|
|
Příprava a charakterizace ligninu modifikovaného pomocí enzymu lakáza
Hrušková, Lucie ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zaměřuje na enzymatickou modifikaci komerčně dostupného ligninu pomocí enzymu lakázy a sledování jejího vlivu na vybrané fyzikální a chemické vlastnosti. Lignin je atraktivní materiál pro výrobu obnovitelných chemikálií, materiálů a energie, ale jeho komplexní chemická struktura představuje hlavní překážku pro jeho efektivní využití, přičemž enzymatická modifikace se jeví jako slibné řešení pro jeho úpravu. Experimenty byly prováděny za různých podmínek, jako je pH prostředí, množství použitého enzymu a doba působení. V další části experimentu proběhla charakterizace modifikovaných ligninů a srovnání těchto výsledků s hodnotami původního kraft ligninu před modifikací. Byla stanovena molekulová hmotnost pomocí SEC-MALS, koncentrace fenolických skupin a antioxidační aktivita. Dále byla sledována změna struktury pomocí FTIR. Z výsledků vyplývá, že enzymatická modifikace ligninu pomocí lakázy vedla ke zvýšení molekulové hmotnosti modifikovaných ligninů, současně došlo k poklesu obsahu fenolických skupin a snížení antioxidační aktivity. Na základě získaných výsledků lze usoudit, že působením enzymu lakáza došlo k polymerizaci ligninu a formování nových chemických vazeb, což vedlo k jeho další agregaci.
|
|
|
Texturní a barevné vlastnosti sýrů ošetřených extracelulárními enzymy
Jašková, Jana
Tato diplomová práce se zabývá texturními a barevnými vlastnostmi sýrů ošetřenými extracelulárním enzymem. Vzorky sýrů zrály po dobu třech týdnů. Pro stanovení texturních vlastností sýrů byla použita penetrační a kompresní metoda. Barva sýrů byla měřena na spektrofotometru CM 3500d. Nejnižší pevnost stanovenou penetrační metodou měl vzorek s lakázou po výrobě (0,55 ± 0,07 N) a nejvyšší pevnost vykazovat kontrolní vzorek, který zrál jeden týden (1,31 ± 0,14 N). Nejnižší pevnost stanovenou kompresní metodou měl vzorek s lakázou, který zrál dva týdny (3,11 ± 1,07 N) a nejvyšší pevnost měl kontrolní vzorek sýru zrající tři týdny (12,28 ± 2,36 N). Hodnoty L*(D65) se pohybovaly u všech vzorků v rozmezí od 72,89 ± 0,31 do 87,76 ± 0,01, hodnoty a*(D65) od -1,95 ± 0,01 do 0,66 ± 0,05 a hodnoty b*(D65) byly naměřeny mezi 6,73 ± 0,35 a 20,93 ± 0,03. Ošetření enzymem lakáza nemělo významný vliv na pevnost a barvu vzorků sýrů.
|
|
|
Vliv receptury a délky zrání na obsah polyaminů ve zrajících sýrech
Kolková, Andrea
Teoretická část mé diplomové práce se zabývala charakteristikou polyaminů, jejich tvorbou, odbouráváním a účincích v organismu. Praktická část byla zaměřena na stanovení obsahu polyaminů (putrescin, spermin a spermidin) ve zrajícím sýru bez přídavku a s přídavkem lakázy. K analýze byla použita metoda vysokoúčinné kapalinové chromatografie. Kvantitativně nejvýznamnějším polyaminem ve všech variantách testovaných sýrů byl spermin (lakáza v těstě 16,6 mg/kg > kontrola 15,5 mg/kg > lakáza na povrchu 14,8 mg/kg; p < 0,05). Obsah spermidinu byl v rozmezí (lakáza na povrchu 8,8 mg/kg > lakáza v těstě 2,9 mg/kg > kontrola 2,4 mg/kg; p < 0,05). Putrescin byl detekován pouze v nízkých koncentracích (lakáza v těstě 2,1 mg/kg > kontrola 1,3 mg/kg > lakáza na povrchu 0,7 mg/kg; p < 0,05). Během skladování (X; týdny) se obsah sumy PA (Y; mg/kg) ve vzorku kontrolního sýru bez přídavku lakázy zvyšoval podle rovnice: y = 256,93 + 207,38x (R² = 0,8955; p = 0,0021), stejně tak se lineárně zvyšoval i obsah sumy PA u vzorku sýru s lakázou v těstě podle rovnice: y = 196,05 + 228,22x (R² = 0,8226; p = 0,0024). Obsah sumy PA ve vzorku sýru s lakázou na povrchu se zvyšoval do 4 týdne a následně klesal podle rovnice: y = 629,1 + 621,45x - 59,539x2 (R² = 0,8984; p = 0,0163). V literatuře popisovaný vliv lakázy na degradaci aminů se zcela neprokázal. Jedná se však o pilotní experiment, který zkoumal vliv lakázy na obsah polyaminů ve zrajících sýrech. Pro lepší pochopení této problematiky bude potřeba rozsáhlejších výzkumů.
