|
|
Biotechnologická produkce PHA pomocí vybraných bakteriálních isolátů
Matějka, Filip ; Šedrlová, Zuzana (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce pojednává o produkci polyhydroxyalkanoátů (PHA) za využití termofilních bakteriálních izolátů s označením 34, 35 a BŽ. Bakteriální mikroorganismy pocházejí z aktivovaného kalu a kompostu. Teoretická část práce obsahuje popis PHA, extremofilních bakterií a detekčních technik pro stanovení polyhydroxyalkanoátů. V experimentální části byla nejprve pomocí PCR stanovena přítomnost phaC genu, který je klíčový pro schopnost produkce PHA a bakteriální kmeny byly také podrobeny sekvenaci genu 16S rRNA za účelem jejich taxonomické klasifikace. V další části experimentální práce došlo k optimalizaci podmínek pro nárůst biomasy a produkci PHA. Postupně byly identifikovány vhodného zdroje uhlíku, ideální kultivační teplota a taktéž byl sledován vliv prekurzorů na produkci kopolymerů. Složení a podíl PHA byl stanoven pomocí GC-FID a na závěr proběhl vizuální screening akumulace PHA uvnitř bakteriálních buněk za pomocí fluorescenční mikroskopie.
|
|
|
Vliv schopnosti akumulace PHA na odolnost bakterií vůči bakteriocidním léčivům
Hrabalová, Vendula ; Kučera, Dan (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá vlivem bakteriocidních léčiv na bakterii kmene C. necator H16 a jejímu mutantnímu kmenu PHB-4. Kmen H16 je schopen akumulace polyhydroxyalkanoátů (PHA) ve formě granulí, zatímco kmen PHB-4 tuto schopnost postrádá. Teoretická část bakalářské práce se zaměřuje na vliv antibiotik na bakterie obecně a možností stanovení citlivosti mikroorganismů vůči antimikrobiálním látkám. V experimentální části byl testován vliv tří vybraných antibiotik (nisin, streptomycin a penicilin) na oba kmeny. Stanovena byla viabilita bakterií pomocí plotnové metody a průtokového cytometru. Dále byly použity antimikrobiální testy, konkrétně agarová difúzní metoda a bujónová diluční metoda. Ukázalo se, že produkce PHA snižuje odolnost buněk vůči antimikrobiálním látkám, protože kmen C. necator H16 je citlivější vůči působení streptomycinu a penicilinu než kmen C. necator PHB-4.
|
|
|
Produkce polyhydroxyalkanoátů pomocí Haloferax mediterranei
Hlináková, Kristýna ; Kučera, Dan (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce je zaměřena na studium vybraných vlivů na produkci biopolymerů, polyhydroxyalkanoátu (PHA) a extracelulárních polysacharidů (EPS), extrémně halofilní Archae Haloferax mediterranei. V teoretické části je zpracována stručná charakteristika biopolymerů a přehled příslušných mikrobiálních producentů. Experimentální část byla zaměřena na výběr vhodného substrátu, koncentraci soli a glukózy v médiu pro optimální produkci biopolymerů. Dalšími studovanými vlivy byla přítomnost světla a vhodná kultivační teplota. Pro stanovení biomasy byla zvolena metoda UV-VIS spektrofotometrie a gravimetrická metoda. PHA byly analyzovány pomoci plynové chromatografie s FID detekcí. Konkrétním PHA, produkovaným pomoci H. mediterranei, je kopolymer P(3HB-co-3HV). Obsah 3HV v kopolymeru se pohybuje okolo 10 %. Pro produkci PHA se jako nejlepší substrát osvědčila směs glukózy a glycerolu, kdy bylo dosaženo až 80,6% PHA v sušině. Dále byla optimalizována osmotická síla prostředí, kde se z pohledu akumulace PHA nejlépe osvědčila koncentrace NaCl 200 g/l. Je zajímavé, že na různou iontovou sílu prostředí reagovala kultura odlišnou pigmentací. Posledním klíčovým parametrem, který byl optimalizován v rámci této práce, byla teplota. Nejvyšší výtěžek PHA byl zaznamenán při teplotě 37°C, nicméně kultura byla schopna růst a akumulovat PHA i při teplotě 50°C.
