|
|
Srovnání produkce lipidů a lipidických metabolitů vybranými kvasinkami a řasami
Šimanský, Samuel ; Rapta, Marek (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá produkcí lipidů a lipidických metabolitů vybranými kmeny karotenogenních kvasinek, autotrofních řas a sinic. Na vybrané kmeny byly aplikovány různé formy stresu a jejich vliv byl následně srovnán. Teoretická část se zabývá zpracováním poznatků o vybraných kmenech kvasinek, řas a sinic. Dále jsou zmíněny sledované metabolity (lipidy, karotenoidy, ergosterol, ubichinon a chlorofyl) a možnosti jejich stanovení. Experimentální část se zabývá zejména sledováním vlivu nutričního stresu na produkci vybraných metabolitů a biomasy kvasinkami, konkrétně jejich růstových vlastností na odpadním tuku. Dále je sledován vliv zvýšené a snížené teploty na kultivaci kvasinek, řas a sinic. Taktéž byli provedeny experimenty za osmotického stresu, způsobeného přídavkem NaCl. Pro rozklad odpadního tuku byl vybrán jako nejvhodnější kmen Sporidiobolus pararoseus, a to zejména kvůli jeho nadprůměrnému obsahu karotenoidů, ergosterolu a ubichinonu v biomase. Modifikace teploty anebo zvýšený osmotický stres měly ve většině případů negativní vliv na produkci biomasy.
|
|
|
Metabolická adaptace vybraných kmenů mikrořas na různých zdrojích dusíku
Kodajek, Matěj ; Šimanský, Samuel (oponent) ; Szotkowski, Martin (vedoucí práce)
Mikrořasy a sinice jsou fotosyntetické organismy, které se společně s dalšími mikroorganismy (kvasinky, bakterie) využívají průmyslu, protože produkují řadu zajímavých organických látek. Tato práce se zabývá metabolickou adaptací mikrořas Scenedesmus obliquus, Scenedesmus acutus, Scenedesmus dimorphus, Chlamydomonas reinhardtii, Coccomyxa sp. a sinic Synechococcus nidulans, Arthrospira maxima, Limnospira maxima, Anabaena torulosa, které byly kultivovány na různých zdrojích dusíku. Tyto kmeny jsou popsány v teoretické části včetně metabolitů, které produkují a jejich využitím. V experimentální části jsou popsány všechny chemikálie, pomůcky, přístroje a postupy použité pro kultivaci a analýzu mikroorganismů. Cílem této práce bylo porovnat a zjistit, který zdroj dusíku v médiu BBM nebo SPIRULINA je pro daný kmen nejvhodnější z hlediska produkce celkové biomasy a podílu jednotlivých metabolitů. Jako zdroj dusíku byl použit dusičnan sodný, síran amonný, glycin, močovina a syrovátkový protein. Obsah a složení lipidů v biomase byl stanoven plynovou chromatografií. Obsah ubichinonu, karotenoidů a chlorofylů byl stanoven kapalinovou chromatografií.
|
|
|
Optimization of extraction of pigments from yeast and algae cells
Šimanský, Samuel ; Mikulíková, Renata (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
The presented diploma thesis deals with the extraction and storage stability of lipophilic pigments produced by selected strains of yeasts and algae. In this thesis, there was studied the influence of the selected solvents on the efficiency of extraction, as well as the effect of ambient temperature on the stability of the pigments during storage. The work is divided into two main parts, theoretical and practical part. In the theoretical part knowledge about algae, yeasts and their cultivation parameters is summarized. Furthermore, some information regarding the selected lipid metabolites, their properties and possibilities of application in various branches of industry is mentioned. The practical part deals with the preparation of extracts and stability tests. Extracts were prepared from selected biomass samples in solvents suitable for applications in food industry or cosmetics (ethanol and hexane). Subsequently, the long-term stability tests lasting 4 months and short-term stability tests lasting a total of 28 days were performed on these extracts. The pigments were determined by HPLC and spectrophotometrically, the fatty acid content was determined by GC. For the extraction of pigments from biomass, in the most cases ethanol appears to be the optimal solvent. However, for lipid extraction from biomass, hexane appears to be the optimal solvent for a significant number of samples. In most samples, storage in the freezer showed the most favourable effect on pigment stability, but some samples showed comparable stability even when stored in the refrigerator.
