|
|
Využití molekulárních technik k charakterizaci kvasinek rodu Metschnikowia
Schneiderwindová, Nicole ; Brázda, Václav (oponent) ; Němcová, Andrea (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá možnostmi provedení a využití molekulárních metod k charakterizaci kvasinek rodu Metschnikowia a také aplikací metod v biotechnologiích případně v potravinářském průmyslu. V teoretické části je zaměřená na stručný popis kvasinek, zejména vybraných druhů, které se používaly během praktické části, možnosti jejich využití, a především na detailní popis všech použitých molekulárních technik. V praktické části se zaměřuje na optimalizaci použitých molekulárních metod, konkrétně metody pulzní gelové elektroforézy (PFGE) a metody denaturační gradientové gelové elektroforézy (DGGE). Na začátku byla provedena kultivace kvasinek za optimálních podmínek, které jsou pro tento rod specifické. Dále byla pomocí izolačních technik izolována jejich DNA, která byla následně podrobena zpracování pomocí metod PFGE a PCR–DGGE. Nejvíce bylo třeba optimalizovat postup izolace DNA. Bylo provedeno několik optimalizací koncentrace lyzačních enzymů, zejména pak enzymu lytikázy. Také bylo potřeba stanovit správný poměr low-melting agarosy a izolované DNA, což bylo zásadní pro správnou konzistenci izolovaných DNA bločků a pro jejich další uplatnění při PFGE analýze. Nakonec byla provedena optimalizace metody PFGE, která přinesla správné rozdělení chromozomů, díky čemuž bylo možné jednotlivé chromozomy popsat dle jejich velikosti podle použitého standardu CHEF kvasinky Hansenula wingei. Pro správnou optimalizaci samotného procesu DGGE analýzy bylo třeba nejdříve izolovat kvasinkovou DNA pomocí kitu, tato DNA byla následně použita jako templát pro PCR reakci. Byla optimalizována také teplota annealingu pro jednotlivé skupiny použitých primerů. Amplikony, které byly získány pomocí této reakce byly separovány pomocí metody DGGE. U této techniky bylo zapotřebí především optimalizace základních parametrů jako je rozsah denaturačního gradientu či celkový čas separace. Dle výsledků měření lze určit, že postup izolace DNA kvasinek a jejich následná analýza pomocí molekulárních metod pulzní gelové elektroforézy a denaturační gradientové gelové elektroforézy byla úspěšná. Podařilo se nám alespoň částečně popsat genom a určit počet chromozomů u všech použitých druhů kvasinek rodu Metschnikowia.
|
|
|
Studium genomu kvasinek rodu Metchnikowia pomocí molekulárních metod
Schneiderwindová, Nicole ; Skoumalová, Petra (oponent) ; Němcová, Andrea (vedoucí práce)
Kvasinky rodu Metschnikowia patřící do čeledě Metschnikowiacea jsou kvasinky vyznačující se vegetativním rozmnožováním prostřednictvím multilaterálního pučení. Jsou to kvasinky v přírodě značně rozšířené. Dosud bylo definováno více než 35 druhů vyskytujících se ve volné přírodě. Nejčastěji se vyskytují na květech, ovoci, ale také na hmyzu či kůži člověka. Mají širokou škálu využití díky svým antimykotickým účinkům v polnohospodářství i kosmetickém průmyslu. Tato bakalářská práce se zabývá studiem využití molekulárních metod k charakterizaci vybraných druhů kvasinek rodu Metschnikowia. Je zaměřená na podrobný popis struktury buňky kvasinek, jejich karyotyp a způsob rozmnožování v teoretické části práce, v praktické části pak na optimalizaci a popis molekulárních metod zahrnujících metody pulzní gelové elektroforézy, které se používají k separaci genomu kvasinek a jejich následnému podrobení pozorování změn jednotlivých částí genomu i genomu jako celku. Nejdříve proběhla kultivace kvasinek za speciálních podmínek, které jsou charakteristické pro kvasinky rodu Metschnikowia, dále za pomocí metod vhodných pro izolaci DNA byla izolována DNA kvasinek, která byla dále podrobena zkoumání pomocí molekulární metody PFGE. Postup izolace DNA byl nejdříve optimalizován pro jednotlivé kmeny kvasinek, jelikož bylo potřeba ověřit potřebný poměr low melting agarosy ku izolované DNA a také správnou koncentraci použitých lyzačních enzymů, aby vzniklé gelové bločky byly vhodné pro měření pomocí PFGE analýzy. Pomocí optimalizace metody se podařilo vytvořit ideální bločky vyizolované DNA kvasinek, které byly následně podrobeny PFGE analýze. Bylo provedeno několik měření PFGE v různých časových intervalech, aby bylo možné oddělit chromozomy kvasinek malých i větších velikostí. Pro měření byl použit CHEF standard kvasinky Hansenula wingei a standard kvasinky Schizosaccharomyces pombe. Dle výsledků měření lze určit, že postup izolace DNA kvasinek a následná analýza pomocí pulzní gelové elektroforézy byly úspěšné, jelikož se podařilo určit počet chromozomů všech použitých druhů kvasinek rodu Metschnikowia.