|
|
|
Anizotropní techniky ve studiu cytoplazmy
Sýkorová, Kateřina ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Cílem této práce bylo provést srovnávací experimenty pomocí časově rozlišené anizotropie a ustálené anizotropie v bakteriích kmene Cupriavidus necator. Fluorescenční sondou pro skenování buněčného vzorku byl vybrán fluorescein, respektive jeho derivát BCECF_AM. Pomocí ověřovacího experimentu v systému glycerol/voda s přídavkem fluoresceinu, byla ověřena anizotropie a vypočítán molární hydrodynamický objem jedné molekuly fluoresceinu, který přibližně odpovídal jeho reálné hodnotě. Pomocí fluorescenční anizotropní mikroskopie byly získány obrázky bakterií s příslušnými středními hodnotami anizotropií. Skeny bakterií CN H16 a mutantů CN PHB-4, ukázaly patrné rozdíly mezi uniformitou vnitřního prostředí.
|
|
|
Možnosti stanovení mykotoxinů v ječmeni a sladu
Čuta, Robert ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Běláková, Sylvie (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá problematikou mykotoxinů obsažených v obilovinách, zvláště v ječmeni a sladu. Teoretická část shrnuje poznatky o mykotoxinech a jejich výskytu. Jsou zde rozebírány možnosti stanovení mykotoxinů. V experimentální části byla optimalizována metoda extrakce deoxynivalenolu na ultrazvuku. Ke stanovení deoxynivalenolu byla použita metoda vysokoúčinné kapalinové chromatografie s hmotnostním detektorem (HPLC – MS/MS). Tato metoda byla využita ke stanovení obsahu deoxynivalenolu v ječmeni a z něj vyrobeného sladu. Bakalářská práce byla realizována ve Výzkumném ústavu pivovarském a sladařském a. s. v Brně.
|
|
|
Bioinformatic analysis of PHA synthases of thermophilic bacteria
Brondová, Zuzana ; Brázda, Václav (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
The thesis deals with bioinformatics analysis, the aim of which was to find a suitable producer of PHA for new generation industrial biotechnologies from the collection of found thermophilic bacteria. Part of experiments was the finding of several thermophilic bacteria based on the similarity of the protein sequence of the phaC gene of the bacterium Cupriavidus necator. The next part of thesis was a literature search of the abilities of these thermophilic bacteria focused on culture conditions and the spectrum of usable substrates. Subsequently, five bacteria were selected for use in NGBI based on the information obtained. Freely available databases were used during the experimental work, and evolutionary analysis were performed in MEGA X and Operon-mapper. Rubrobacter xylanophilus with collection number DSM 9941 was selected from the collection of bacterial strains as the most promising PHA producer for NGIB. The high culture temperature of up to 70 ° C and a large amount of utilized carbohydrate substrates were considered decisive. An interesting result of the analysis was to find the gene sequences of two classes of PHA synthase – I. and III. class, as for a single bacterial strain from the entire collection. Additional genes linked to PHA metabolism were found in genome analysis.
|
|
|
Role extracelulární DNA v mikrobiálním biofilmu
Gromov, Anton ; Chytilová, Aneta (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Abstrakt Bakalářská práce je zaměřena na studium role extracelulární DNA v mikrobiálním biofilmu. Práce zahrnuje vlastnosti biofilmů, funkce biofilmů a rovněž funkce a vlastnosti extracelulární DNA v biofilmu. V teoretické části je popsán proces vzniku biofilmu a vliv působení různých typů stresů na něj. Práce rovněž pojednává o roli biofilmu u bakterií či o jeho způsobech rozmnožování. Zajímavé je také pojednání o působení antibiotik na biofilm, o způsobech získávání eDNA či o využití DNAsy. V některých kapitolách byly důkladně probrány funkce eDNA a vliv její přítomnosti na obranu bakterie. V experimentální části byl zjišťován obsah biofilmu a byl porovnán s buňkami, které rostly v tekutém a pevném mediu. Bylo provedeno měření obsahu DNA v médiích a měřen byl také vliv solného a teplotního stresu na biofilm. Zároveň byl v biofilmu změřen obsah celkových proteinů, sacharidů, obsah PHB a redukujících cukrů. Na základě výsledků experimentu bylo zjištěno, že biofilm buňku velice dobře chrání před velkým osmotickým tlakem a teplotním stresem. Stresové podmínky také ovlivňovaly produkci PHB, jenž je využíván jako rezervní forma energie a uhlíku. Pro studium vlivu stresu na obsah makromolekul byl pomocí antronového reagentu změřen obsah celkových cukrů. Za pomoci gelové elektroforézy byla nejprve zkontrolována přítomnost eDNA v biofilmech a planktonických buňkách a pak za využití různých spektrofotometrických metod byla stanovena přesná koncentrace v planktonických a biofilmových buňkách.
