|
|
Produkce karotenoidů kvasinkami rodu Cystofilobasidium
Vavrysová, Alena ; Kočí, Radka (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Karotenoidy jsou významné průmyslové pigmenty přítomné prakticky ve všech živých organismech. Cílem předložené práce bylo studium regulace produkce karotenoidních pigmentů kvasinkami rodu Cystofilobasidium s využitím exogenních stresových faktorů. Růstová křivka kvasinky C. capitatum vykazuje podobně jako ostatní karotenogenní kvasinky dvoustupňový průběh s prodlouženou stacionární fází a s maximem produkce biomasy i beta-karotenu ve 103. hodině. Aplikované stresové faktory (2-5% NACl, 2-5 mM peroxid, 0,01 - 1 mM Se (IV), 0,1-5 mM Cr(III)) neměly významný vliv na tvorbu biomasy, která dosahovala průměrně 8-9 g/l. Výrazně pozitivní efekt vykazoval 5mM Cr, v jehož přítomnosti množství biomasy dosáhlo hodnoty 10 g/L. Tvorbu -karotenu pozitivně ovlivňovala řada aplikovaných stresových faktorů, nejvyšší výtěžek (695 g/g) byl dosažen v přítomnosti 0,1 mM Se. Tvorba ergosterolu nebyla regulována souběžně s karotenoidy jako u jiných karotenogenních kmenů. Produkční vlastnosti kvasinky C. capitatum za stresových podmínek byly srovnány s produkcí biomasy a pigmentů u kvasinek rodů Rhodotorula a Sporobolomyces. Kvasinka C. capitatum produkuje srovnatelné množství biomasy jako kvasinky rodu Rhodotorula v přítomnosti NaCl. Produkce -karotenu vykazovala vyšší hodnoty (502 g -karotenu/g) než kvasinky rodu Rhodotorula, avšak nižší hodnoty než zástupci rodu Sporobolomyces, u nichž však byla podstatně nižší produkce biomasy. Karyotyp kvasinky Cystofilobasidium se poměrně značně liší od karyotypů kvasinek rodů Rhodotorula i Sporobolomyces. Ze souhrnu dosavadních výsledků vyplývá, že kvasinka Cystofilobasidium capitatum vykazuje podobné fyziologické i produkční vlastnosti jako průmyslové kvasinky rodu Rhodotorula. I přes určité odlišnosti lze tyto kvasinky považovat za potenciální průmyslově využitelné kmeny k produkci karotenoidních pigmentů i biomasy obohacené karotenoidy a přídavkem biogenních prvků.
|
|
|
Využití autotrofních řas k produkci vybraných metabolitů a biomasy
Chrástová, Nikola ; Kostovová, Iveta (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Chlorofyly a karotenoidy jsou přírodní pigmenty sloužící jako antioxidanty. Tyto látky jsou vhodné k použití ve farmacii, kosmetice nebo potravinářství. Lipidy jsou dalším významným metabolitem řas a jsou potenciální surovinou k produkci biopaliv. Tato bakalářská práce se zabývá kultivací zvolených druhů autotrofních řas, následnou izolací těchto vybraných metabolitů a jejich využitím. Teoretická část je zaměřena na popis řas, na produkované metabolity, kultivaci a zvolené metody. Experimentální část se zabývá optimalizací kultivace řas rodu Chlorella, Chlamydomonas a Desmodesmus v závislosti na zvoleném médiu a intenzitě osvětlení, stanovením a kvantifikací řasové biomasy. Dále pak extrakcí lipidických a karotenoidních látek a jejich stanovení pomocí HPLC a GC. V celkovém srovnání je nejlepším producentem biomasy rod Desmodesmus a nejvyšší produkce pigmentů a lipidických látek dosahoval rod Chlamydomonas.