|
|
|
Studium vlivu mikrobiální degradace ligninu na jeho výslednou molekulovou hmotnost
Fialová, Tereza ; Hudečková, Helena (oponent) ; Kovalčík, Adriána (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá mikrobiální degradací ligninu pomocí dřevokazných hub Fomitopsis pinicola a Lenzites betulina. V první fázi experimentální části byl proveden screening médií, jehož cílem bylo vybrat nejlepší média pro růst hub a produkci lignolytických enzymů. Na základě stanovení aktivity proběhla v dalším kroku ve vybraných médií optimalizace podmínek pro jejich produkci. V rámci těchto experimentů byla pro následné kultivace vybrána optimální koncentrace ligninu a glukózy. Jako substrát byl použit komerčně dostupný lignin. Na základě výsledků změřených enzymových aktivit byla vybrána Lenzites betulina jako lepší producent. Nejvíce produkovaným enzymem této houby byla lakáza, následně mangan-dependentní peroxidáza a nejméně ligninperoxidáza. Další experimenty byly prováděny pouze s L. betulina. V další části experimentu proběhla charakterizace ligninu a porovnání jeho vlastností před a po mikrobiální degradaci. Byla stanovena jeho molekulová hmotnost pomocí SEC-MALS a změna struktury pomocí FTIR. Molekulová hmotnost ligninu se po kultivaci snížila a byla zaznamenána i změna jeho struktury. Z výsledků vyplývá, že mikrobiální degradace ligninu proběhla úspěšně.
|
|
|
Studium interakce houby Pleurotus ostreatus a bakteriálních kultur na abiotickém nosiči - morfologická, biochemická a proteomická analýza
Kozická, Barbora ; Petráčková, Denisa (vedoucí práce) ; Konopásek, Ivo (oponent)
Ligninolytické houby jsou významné svými biodegradačními schopnostmi, které lze využít při odstraňování mnoha významných polutantů z životního prostředí, včetně průmyslových barviv. Jako zástupce této skupiny hub byl vybrán Pleurotus ostreatus a byla vytvořena modelová situace pro jeho průmyslové využití při dekolorizaci textilního barviva Remazol Brilliant Blue R (RBBR), které je odpadním produktem textilního průmyslu. Houba byla imobilizována na inertním nosiči (kostky polyuretanové pěny) v neprůtokovém "fixed- bed" bioreaktoru a byla simulována kontaminace houbového filtru bakteriemi, kterou lze předpokládat v praktické aplikaci při čištění odpadních vod. Jako modelová bakterie byla zvolena bakterie Rhodococcus erythropolis. Cílem této práce bylo studium vzájemných interakcí houby a bakterie v bioreaktoru při dekolorizaci barviva. Degradační schopnosti houby byly sledovány na základě produkce ligninolytických enzymů, jež se uplatňují v procesu dekolorizace. Při pozorování růstu směsné kultury houby a bakterie v bioreaktoru bylo zjištěno, že R. erythropolis v kokultuře s P. ostreatus nerostl, došlo k vymizení bakterií z kultivační tekutiny. Bylo prokázáno, že ani vysoká koncentrace houbového enzymu lakázy v médiu, změna pH média vlivem růstu P. ostreatus nebo snížení množství glukózy v médiu...