|
|
|
Production of lipid substances by Metschnikowia yeasts grown on some waste substrates
Gonová, Dominika ; Márová, Ivana (oponent) ; Němcová, Andrea (vedoucí práce)
Oleaginous yeasts posses the ability to accumulate increased amount of lipids under appropriate conditions. These microbial lipids vary in the composition of fatty acids which results in their wide application in the biotechnological industry. This master thesis focuses on the lipid production and fatty acids composition from waste substrates by the yeasts Metschnikowia depending on various cultivation conditions. The influence of temperature, the ratio of carbon and nitrogen in medium, and the concentration of different carbon sources was studied. The cheap and easy available waste substrates as glycerol and animal fat were used for the cultivation. The production characteristics of the yeasts were monitored by various technique including gas chromatography, Raman spectroscopy and fluorescence microscopy FLIM. Moreover, the partial optimalization of the pulse field gel electrophoresis was applied in order to characterize the karyotype of the yeasts Metschnikowia. All the studied strains were able to use the waste substrates and at the same time to produce lipids. The amount of lipids and mainly their compositions vary depending on the yeast strain and on the culture conditions. Nevertheless, the ability of the yeasts to produce significant amount of unsaturated fatty acids by manipulation of culture conditions was proved. The maximum lipid yield was achieved by M. pulcherrima 149 on glycerol medium and by M. andauensis 129 on medium containing waste animal fat.
|
|
|
Aplikace mikrobiálních olejů v kosmetice
Reichertová, Klára ; Uhlířová, Renata (oponent) ; Němcová, Andrea (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na aplikaci mikrobiálního oleje do kosmetického produktu. Bylo zkoumáno osm kmenů kvasinek rodu Metschnikowia a to Metschnikowia pulcherrima 145, Metschnikowia pulcherrima 147, Metschnikowia pulcherrima 149, Metschnikowia andauensis 129, Metschnikowia andauensis 1241, Metschnikowia sinensis 1244, Metschnikowia zizyphicola 1247 a Metschnikowia shanxiensis 1250, pro produkci mikrobiálního oleje. Na kultivaci byly použity odpadní substráty z technického konopí (konopný hydrolyzát, konopná mouka a směs listů a květů). Kultivace probíhala za snížené teploty s předností produkce lipidů a pomocí plynové chromatografie bylo dále zjištěno složení a poměr mastných kyselin, dle kterého byl vybrán nejlepší kvasinkový producent lipidů a nejvhodnější substrát ke kultivaci. Tím byl kmen Metschnikowia zizyphicola 1247 a substrát z konopné mouky. Ke konci praktické části byl připraven kosmetický krém, do kterého byl získaný mikrobiální olej přimíchán. Na závěr je uvedeno zhodnocení oleje z ohledu na jeho aplikace v kosmetice a porovnání s rostlinným olejem s podobným profilem mastných kyselin.
