|
|
Bioprodukce, charakterizace a aplikace vybraných biopolymerů
Benešová, Pavla ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Čertík, Milan (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená dizertační práce je zaměřena na mikrobiální produkci biopolymerů s využitím obnovitelných zdrojů, jako zdroje uhlíku a dusíku. Mikrobiálně byly produkovány polysacharidy a polyestery. S využitím především odpadních substrátů byl produkován pullulan a polymer kyseliny jablečné jako extracelulární metabolity polymorfního mikroorganismu Aureobasidium pullulans. Další část práce je věnována biotechnologické produkci bakteriálních plastů polyhydroxyakanoátů (PHA), které jsou bakteriemi produkovány ve formě intracelulárních granulí. Produkce biodegradabilních PHA je zaměřena jak na produkci poly(3-hydroxybutyrátu), tak také na biosyntézu technologicky významného kopolymeru poly(3-hydroxybutyrát-co-3-hydroxyvalerátu), s důrazem na možnost využití odpadních substrátů v rámci konceptu biorafinerie. Do konceptu biorafinerie zapadá zejména využití kávové sedliny pro produkci PHA. Hydrolyzát kávové sedliny byl využit jako substrát pro Burlkholderia cepacia, akumulován byl P(3HB-co-3HV) bez nutnosti přídavku prekurzoru. Další kávový odpad představoval olej extrahovaný z kávové sedliny, který byl taktéž využit pro produkci PHA bakterií Cupriavidus necator. Optimalizován byl proces hydrolýzy odpadních materiálů, které byly využity pro produkci biopolymerů, s důrazem na finální obsah sacharidů a polyfenolů. Odpadní materiály nebyly využity pouze jako zdroje uhlíku, ale také jako komplexní zdroj dusíku. Hydrolyzáty syrovátky a kuřecího peří byly použity, jako komplexní zdroj dusíku pro produkci PHA C. necator, pro kultivaci byl jako zdroj uhlíku využit odpadní fritovací olej. V rámci předložené dizertační práce byla snaha využít zejména PHA pro přípravu různých aplikačních forem. Připraveny byly lipozomy s přídavkem PHB a odpadním kávovým olejem, které vykazovaly antioxidační a antimikrobiální efekt. Nano(mikro)vlákenné materiály z PHB byly připraveny za účelem filtrace mikrobiálních suspenzí. Pro zlepšení filtračních schopností byly připraveny kompozitní PHB vlákenné materiály s přídavkem aktivního uhlí a oxidů kovů. Součástí této práce je také studium degradace polyhydroxyalkanoátů, kdy byla studována produkce PHA depolymeráz u vybraných mikroorganismů. Testována byla také biodegradabilita různých PHA forem standardním kompostovacím testem IS/ISO 20200. Tento test byl také použit pro studium mechanických vlastností polyuretanu s parciálním obsahem PHB v závislosti na délce působení kompostovacích podmínek.
|
|
|
Příprava a charakterizace tvorby polyelektrolytových komplexů v systému dextran-tenzid
Klímová, Eliška ; Krouská, Jitka (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem přípravy a charakterizace tvorby polyelektrolytového komplexu v systému dextran-tenzid. V rámci této práce byly studovány interakce s přihlédnutím na vliv iontové síly ve zkoumaném systému. K těmto účelům byly zvoleny komponenty nesoucí opačný náboj, a to DEAE-dextran hydrochlorid a anionaktivní dodecylsulfát sodný. Pro jednotlivá měření byly využity hlavně metody rozptylu světla, zejména dynamický a elektroforetický rozptyl světla. Taktéž byly studovány interakce a agregační koncentrace jednotlivých komponent, při kterých výše uvedené polyelektrolytové komplexy vznikají. Měřením intenzity rozptýleného světla a Z-průměru velikosti částic byl u všech vzorků ověřen a pozorován značný nárůst ve velikostech částic způsobený vznikem těchto komplexů. V práci byl rovněž studován vliv tvorby polyelektrolytového komplexu na hodnotu pH a konduktivity systému. Tyto charakteristiky jsou důležité pro poskytnutí uceleného pohledu na tvorbu polyelektrolytového komplexu, což je podstatné zejména pro účely dalšího využití těchto systémů např. v medicínských aplikacích.