|
|
|
Studium produkce lakázy vybranými druhy hub
Ovchynnikova, Oleksandra
Význam lignin-degradujících hub a jejich lignolytických enzymů je celosvětově oceňován zejména kvůli jejich možnému použití v řadě průmyslových odvětví. Tato bakalářská práce je zaměřena na studium možností produkce extracelulárních lignolytických enzymů houbami hnědé hniloby. V literární rešerši jsou charakterizované vybrané kmeny hub hnědé hniloby a jejích nejprostudovanější lignolytické enzymy. Dále jsou shrnuty možnosti využití lakázy v různých průmyslových odvětvích zejména v potravinářství. V průběhu submerzní kultivace po dobu 24 dní byla sledována aktivita lignolytických enzymů produkovaných houbami Laetiporus sulphureus, Serpula lacrymans, Gloeophyllum sepiarium, Phaeolus schweinitzii a Laetiporus montanus. Spektrofotometricky byla měřena aktivita lakázy, ligninperoxidázy a Mn-dependentní peroxidázy. U všech enzymů byla nejvyšší aktivita pozorována 12. den. Vybrané houby vykazovaly nejvyšší aktivitu v případě liginperoxidázy. Nejvyšší hodnoty měli Laetiporus sulphureus a Gloeophyllum sepiarium. Bylo zjištěno, že enzymatická aktivita hub je závislá na geografické poloze a konkrétním stanovišti. Hodnoty stejného kmene odebraného z různých míst byli odlišné.
|
|
|
Using of modern molecular methods for isolation and identification of ligninolytic enzymes
Řiháček, Martin
Ligninolytické enzymy jsou schopné degradovat strukturu ligninu. Tohoto efektu se dá využít v různých průmyslech (potravinářský průmysl, textilní průmysl, zemědělství atd.), protože to může nahradit obvyklé chemické procesy. Houba bílé hniloby Phanerochaete chryosporium je známa produkcí těchto enzymů. Bakalářská práce pojednává o identifikaci a charakterizaci chování enzymů lignin peroxidázy, lakázy, mangan peroxidázy produkované touto houbou rostoucí v kapalném médiu při různých koncentracích síranu měďnatého (0, 0.1, 0.5 a 1 mM). Pro izolaci DNA a RNA bylo použito kapalné medium PDB, ve kterém houba rostla po dobu 5 dnů. Pro experimentálcí část byla použita běžná polymerázová řetězová reakce (PCR), reverzně transkripční PCR a kvantitativní rea-time PCR. Amplifikované produkty po běžné PCR byly očištěny a odeslány na sekvenování, aby se potvrdilo, jak se různé isoformy těchto enzymů vyvíjí při stresových podmínkách způsobené přídavkem síranu měďnatého o různých koncentracích. Navíc byla ještě měřena enzymatická aktivita těchto enzymů po dobu 32 dnů. 1 mM koncentrace síranu měďnatého v kapalném médiu ovlivnila transkripci genů, kódující ligninolytické enzymy, produkcí jejich isoforem. Kromě toho, byla při této koncentraci také pozorována vyšší genová exprese těchto 3 genů: lakáza, mangan peroxidáza a lignin peroxidáza při srovnání s kontrolními vzorky. Na druhou stranu, nejlepší podmínky pro produkci těchto enzymů byly pozorovány pro lignin peroxidázu a mangan peroidázu při koncentraci 0.5 mM a pro lakázu 1 mM CuSO4. Proto jsme schopni říct, že produkce těchto enzymů houbou Phanerochaete chrysosporium je ovlivněna vysokou koncentrací měďnatých iontů.
|
|
|
Využití ligninolytických enzymů v potravinářství
Nadtochaeva, Polina
Ligninolytické enzymy jsou enzymy produkované dřevokaznými houbami a díky své vysoké reakční aktivitě a nízké specifitě se v poslední době staly důležitými enzymy pro biotechnologické využití. Tato práce stručně popisuje nejdůležitější ligninolytické enzymy a jejich reakční mechanismy a shrnuje způsoby využití těchto enzymů v potravinářském průmyslu. Velká pozornost je věnována biosenzorům, které se využívají jako moderní analytické nástroje pro detekci fenolických sloučenin. V praktické části byla vyzkoušena příprava vlastního biosenzoru pro detekci a stanovení koncentrace (+) katechinu. Měření bylo provedeno metodou diferenční pulsní voltametrie pomocí uhlíkové pastové elektrody, která byla připravena s použitím imobilizované lakázy z ligninolytické houby Trametes versicolor. Bylo provedeno měření standardních roztoků, které prokázalo, že takto připravený biosenzor dokáže detekovat i poměrně malá množství katechinu. Daný biosenzor byl následně použit na reálné vzorky červeného vína a zelených čajů. Byl změřen obsah katechinu ve čtyřech vzorcích čaje. Koncentrace byly přibližně stejné a pohybovaly se v rozmezí 19,57 – 24,91 mg·l-1. V případě vína se zjistilo, že vzhledem ke komplikované matrici je sice kvantitativní analýza možná, nicméně vyžaduje vhodné matematické zpracování výsledků nebo předběžnou úpravu vzorku.