|
|
|
Studium produkčních vlastností kvasinek rodu Metchnikowia
Chadimová, Markéta ; Szotkowski, Martin (oponent) ; Němcová, Andrea (vedoucí práce)
Kvasinky rodu Metschnikowia jsou schopné produkovat za různých podmínek různě velké množství lipidů, které mají pozoruhodné využití v biotechnologiích a v průmyslu. Tato bakalářská práce je zaměřena na studium kultivačních podmínek, za kterých kvasinky vyprodukují nejvíce lipidů a také se zabývá tím, z jakých mastných kyselin jsou tyto triacylglyceroly složeny. Je taktéž sledován vliv kultivačních podmínek na množství biomasy. Bylo zkoumáno pět kmenů kvasinek a to M. pulcherrima 145, M. pulcherrima 147, M. pulcherrima 149, M. andauensis 129 a M. chrysoperlae 1158. Na kultivaci byla použita kultivační média s různými poměru C/N, obsahující glukózu, nebo levné odpadní substráty (glycerol, káva a odpadní tuk). Kultivace byly prováděny při několika teplotách a následně bylo zjišťováno množství narostlé biomasy, pomocí plynové chromatografie bylo dále zjištěno složení a poměr mastných kyselin. Jako kvasinka, která vyprodukovala v čase nejvíce biomasy, byla stanovena kvasinka M. chrysoperlae 1158, která po 336 hodinách růstu při teplotě 15 °C na médiu o poměru C/N = 100 byla schopná vytvořit 10,66 g/l biomasy. Největšího množství lipidů bylo dosaženo u kmene M. andauensis 129 při teplotě 8 °C na médiu C/N = 100 (21,57 % lipidů v sušině). Pokud vezmeme do úvahy i produkci biomasy, nejlepších výsledku dosahuje kvasinka M. chrysoperlae 1158 při teplotě 11 °C na médiu s poměrem C/N = 100 s produkci biomasy 10,15 g/l a 19,58 % lipidů v sušině. Tato kvasinka proto byla dále kultivována na odpadních substrátech.
|
|
|
Využití stresových faktorů k produkci lipidických látek kvasinkami rodu Metschnikowia
Tručková, Marie ; Márová, Ivana (oponent) ; Němcová, Andrea (vedoucí práce)
stresových faktorů v kultivačním procesu, jako je osmotický stres, oxidační stres, dehydratace, doba kultivace, pH či teplota, na kvasinky rodu Metschnikowia. Praktická část se fokusuje na stres osmotický a oxidační, přičemž oxidační stres byl proveden za dvou odlišných podmínek (odlišná doba kultivace a teplota). Produkční vlastnosti kvasinek byly monitorovány zejména plynovou chromatografií a okrajově také průtokovou cytometrií. Analýza byla provedena pro kmeny Metschnikowia pulcherrima, Metschnikowia andauensis, Metschnikowia chrysoperlae, Metschnikowia sinensis, Metschnikowia zizyphicola a Metschnikowia shanxiensis. Výsledky prokázaly, že jak oxidační stres, tak osmotický stres vyvolává lepší produkci lipidických látek. Množství lipidů a zejména složení mastných kyselin se také měnilo v závislosti na studovaných kmenech a použitých kultivačních podmínkách. V práci byla dále prokázána produkce nenasycených mastných kyselin. Nejvhodnějším prostředím pro produkci lipidů a nenasycených mastných kyselin se zde ukazuje být solné prostředí. Je možné s přehledem říci, že kvasinky rodu Metschnikowia jsou vysoce adaptabilními kvasinkami. Tato vlastnost z nich činí potenciálně slibné biotechnologické producenty.
|
|
|
Using of waste substrates for the lipid production by Metschnikowia yeasts
Cagáňová, Linda ; Márová, Ivana (oponent) ; Němcová, Andrea (vedoucí práce)
This thesis was focused on study of biotechnological utilization of waste substrates to produce lipids by yeast of the genus Metschnikowia. Waste materials and their subsequent transformation into high value-added products such as microbial lipids are currently considered as an alternative source for biofuel production. Therefore, the experimental part was aimed at investigating the influence of a carbon source to the controlled overproduction of lipids by yeast Metschnikowia. Total of 12 yeast strains of the genus Metschnikowia were selected. Yeast strains M. pulcherrima , M. pulcherrima 147, M. pulcherrima 149, M. andauensis 129 a M. fructicola 15 were purchased from Culture Collection of Yeasts (CCY, Bratislava, Slovakia). The growth characteristics of this yeast strains were also studied. It may serve to better understanding of the physiology of the yeast strains and also to help in further analysis of the produced metabolites. The other strains M. chrysoperlae 1158, M. pulcherrima 1232, M. fructicola 1235, M. andauensis 1241, M. sinensis 1244, M. zizyphicola 1247 a M. shanxiensis 1250 were purchased from CBS (Centraalbureau voor Schimmelcultures, Utrecht, the Netherlands).Yeast strains were cultivated on crude animal fat, glycerol and cheese whey under conditions of different C/N ratios. Because of higher lipid yields, cultivation was carried out at 14°C for 14 days. The accumulated lipid content was determined by gas chromatography and Raman spectroscopy. The glycerol-containing medium was evaluated as the most suitable for microbial lipids production. The total amount of lipids present in cells of M. pulcherrima 1232 was 36,31%. At the same time, quantitative screening of lipase enzymatic activity in Metschnikowia yeast was performed using spectrophotometric method with p-NPP. Controlled production of lipolytic enzymes has been monitored by using two types of media: crude animal fat and crude animal fat with addition of emulsifier (Tween 80). The conclusion of the work was supplemented by analysis of the karyotype of yeasts of the genus Metschnikowia using the technique of pulsed gel electrophoresis.