|
|
|
Simultánní kokultivace vybraných kmenů karotenogenních kvasinek a autotrofních bakterií
Blažková, Jana ; Němcová, Andrea (oponent) ; Szotkowski, Martin (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce byla zaměřena na studium kokultivací vybraných mikroorganismů, kterými byly karotenogenní kvasinky a sinice. V těchto kokultivacích byla srovnávána produkce vybraných metabolitů. Mezi hlavní sledované metabolity byly řazeny karotenoidy, steroly, koenzym Q10, chlorofyly a lipidy. Dále se tato práce zaměřila na studium a možnosti optimalizace produkce lipidů a lipidových látek u vybraných kmenů karotenogenních kvasinek a druhů sinic. Teoretická část se zabývá popisem karotenogenních kvasinek, sinic a chemickým složením produkovaných metabolitů. Kvasinky a sinice obsahují karotenoidy, přírodní pigmenty, řazené mezi antioxidanty. Jako antioxidanty mají výrazné biologické účinky v lidském organismu, mezi kterými jsou například protinádorové a protizánětlivé účinky, či účinky proti neurodegenerativním nemocem. Dalšími metabolity mikroorganismů s pozitivním vlivy na lidské tělo jsou ergosterol a koenzym Q. Chlorofyl produkovaný sinicemi nachází uplatnění v potravinářském průmyslu jako zelené barvivo. Lipidy vytvářené těmito mikroorganismy obsahují velké množství nenasycených mastných kyselin nacházejících uplatnění v kosmetice nebo farmacii. V teoretické části byly také popsány jednotlivé analytické metody, kterými byla zjišťována produkce sledovaných metabolitů. Experimentální část je zaměřená na produkci karotenoidů, sterolů, koenzymu Q10 a chlorofylu, které jsou stanovovány pomoci HPLC, lipidy a profil mastných kyselin jsou stanovovány pomocí GC. Stanovované metabolity jsou sledovány v různých druzích kokultivačních partnerů (karotenogenní kvasinka a sinice) v médiích s různými přídavky makroprvků (P, N a Mg). Poté následoval experiment kokultivací s použitím odpadních olejů (fritovací a kávový olej) a studium vlivu odpadních olejů přidávaných do kokultivací. Kokultivační experimenty potvrdily schopnost společného růstu karotenogenních kvasinek a sinic. Nejlepších výsledků bylo dosaženo u dvojic Rhodosporidium toruloides a Anabena torulosa, Rhodosporidium toruloides a Arthrospira maxima.
|
|
|
Možnosti využití odpadních lipidů a glycerolu k produkci karotenoidů kvasinkami.
Kostovová, Iveta ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Cílem předložené bakalářské práce bylo využití lipidických odpadů a odpadního glycerolu jako zdrojů uhlíku při kultivaci karotenogenních kvasinek. Celkem bylo ke kultivaci použito šest kmenů kvasinek: Rhodotorula glutinis, Rhodotorula rubra, Rhodotorula aurantiaca, Cystofilobasidium capitatum, Sporobolomyces roseus a Spo-robolomyces shibatanus. Všechny studované kmeny kvasinek byly schopny utilizovat jak glycerol, tak řep-kový olej jako zdroj uhlíku. Kultivace na oleji byla u většiny kmenů doprovázená sní-ženou produkcí karotenoidů a pouze v některých případech zvýšenou produkcí ergoste-rolu, lykopenu a biomasy. Většina kmenů kvasinek kultivovaná na glycerolu produkovala zvýšené množství karotenoidů i biomasy. Jako nejlepší producent karote-noidů i biomasy byl prokázán kmen Sporobolomyces roseus CCY 19-6-4, kultivovaný na médiu obsahujícím glukózu a glycerol v poměru 1:1
|
|
|
Využití vybraných fluorescenčních technik k charakterizaci mikrobiálních buněk
Vaněk, Martin ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Karotenoidy patří mezi nejrozšířenější přírodní pigmenty s mnohostranným potenciálem využití. Dlouho upřednostňovaná (levnější) metoda syntetické přípravy v posledních letech dostává stále vážnější konkurenci v podobě zdokonalované biotechnologické produkce. Ke zlevnění biotechnologické produkce může přispět také koncept on-line optimalizace a online analýz. Jednou z metod on-line optimalizace je průtoková cytometrie. V této práci byla zkoumána závislost intenzity autofluorescence kvasničných buněk na koncentraci karotenoidů v biomase a bylo ustanoveno číselné vyjádření těchto závislostí pomocí lineární regrese. Dále byla zkoumána závislost mezi rozptylovými parametry kvasničných buněk a množstvím sušiny ve vzorku. S pomocí modelu, který využívá přímého a bočního rozptylu světla spolu s informací o počtu buněk na jednotku objemu byla nalezena funkční závislost v podobě rovnice přímky. Buňky kvasinek byly zkoumány také pod laserovým skenovacím konfokálním mikroskopem za účelem lokalizace karotenoidů v buňce. Uskutečněné experimenty nasvědčují, že se karotenoidy nacházejí v zásobních lipidických granulích uvnitř buňky, další experimenty jsou však zapotřebí pro jednoznačné prokázání.