|
|
|
Využití ligninolytických enzymů v degradaci polutantů
Badinová, Ester
Ligninolytické houby jsou známy pro svůj bohatý enzymový aparát. Jejich využití při eliminaci polutantů z životního prostředí je již dlouhou dobu studováno, avšak doposud nebyla plně popsána interakce těžkých kovů s ligninolytickými houbami a možný účinek, který by tato interakce mohla mít na biodegradační využití hub. Za úče-lem identifikace potenciálně nejvhodnějších zástupců hub bílé hniloby pro mykoreme-diaci byl proveden screening 17 zástupců dřevokazných hub izolovaných z českých lesů. K identifikaci vhodných kandidátů pro mykoremediaci, byly houby testovány pro různé koncentrace hojně se vyskytujících polutantů Cu+II, Cr+VI, Pb+II a Zn+II po dobu jednoho týdne. Následně bylo vybráno 5 zástupců Trametes hirsuta, Perennipora fraxinea, Ganoderma carnosum, Phellinus punctatus a Schizophyllum communae, kteří prokázali růst v přítomnosti všech výše zmíněných kovů. Pro ověření vhodného biodegradačního potenciálu byly spektrofotometricky zaznamenány enzymatické aktivity lakázy, lignin-peroxidázy a mangan-dependentní peroxidázy produkované houbami v kontaminované půdě, které byly následně porovnány s kontrolním měřením aktivit bez přítomnosti těžkých kovů. Detekovaná aktivita lakázy byla v kontaminované půdě vyšší o 100 %, lignin peroxidázy o 40 % a mangan-dependentní peroxidázy o 75 %. Nárůst aktivit tedy mohl být způsoben přítomností těžkých kovů, které vzrůst enzymových aktivit stimulovaly. Jako nejvhodnější zástupce pro mykoremediaci byl navržen kmen Schizophyllum communae.
|
|
|
Studium produkce a imobilizace ligninolytických enzymů u dřevokazných hub
Vršanská, Martina
Tato disertační práci se zabývá produkcí a imobilizací ligninolytických enzymů produkovaných dřevokaznými houbami. Část výsledků byla uveřejněna v recenzovaných zahraničních časopisech s impakt faktorem a na konferencích. Z obecného hlediska přispěla tato práce k rozvoji znalostí v oblasti imobilizace lakázy, konkrétně CLEA imobilizace a využití takto imobilizovaného enzymu na degradaci organopolutantů a toxických syntetických barviv, které se běžně vyskytují jako odpadní produkty textilního průmyslu. První tematický okruh se zabývá screeningem degradačně vhodných kmenů hub bílé hniloby. V rámci práce bylo otestováno 25 kmenů hub bílé hniloby. Byly použity různé koncentrace mědi jakožto induktorů aktivity lakázy a dva rozdílné substráty (ABTS, syringaldazin). Kmeny Trametes versicolor a Fomes fomentarius byly vyhodnoceny jako nejslibnější kmeny pro produkci enzymů v tekutých médiích a dalším testováním prokázaly dobrou degradační účinnost vůči syntetickým barvivům a znečištěným odpadním vodám. Druhý tematický okruh je věnován purifikaci enzymů (lakázy) u těchto dvou kmenů (Trametes versicolor, Fomes fomentarius). Nejprve byla lakáza vysrážena síranem amonným (75 hm%), poté byl preparát zesítěn pomocí glutaraldehydu za vzniku zesítěných enzymových agregátů CLEA. Třetí tematický okruh se týká optimalizace precipitace a přípravy CLEA imobilizované lakázy a následného použití volné a imobilizované CLEA lakázy v praxi na dekolorizaci syntetických barviv.
|
host ::
RSS.