB pomocí netradičních uhlíkových zdrojů
Fialová, Tereza ; Pernicová, Iva (oponent) ; Kovalčík, Adriána (vedoucí práce)
Bakalářská práce byla zaměřena na studium možností využití odpadních produktů růže šípkové získaných po výrobě likérů jako sekundárních uhlíkových zdrojů pro produkci poly(3- hydroxybutyrátu) (PHB). Pro biosyntézu PHB byla použita bakterie Cupriavidus necator. Veškeré kultivace byly vedeny jako submerzní batch kultivace v minerálním médiu s obsahem mikroelementů v erlenmeyerových baňkách po dobu 72 hodin. Jako sekundární zdroj uhlíku se použil šípkový olej získaný extrakcí hexanem ze zrníček plodu šípku a enzymatický hydrolyzát připravený z odpadní dužiny plodu šípku. Výtěžky po 72-hodinové fermentaci ukázaly, že šípkový olej je porovnatelným uhlíkovým zdrojem s fruktózou pro kultivaci bakterie C. necator, na rozdíl od enzymatického hydrolyzátu. Fermentací za použití 20 g/l šípkového oleje bylo vyprodukováno 10,82 g/l biomasy a 6,20 g/l PHB, což bylo o 21,6 % víc biomasy a o 13,1 % víc PHB v porovnání s fermentací za použití 20 g/l fruktózy. Fermentací C. necator za použití enzymatického hydrolyzátu o koncentraci redukujících cukrů 20 g/l se získalo jenom 2,92 g/l biomasy a 0,12 g/l PHB. Ani kombinace enzymatického hydrolyzátu s fruktózou se neukázala vhodná pro produkci PHB. V rámci této bakalářské práce byl dále v likéru, šípkovém oleji a enzymatickém hydrolyzátu stanoven obsah celkových redukujících cukrů, fenolických látek, a celková antioxidační aktivita. V šípkovém oleji byl také stanoven profil mastných kyselin a obsah barviv. Výsledky ukázali, že všechny stanovované vzorky vykazovali významný obsah celkových polyfenolů (2,04 – 12,4 g GAE/l vzorku) a antioxidační aktivitu (1,3 – 2,0 mmol TE /l vzorku).
|
|
|
Biotechnologická produkce PHA z odpadních otrub
Guziurová, Pavlína ; Pernicová, Iva (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá biotechnologickou produkcí polyhydroxyalkanoátů (PHA) z odpadních pšeničných otrub. Cílem bylo zjistit, zda hydrolyzát z pšeničných otrub podrobený různým typům předúpravy lze využít jako substrát pro produkci PHA pomocí vybraných bakteriálních kmenů. Vybrané kmeny byly Halomonas organivorans, Halomonas halophila a dva kmeny Schlegelella thermodepolymerans. Za nejlepší producenty byly vybrány halofilní kmeny, se kterými byly následně provedeny další kultivace. Nejefektivněji byly bakteriemi využity hydrolyzáty po neutrální předúpravě, jelikož měly nejnižší obsah mikrobiálních inhibitorů (fenolických látek), a bakterie na nich produkovaly nejvíce PHA. Nejvyšší hodnota naprodukovaného PHA bylo na hydrolyzátu s neutrální předúpravou u kmene Halomonas organivorans, konkrétně 2,82 g/l. Hydrolyzát byl využit i pro produkci kyseliny mléčné, pro kterou byly využity bakteriální kmeny Lactobacillus. Nejvyšší dosažená koncentrace naprodukované kyseliny mléčné byla 16,73 g/l u kmene Lactobacillus casei.
|
|
|
Stanovení biologické aktivity rekombinantního proteinu adiponektinu pomocí buněčné kultury
Pernicová, Iva ; Rittich, Bohuslav (oponent) ; Ševčík, Mojmír (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá stanovením biologické aktivity rekombinantního proteinu adiponektinu pomocí buněčné kultury. Nejprve bylo důležité zvládnout práci s buněčnými kulturami konkrétně s linií 3T3-L1. Na základě proliferačních testů byla vybrána koncentrace inaktivovaného séra, která byla používána pro všechny další experimenty. V proliferačním testu byla ověřena stimulace růstu buněk pomocí růstových faktorů HB-EGF, PDGF-BB a bFGF v různých koncentracích. Biologická aktivita adiponektinu poté byla stanovena jako inhibice stimulace růstu s 5 ng/ml PDGF-BB. Test biologické aktivity adiponektinu byl také proveden s lyofilizovaným adiponektinem a růstovým faktorem bFGF (0,1 ng/ml). Lyofilizace neměla vliv na biologickou aktivitu adiponektinu.
|
host ::
RSS.