|
|
|
Charakterizace kvasinkových a řasových metabolitů pomocí instrumentálních technik
Kurowska, Klára ; Márová, Ivana (oponent) ; Němcová, Andrea (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá analýzou a produkcí vybraných mikrobiálních metabolitů kvasinky Rhodotorula kratochvilovae v porovnání s různými druhy mikrořas. V teoretické části byly shrnuty poznatky o podmínkách pro optimální růst a produkci sekundárních metabolitů. Dále byly popsány analytické metody, pomocí kterých byly metabolity kvantifikovány a vyhodnoceny. V rámci experimentální části této práce bylo studováno množství na akumulované biomasy, exoglykolipidů, intracelulárních lipidů, fykobiliproteinů a karotenoidů dle různých zdrojů živin v kultivačním médiu. Konkrétně byly zkoumány výtěžky těchto metabolitů při utilizaci různých zdrojů dusíku (kvasničný extrakt, močovina, síran amonný, chlorid amonný a dusičnan draselný), uhlíku (glukóza, manóza, xylóza, glycerol a laktóza) a při variabilních C/N poměrech (20; 40; 70; 100 a 120:1) ideálně vybraných zdrojů sledovaných živin v dílčích experimentech. Poslední část experimentální části byla zaměřena na srovnání analýz metabolitů autotrofních řas (chlorofyly, fykobiliproteiny a lipidy).
|
|
|
Kultivace mikrořas a karotenogenních kvasinek ve stresových podmínkách
Sniegoňová, Pavlína ; Skoumalová, Petra (oponent) ; Szotkowski, Martin (vedoucí práce)
V biotechnologickém průmyslu se čím dál více využívají mikroorganismy, jako jsou mikrořasy či karotenogenní kvasinky k produkci vybraných látek či k možnosti valorizace odpadu. Mezi metabolity produkované těmito mikroorganismy patří karotenoidy, což jsou přirozená barviva mající antioxidační a další biologické účinky. Další významné produkované látky patří lipidy, které zastupují velkou škálu látek v živých organismech. Tvoří například buněčné membrány a slouží jako rezerva energie. Využit těchto látek lze v potravinářském, kosmetickém a farmaceutickém průmyslu, ale také k produkci biopaliv. Teoretická část je věnována popisu vybraných rodů mikroorganismů, jejich kultivaci a produkovaných metabolitů. Dále jsou zde zmíněny stresové faktory, kterým byly tyto organismy vystaveny a analytické metody použity pro zjištění zastoupení produkovaných metabolitů. V další části byly srovnány produkční vlastnosti vybraných mikroorganismů v závislosti na použitém stresovém faktoru. Z kvasinkových kmenů dosahovaly zvýšené produkce lipidů kmeny C. macerans a S. metaroseus při vyšší koncentraci FeCl3. Při použití syrovátky jako zdroje uhlíku docházelo u kvasinek zpravidla ke snížené produkci karotenoidů. U řas a sinic docházelo k nejvyšší produkci lipidů u kmenů S. acutus a D. quadricaudea. Produkce karotenoidů závisela na použitém stresu a nejvyšších produkcí dosahovaly kmeny C. sorokiniana, C. reinhardtii, D.quadricaudea a Coccomyxa sp.
|
|
|
Studium metabolismu karotenogenních kvasinek na molekulární úrovni.
Roubalová, Monika ; Němcová, Andrea (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce je zaměřena především na molekulární charakterizaci vybraných druhů karotenogenních kvasinek. Metodou „nested“ PCR byly amplifikovány vysoce variabilní úseky kvasinkové DNA ITS1 a 5,8S-ITS2 a region D1/D2 kódující velkou ribozomální podjednotku (26S) rRNA. ITS jsou interní spacery ležící mezi sekvencí kódující malou a velkou podjednotku ribozomální DNA. Sekvenací dlouhého úseku rDNA za použití algoritmu BLAST byly porovnány karotenogenní kvasinky s databázi NCBI a podle hodnoty tzv. „bit skóre“ byly kvasinky identifikovány. Identifikace karotenogenních kvasinek byly potvrzena i metodou DGGE. Dalším cílem této práce bylo vybrat nejlepšího producenta karotenoidů a triacylglycerolů, kterým byl kmen Rhodosporidium toruloides. Tento kmen byl následně podroben fyzikální náhodné mutagenezi pod UV zářením. Výsledky produkce metabolitů R. toruloides byly porovnány s mutantními kmeny, které byly zároveň adaptovány na substráty glycerol a odpadní syrovátku. Mutantní kmen G33 je nejlepším producentem celkových karotenoidů s produkcí 7,14 mg/g biomasy. Nejvyšší produkci ergosterolu prokázal mutantní kmen Y34, množství produkovaného ergosterolu činí 47,72 mg/g biomasy. Žádný z vyselektovaných mutantních kmenů však nedokázal synterizovat více -karotenu (2,42 mg/g biomasy) ani TAG (76,32 mg/g biomasy) ve srovnání s původním kmenem R. toruloides rostoucím na glukózovém médiu.