|
|
|
Stanovení reziduálních látek z přípravy koloidních systémů na bázi biopolymerů
Borůvková, Tereza ; Vávrová, Milada (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Těkavé organické látky lze izolovat a zakoncentrovat z vodného roztoku metodami, které jsou založeny na analýze rovnovážné plynné fáze, právě díky jejich těkavosti. Cílem této bakalářské práce je stanovení množství reziduálního terc-butanolu patřícího mezi těkavé organické látky, ve vzorcích po lyofilizaci. Vzorky byly připraveny smísením hydrofobní sondy a hydrofilního hyaluronanu. Aby ke smísení došlo, je třeba přidat organické rozpouštědlo terc-butanol, který zajišťuje stabilní prostředí. Právě díky němu dojde k homogennímu smísení sondy a hyaluronanu. Následnou lyofilizací vzorku dojde k narušení vodného obalu hyaluronanu a nepolární vodíky, které jsou v něm ukryté, mohou interagovat s hydrofobní sondou. Navázání sondy je důležité v oblasti onkologie, kdy tento fakt může být využit v oblasti cílené distribuce léčiv. Ve výsledném produktu je však terc-butanol nežádoucí, zejména v oblastech medicínských aplikací. Předmětem této práce je minimalizace reziduálního množství terc-butanolu ve výsledném lyofilizačním koláči. Ke stanovení jeho obsahu byla použita metoda analýzy rovnovážné plynné fáze (statický Head-Space) pomocí plynové chromatografie s plamenovou ionizační detekcí (GC/FID).
|
|
|
Produkce vybraných metabolitů pomocí kvasinek a řas kultivovaných ve stresových podmínkách
Mariničová, Veronika ; Kočí, Radka (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená práce se věnovala především srovnání produkce vybraných metabolitů pomocí karotenogenních kvasinek a mikrořas kultivovaných v podmínkách externího stresu. Mezi hlavní sledované metabolity patřily karotenoidy, dále další lipofilní látky a lipidy. Biotechnologická nadprodukce těchto metabolitů by mohla sloužit jako zdroj potenciálně prospěšných látek nejen pro farmaceutický, kosmetický a potravinářský průmysl, ale rovněž pro produkci biopaliv třetí generace. V poslední době se zvyšuje zájem o biopaliva především z mikrořas, které mají vysoký potenciál v produkci biopaliv, které se zdají být nadějným zdrojem. Teoretická část se zabývá popisem jednotlivých rodů karotenogenních kvasinek, mikrořas, sinic, chemickým složením produkovaných metabolitů a stručnou biosyntézou. Dále byly popsány jednotlivé metody, které sloužily pro analýzu produkce sledovaných metabolitů. Experimentální část je zaměřena na srovnání produkce karotenoidů, koenzymu Q, ergosterolů (fytosterolů) a lipidů pomocí kvasinek, mikrořas a sinic. Jako zdroj externího stresu byl zvolen teplotní, solný a světelný stres. Z kvasinkových kmenů byly prostudovány kmeny Rhodotorula glutinis, Rhodotorula mucilaginosa, Sporidiobolus pararoseus a Cystofilobasidium macerans. V případě mikrořas a sinic se jednalo o kmen Scenedesmus obliqus, Scenedesmus dimorphus, Chlorella sorokiniana, Chlorella saccharophila, Botryococcus brauni, Synechococcus nidulans a Arthrospira maxima. U kvasinkových a řasových kmenů bylo stanoveno optimum pro růst, produkci karotenoidů a lipidů. Aplikovaný solný stres vykazoval výrazný likvidační efekt na řasové a sinicové kmeny. V rámci diplomové práce byl rovněž sledován stres biologický, tzv. ko-kutlivace mikrořas a kvasinek. Další experimenty budou předmětem navazujících prací.
|
|
|
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.