|
|
|
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.
|
|
|
Příprava směsných koloidů huminových kyselin s biopolymery
Ondruch, Pavel ; Pospíšilová, Ľubica (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na možnost využití nových aplikačně výhodných forem směsných koloidů chitosanu a huminových kyselin. V experimentální části byly na základě literární rešerše navrženy a optimalizovány vhodné postupy přípravy hydrogelových a xerogelových směsných forem těchto polymerních materiálů. Při jejich charakterizaci byla hlavní pozornost věnována stanovení obsahu vody a botnacích charakteristik a také jejich mechanickým vlastnostem. Vývoj materiálu byl směřován k průmyslovému nebo zemědělskému využití jeho sorpčních schopností, případně schopnosti imobilizace polutantů v zemědělství a ochraně životního prostředí. Další výhodu představuje možnost řízeného uvolňování HK, využitelná převážně v agrochemii.
|
|
|
Studium extrakce poly(3-hydroxybutyrátu) z biomasy
Jašek, Vojtěch ; Ing. Jiří Švrček, Ph.D (oponent) ; Figalla, Silvestr (vedoucí práce)
Polyhydroxyalkanoáty jsou skupina biopolymerů vyskytujících se uvnitř buněk mikroorganismů. Na základě jejich zjištěných fyzikálně-chemických vlastností je možné vnímat je jako alternativu běžně používaných materiálů petrochemického původu jako jsou polypropylen a polyethylen. Bakalářská práce se zabývá izolací konkrétního druhu PHA z biomasy a obsahuje experimentální část a literární rešerší týkající se této problematiky. Pojednává o původu a využitelnosti PHA, úskalích jejich biotechnologické produkce a především se zabývá různými možnostmi jejich izolace. Předmětem experimentální části bylo srovnat výsledky extrakce PHA z biomasy pomocí dvou rozpouštědel na esterové bázi. Sledovanými parametry byla molekulová hmotnost polymeru, extrakční schopnost rozpouštědel a jejich odolnost proti hydrolýze. Cílem práce bylo ověřit koncept izolace P3HB pomocí nehalogenovaného bio-rozpouštědla za vhodných podmínek.
|
|
|
Dual-focus FCS in colloidal research
Chovancová, Romana ; Kapusta, Peter (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
This thesis deals with study of fluorescently labelled sodium rhodaminylamino hyaluronate (Hya-Rh, 40 kDa) by dual-focus fluorescence correlation spectroscopy (2f-FCS). At first, the overview of research was focused on use of the technique of FCS in colloidal chemistry and polymers, and then the utilisation overview of 2f-FCS method was summarised. At second, the most suitable model of preparation and storage of Hya-Rh solution for experiments was found on the basis of previous measurements. At third, the possibility of determining the diffusion characteristics of fluorescently labelled hyaluronan was verified as well as the influence of physiological environment and concentration of Hya-Rh on these characteristics. Subsequently, the influence of alkali metal ions on these characteristics was determined by measuring of diffusion coefficient values of Hya-Rh in presence of various concentrations of the alkali metal ions. Afterwards, the behaviour of Hya-Rh polymer molecules was studied in dependence on increasing concentration of very low molecular weight hyaluronan (VLMW HA, 404 kDa) in aqueous and physiological solutions. Finally, the evaluation and validation of use of 2f-FCS method for studying of fluorescently labelled hyaluronan solutions was described.
|
|
|
Charakterizace vybraných polyelektrolytových komplexů metodami strukturní a termické analýzy
Řiháčková, Barbora ; Smilek, Jiří (oponent) ; Krouská, Jitka (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá tvorbou polyelektrolytových komplexů chitosan-lignohumát, chitosan-polystyrensulfonát, chitosan-alginát a chitosan-karagenan. Práce je motivována hledáním vhodné alternativní látky za lignohumát. Metodou SEC-MALLS byly zjištěny molekulové hmotnosti použitých polymerů. Metodami izotermické titrační kalorimetrie a dynamického rozptylu světla byly studovány interakce mezi polyelektrolyty. Kalorimetrická měření prokázala snižování míry interakcí se snižující se koncentrací polyelektrolytů. Jako nejlepší byly vyhodnoceny experimenty, při kterých se přidával chitosan do polymeru. Byly prokázány interakce mezi reaktivními skupinami chitosanu a polyaniontu. Také byl potvrzen pořadí míchání polyelektrolytů na měřené veličiny. Tvorba komplexů byla potvrzena i měřením Z-průměru velikosti částic a zeta potenciálu a turbidimetricky. Nové materiály na bázi chitosanu mají potenciál v zemědělství či medicíně.