|
|
|
Produkce lipolytických enzymů kvasinkami
Bradáčová, Kristína ; Němcová, Andrea (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Táto diplomová práca je zameraná na riadenú produkciu lipolytických enzýmov, bioaktívnych látok a lipidov produkovaných karotenoidnými kvasinkami. Teoretická časť práce je zameraná na charakterizáciu lipáz, karotenoidov, lipidov, ich vlastnosti, možnosti produkcie a aplikácie. V experimentálnej časti boli enzýmy, karotenoidy a lipidy produkované pomocou kvasiniek Rhodotorula mucilaginosa, Cystofilobasidium macerans a Sporidiobolus salmonicolor submerznou kultiváciou na minerálnych médiách s rôznymi prídavkami: glukóza, glycerol, tuk, tuk s glukózou, tuk s polysorbátom 80, tuk s glycerolom, tuk s polyetylénglykolom, tuk s vyšším a nižším prídavkom kyseliny palmitovej, enzymatický hydrolyzát tuku, kyslý hydrolyzát a bázický hydrolyzát. Bola sledovaná aktivita extracelulárnej lipázy po 96 hodinovej kultivácii, koncentrácia -karoténu, celkových karotenoidov, ergosterolu a ubichinónu v bunkách pomocou HPLC, koncentrácia mastných kyselín a množstvo tuku pomocou GC. Produkcia sa líšila v závislosti na použitej kvasinke a použitom substráte. Karotenoidy boli najviac produkované kvasinkou Cystofilobasidium macerans, ergosterol kvasinkou Sporidiobolus salmonicolor. Ubichinón bol takmer ekvivalentne produkovaný u každej kvasinky. Lipázová aktivita bola najvyššia u kvasinky Sporidiobolus salmonicolor. Vybraná vzorka média s vysokou lipolytickou aktivitou bola ďalej separovaná a analyzovaná pomocou ultrafiltrácie a PAGE-SDS elektroforézy. Táto diplomová práca bola robená v rámci medzinárodného projektu ,,LipoFungi“.
|
|
|
Valorizace odpadního živočišného tuku pomocí karotenogenních kvasinek
Chrástová, Nikola ; Němcová, Andrea (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá valorizací odpadního živočišného tuku pomocí karotenogenních kvasinek a konverze na biomasu obohacenou o cenné a hodnotné látky. Tyto mikroorganismy mají schopnost utilizovat různé odpadní substráty a převést je na zajímavé produkty jako jsou karotenoidy, lipidy, ergosterol a ubichinon. V práci byly použity čtyři kmeny kvasinek (Rhodotorula glutinis, Cystofilobasidium macerans, Rhodotorula mucilaginosa, Sporidiobolus pararoseus). Teoretická část je zaměřena na charakterizaci kvasinek, enzymů a lipáz, produkované metabolity, kultivaci kvasinek a popis analytických metod. V experimentální části byly provedeny kultivace při čtyřech C/N poměrech na médiích s různým zdrojem uhlíku, kterým byla glukóza, glycerol, tuk, tuk s přídavkem emulgátoru, enzymaticky hydrolyzovaný tuk a tuk s přídavkem enzymu. U všech vzorků byla gravimetricky stanovena biomasa. Karotenoidy, ergosterol a ubichinon byly analyzovány na sestavě HPLC/PDA. Obsah intracelulárních lipidů byl stanoven pomocí GC/FID. Produkce těchto látek byla u všech kmenu rozdílná v závislosti na zdroji uhlíku a C/N poměru. K produkci biomasy a karotenoidů je nejvhodnější kvasinka Rhodotorula glutinis. Ergosterol a ubichinon byly nejvíce produkovány kvasinkou Cystofilobasidium macerans. Největší obsah lipidů v biomase měla kvasinka Sporidiobolus pararoseus. Tato diplomová práce byla zpracována v rámci mezinárodního projektu „LipoFungi“.
|
host ::
RSS.