|
|
|
Microbial production of lipids and their applications
Kročianová, Natália ; Szotkowski, Martin (oponent) ; Němcová, Andrea (vedoucí práce)
The aim of this bachelor's thesis was the production of lipids by selected strains of yeasts of the Metschnikowia genus using food production substrates. Produced microbial lipids are nowadays highly valued and sought after mainly in the biotechnology industry as a substitute for carbon in the industrial process of biofuel production. Plant, ecological, and cost-effective substrates were used for cultivation ; the influence of cultivation conditions on the growth of yeast was monitored at laboratory and reduced temperature. Four types of yeast were investigated, namely M. pulcherrima 147, M. pulcherrima 149, M. sinensis 1144, and M. zizyphicola 1147. The produced biomasses were analyzed using gas chromatography; in analyses, individual fatty acid composition was determined. Visible changes could be observed at different cultivation temperatures and used substrates. The best results were achieved by substrates that contained Metschnikowia sinensis 1144, while all selected yeasts were capable of lipid production. The highest representation of polyunsaturated fatty acids was demonstrated in each analyzed yeast.
|
|
|
Aplikace mikrobiálních olejů v kosmetice
Reichertová, Klára ; Uhlířová, Renata (oponent) ; Němcová, Andrea (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na aplikaci mikrobiálního oleje do kosmetického produktu. Bylo zkoumáno osm kmenů kvasinek rodu Metschnikowia a to Metschnikowia pulcherrima 145, Metschnikowia pulcherrima 147, Metschnikowia pulcherrima 149, Metschnikowia andauensis 129, Metschnikowia andauensis 1241, Metschnikowia sinensis 1244, Metschnikowia zizyphicola 1247 a Metschnikowia shanxiensis 1250, pro produkci mikrobiálního oleje. Na kultivaci byly použity odpadní substráty z technického konopí (konopný hydrolyzát, konopná mouka a směs listů a květů). Kultivace probíhala za snížené teploty s předností produkce lipidů a pomocí plynové chromatografie bylo dále zjištěno složení a poměr mastných kyselin, dle kterého byl vybrán nejlepší kvasinkový producent lipidů a nejvhodnější substrát ke kultivaci. Tím byl kmen Metschnikowia zizyphicola 1247 a substrát z konopné mouky. Ke konci praktické části byl připraven kosmetický krém, do kterého byl získaný mikrobiální olej přimíchán. Na závěr je uvedeno zhodnocení oleje z ohledu na jeho aplikace v kosmetice a porovnání s rostlinným olejem s podobným profilem mastných kyselin.
|
|
|
Využití stresových faktorů k produkci lipidických látek kvasinkami rodu Metschnikowia
Tručková, Marie ; Márová, Ivana (oponent) ; Němcová, Andrea (vedoucí práce)
stresových faktorů v kultivačním procesu, jako je osmotický stres, oxidační stres, dehydratace, doba kultivace, pH či teplota, na kvasinky rodu Metschnikowia. Praktická část se fokusuje na stres osmotický a oxidační, přičemž oxidační stres byl proveden za dvou odlišných podmínek (odlišná doba kultivace a teplota). Produkční vlastnosti kvasinek byly monitorovány zejména plynovou chromatografií a okrajově také průtokovou cytometrií. Analýza byla provedena pro kmeny Metschnikowia pulcherrima, Metschnikowia andauensis, Metschnikowia chrysoperlae, Metschnikowia sinensis, Metschnikowia zizyphicola a Metschnikowia shanxiensis. Výsledky prokázaly, že jak oxidační stres, tak osmotický stres vyvolává lepší produkci lipidických látek. Množství lipidů a zejména složení mastných kyselin se také měnilo v závislosti na studovaných kmenech a použitých kultivačních podmínkách. V práci byla dále prokázána produkce nenasycených mastných kyselin. Nejvhodnějším prostředím pro produkci lipidů a nenasycených mastných kyselin se zde ukazuje být solné prostředí. Je možné s přehledem říci, že kvasinky rodu Metschnikowia jsou vysoce adaptabilními kvasinkami. Tato vlastnost z nich činí potenciálně slibné biotechnologické producenty.
|
host ::
RSS.