|
|
|
Hydratace biopolymerů
Šméralová, Ester ; Smilková, Marcela (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem hydratace vybraných biopolymerů – huminových kyselin, chitosanu, kyseliny hyaluronové (nízkomolekulární a vysokomolekulární) a dextranu. K určení obsahu původní vlhkosti ve vzorcích je použita termogravimetrická analýza TGA. K následnému pozorování změn jejich chemických a mechanických vlastností v přítomnosti vody jsou použity dvě kalorimetrické metody – diferenční kompenzační kalorimetrie DSC a perfuzní kalorimetrie.
|
|
|
Optimalizace distribuce aktivních částic generovaných nízkoteplotním plazmatem na povrchu biopolymerů
Krupičková, Lucie ; Kozáková, Zdenka (oponent) ; Krčma, František (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá hledáním optimálních parametrů distribuce aktivních částic, které jsou generovány nízkoteplotním plazmatem, na povrchu biopolymerů. Teoretická část se zaměřuje na charakteristiku plazmatu a jeho aktivních složek. Jsou zde uvedeny možné aplikace plazmatu v medicíně a potravinářském průmyslu a také přehled modelů umělé kůže. Poslední kapitoly teoretické části se věnují popisu anatomie kůže a stručnému přehledu mikroorganismů C. glabrata, E. coli a S. epidermidis. V rámci experimentální části byly nejdříve připraveny biopolymery s obsahem barviv pro detekci reaktivních částic přítomných v plazmatu. Následně byly biopolymery podrobeny bodovému ošetření plazmatem při různých podmínkách. U všech biopolymerů došlo při správných podmínkách po ošetření k barevné změně, což je důkazem přítomnosti aktivních částic. Byl proveden také experiment, při kterém došlo k průchodu UV záření, ale byl zamezen styk aktivních částic s obarveným biopolymerem. Experiment potvrdil, že za změnu barvy biopolymerů jsou skutečně zodpovědné aktivní částice, a ne UV záření. Následně byly nalezeny optimální parametry distribuce aktivních částic po celé ploše biopolymeru. Získané parametry byly dále využity při ošetření agarových ploten s jednotlivými kulturami C. glabrata, E. Coli, S epidermidis a se směsnou kulturou C. glabrata + E. Coli. Při ošetření byly použity dva různé výboje, a to pochodňový s přímým přívodem plynu a mikrovlnný s povrchovou vlnou. Ošetřené vzorky byly po inkubaci nafoceny. Počítačový program Aurora vyhodnotil plochu agarových ploten, která je pokryta danou kulturou. Na základě těchto dat byl vyhodnocen inhibiční účinek ošetřených kultur ve srovnání s neošetřenými. Při použití pochodňového výboje s přímým přívodem plynu došlo k mnohem vyššímu inhibičnímu účinku než při použití mikrovlnného výboje s povrchovou vlnou u všech 4 zkoumaných vzorků.
|
|
|
Biopolyméry v čalúnenom nábytku - design sedacieho prvku
Kočická, Barbora
Tématem téhle diplomové práce je zmapovat možnosti použití biopolymerů v čalouněném nábytku a na základě toho navrhnout sedací prvek s aplikací vybraného bioplastu. Úvodní část se věnuje jak obecným požadavkům na čalounění a současným materiálům, tak i východiskům pro tvorbu s ohledem na životní prostředí. Teoretická část obsahuje materiálovou rešerši mapující současný stav na trhu s biopolymerními materiály s potenciálem využití ve výrobě čalouněného nábytku a zařízení interiérů. Tyto teoretické poznatky slouží jako východisko pro návrh čalouněného sedacího prvku v souladu s bezpečnostními a ergonomickými požadavky a dostupnou technologií.
|
host ::
RSS.