|
|
|
Srovnání metabolické aktivity a potenciálního využití mikrořas a pigmentotvorných kvasinek
Szotkowski, Martin ; Kočí, Radka (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Karotenoidy jsou přírodními pigmenty vyskytujícími se v rostlinách a mnohých mikroorganismech, jako jsou řasy, kvasinky a bakterie. Představují nejrozšířenější skupinu antioxidantů s významným biologickým účinkem. Lipidy jsou esenciální složkou všech živých organismů. Jsou zdrojem a zásobárnou energie pro organismy, kterou lze využít také v petrochemickém průmyslu pro produkci biopaliv. Tato práce se zabývá studiem produkčních vlastností karotenoidů a lipidů vybranými kmeny kvasinek, řas a sinic, a to s cílem aplikace získaných poznatků a nalezení vhodné levné alternativy pro mikrobiální biotechnologickou produkci těchto metabolitů s využitím odpadních substrátů. Obsah karotenoidů, ergosterolu a koenzymu Q v buňkách byl stanovován kapalinovou chromatografií. Obsah lipidů a profil mastných kyselin byl analyzován plynovou chromatografií. Morfologie buněk a lokalizace vybraných metabolitů byla analyzována technikou časově rozlišené fluorescenční mikroskopie. V této práci byly využity kvasinkové rody Sporobolomyces, Cystofilobasidium a Rhodotorula. Z řas a sinic byl použity rody Desmodesmus, Cyanothece, Chlamydomonas, Synechoccocus a Chlorella. V celkovém porovnání produkčních vlastností, dosahovaly nejvyšší produkce kvasinky Z vybraných kmenů, bylo největších výtěžků karotenoidů dosaženo u kmenů S. pararoseus, C. capitatum a R. mucilaginosa a lipidů u kmenů C. infirmominiatum a S. metaroseus.
|
|
|
Produkce lipidů pomocí různých druhů kvasinek
Ponížil, David ; Byrtusová, Dana (oponent) ; Szotkowski, Martin (vedoucí práce)
Bakalářská práce je zaměřena na kultivaci vybraných druhů kvasinek a jejich produkci lipidů, které mají mnohostranné využití například při výrobě biopaliv nebo produktů potravinářského průmyslu. Lipidy tvoří základní biomolekuly, které jsou součástí biomembrán v živých organismech. V teoretické části je popsána stavba, chemické složení a výživa těchto mikroorganismů. Dále jsou zde charakterizovány použité kmeny kvasinek a v neposlední řadě také lipidické metabolity. Experimentální část je orientována na popis přípravy živných médií, ve kterých byly kvasinky kultivovány. Byl sledován celkový podíl lipidů a lipidických metabolitů v biomase a provedeno srovnání mezi jednotlivými kmeny kvasinek, s využitím různého složení produkčních médií. Kultivace kvasinek probíhala při různých C/N poměrech, za použití rozdílných zdrojů uhlíku a dusíku, byly využity také odpadní substráty jakožto zdroje uhlíku a dusíku ve srovnání s klasickými zdroji. V neposlední řade bylo provedeno srovnání profilu mastných kyselin produkovaných vybranými kvasinkami s mastnými kyselinami, které jsou obsaženy v rostlinných olejích a másle. Ze série experimentů bylo vypozorováno, že největší podíl lipidů v biomase byl pozorován u kmene Rhodosporidium toruloides v případě využití odpadního substrátu živočišného tuku.
|
|
|
Srovnání růstu a produktivity autotrofních řas a karotenogenních kvasinek
Kouřilová, Xenie ; Rapta, Marek (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená práce představuje srovnání růstu a produktivity karotenogenních kvasinek Rhodotorula aurantiaca a Xanthophyllomyces dendrorhous a autotrofních řas Chlamydomonas reinhardtii a Chlorella vulgaris za různých fyzikálních podmínek. Teoretická část obsahuje charakteristiku vybraných mikroorganismů, stresové podmínky způsobeny teplotou, zářením, kombinací vzdušnění a záření a také osmotickým stresem. Dále jsou zmíněny poznatky o metabolitech a možnostech jejich analýzy. U vybraných kmenů byly při kultivaci aplikovány fyzikální stresy, konkrétně 2%, 3%, 3% a 5% roztok NaCl, intenzivní záření, absence osvětlení, 8 °C a 30 °C. V těchto podmínkách byly sledovány změny produkcí karotenoidů, mastných kyselin, ergosterolu, ubichinonu a bílkovin. Výrazné inhibiční účinky na všechny výše zmíněné mikroorganismy vykazovalo použití 5% roztoku NaCl. Nejvyšší produkce metabolitů u X. dendrorhous byla zjištěna při použití 4% roztoku NaCl. R. aurantiaca vykazovala vyšší výtěžnost látek při 30 °C. Pro zvolené kmeny řas byly použité stresy letální. V rámci kultivací byly také testovány možnosti kokultivací kvasinek a řas, které budou předmětem dalších studií.
|
|
|
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.
|
host ::
RSS.