|
|
|
Příprava a aplikace částic z kopolymeru P(3HB-co-4HB)
Ostanina, Kseniia ; Sedláček, Petr (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá přípravou částic z kopolymeru poly(3-hydroxybutyrát-co-4-hydroxybutyrát). Postup je založen na rozpuštění kopolymeru v acetonu a jeho následném dávkování do anti-solventů, se kterými je aceton plně mísitelný. Teoretická část se zaměřuje na vlastnosti kopolymeru, jeho produkci a možné využití v medicínských aplikacích. V rámci experimentální části bylo vyzkoušeno kapání do vybraných anti-solventů pomocí stříkačky a pipety nad a pod hladinou kapaliny. Byly zvoleny následující anti-solventy: voda, 50 % roztok acetonu ve vodě, 75 % aceton ve vodě, methanol, 50 % methanol ve vodě, 75 % methanol ve vodě a dimethylsulfoxid (DMSO). Využívaly se tři kopolymery s různým podílem monomerních jednotek (63 %, 87 % a 33 % 4HB), který byl stanoven pomocí plynové chromatografie. Kopolymery byly získány kultivací bakteriálního kmenu Aneurinibacillus sp. H1. Výsledky svědčí o tom, že pomocí metod, popsaných v této práci, lze připravit částice o velikosti přibližně 100-500 nm. Vyrobené částice mohou být následně úspěšně využity v medicínských aplikacích.
|
|
|
Řízená produkce pullulanu mikroorganismem Aureobasidium pullulans
Skoumalová, Petra ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá studiem vlivu exogenních stresových faktorů na produkci biomasy a pullulanu mikroorganismem Aureobasidium pullulans. V práci byla zpracována literární rešerše zaměřená na přehled stresových faktorů, producenty pullulanu a na jeho strukturu, funkci a technologické využití. V rámci experimentální části práce byla stanovena růstová charakteristika mikroorganismu Aureobasidium pullulans a produkce pullulanu během růstu v optimálních podmínkách a v prostředí obsahujícím stresový faktor. Snížená dostupnost kyslíku měla za následek pokles produkce biomasy. Organismus se proti tomuto stresu bránil zvýšenou produkcí pullulanu. Při chemickém stresu s přídavkem NaCl byla výrazně ovlivněna hlavně produkce biomasy. Nejvyšší produkce pullulanu byly stanovena při koncentraci 15 g/l NaClv produkčním médiu. V přítomnosti ethanolu docházelo k výraznému poklesu růstu biomasy a u vyšších koncentraci k zastavení produkce pullulanu. V případě peroxidového stresu nebyly zaznamenány v produkci pullulanu žádné výrazně změny. Kratší expozice a nižší koncentrace těžkých kovů (Cr(III), Se(IV)) vykazovaly lepší vliv na produkci pullulanu a biomasy než dlouhodobý efekt.
|
|
|
Struktura a vlastnosti bakteriálního biofilmu
Mrázová, Kateřina ; Sedláček, Petr (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá studiem základních vlastností buněk biofilmu PHA produkujících bakterií, konkrétně Burkholderia cepacia a Burkholderia sacchari. Pro porovnání jednotlivých typů buněk byly provedeny dva typy kultivací: jednak byly buňky kultivovány ve speciálním bioreaktoru, čímž byla připravena kultura obsahující jak volné planktonické, tak přisedlé biofilmové buňky, a pro porovnání pak byla provedena kultivace na Petriho miskách. V praktické části byla stanovována afinita jednotlivých typů buněk k hydrofobní fázi pomocí metody BATH, kdy bylo zjištěno, že přisedlé buňky ať biofilmové z bioreaktoru či odebrané z Petriho misek, převážně ochotněji přecházejí do hydrofobní fáze než volné planktonické buňky. Dále byla pomocí dynamického rozptylu světla (DLS) stanovována velikost jednotlivých typů buněk a také jejich Zeta potenciál. Pro studované vzorky bylo zjištěno, že buňky ve vzorcích mají tendenci agregovat a rozdíl ve velikostech obou typů buněk se projevuje pouze pro biofilm bakterie Burkholderia cepacia. V neposlední řadě byl sledován vliv přítomnosti jednotlivých typů bakteriálních buněk na povrchové napětí vody a také rozdílné množství PHA kumulovaného v jednotlivých typech buněk.
|
host ::
RSS.