|
|
Izolace antibakteriálních sloučenin z kávové sedliny
Kurzová, Pavlína ; Veselá, Mária (oponent) ; Kovalčík, Adriána (vedoucí práce)
Kávová sedlina patří mezi velmi hodnotné lignocelulózové odpady, které by bylo možné zpracovat a využít na izolaci fenolických látek. Mnoho fenolických látek izolovaných z lignocelulozóvých odpadů má antimikrobiální vlastnosti. Cílem této diplomové práce bylo izolovat fenolické látky s extraktu kávové sedliny a stanovit jejich antimikrobiální vlastnosti. Tyto fenolické látky by extrahované dvěma způsoby, extrakci do rozpouštědla (hexan, 75% ethanol, 70% aceton, diethyl éther, a ethyl acetát kyseliny octové) nebo uvolněním pomocí alkoholického kvašení. Všechny izolované vzorky byli charakterizované z hlediska obsahu redukujících cukrů, polyfenolů a flavonoidů. Následně byla posouzena jejich antimikrobiální aktivita použitím agarové difúzní a bujonové diluční metody. Pro stanovení antimikrobiální aktivity byly použity jak zástupci bakterií, tak kvasinek. Z bakterií byly vybrané dva druhy gram-pozitivních bakterií, Bacillus subtilis a Micrococcus luteus a jeden druh gram-negativních a to Serratia marcescens. Z kvasinek byly vybrány druhy Candida glabrata a Saccharomyces cerevisiae. Pro identifikaci fenolických látek v extraktech byla využita vysokoúčinná kapalinová chromatografie Při testech antimikrobiální aktivity fenolických extraktů byl jako nejúčinnější vyhodnocen extrakt kávové sedliny 70% acetonem, ve kterém byly, dle kapalinové chromatografie, identifikovány kyseliny chlorgenová, gallová, kávová a kumarová. Nejméně účinným pak extrakt ethyl acetátem. Následně byly fenolické extrakty lyofilizovány a testovány na antimikrobiální aktivitu. U lyofilizovaných vzorků byl jako neúčinnější inhibitor růst mikroorganismů vyhodnocen extrakt kávové sedliny 70 % ethanolem s obsahem kyselin chlorgenové, gallové a kávové. Fermentací kávové sedliny byly izolovány vzorky s obsahem fenolických látek. Stanovením antimikrobiální aktivity těchto vzorků bylo zjištěno, že všechny vzorky mají velmi dobrý inhibiční účinek pro růst bakterií. Nefiltrované vzorky prokázaly i antimykotické vlastnosti. Ve filtrovaných i nefiltrovaných vzorcích izolovaných fermentací kávové sedliny byly identifikovány kyseliny chlorgenová, kávová a gallová.
|
|
|
Biotechnologická produkce polyhydroxyalkanoátů s využitím odpadů kávového průmyslu
Vašíčková, Monika ; Benešová, Pavla (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá produkcí polyhydroxyalkanoátů (PHA) kmeny bakterií Burkholderia cepacia a Burkholderia sacchari. Produkce PHA byla studována s využitím různými způsoby předupravené a hydrolyzované kávové sedliny. V rámci práce byla porovnána standardní metoda hydrolýzy kávové sedliny zředěnou minerální kyselinou a následnou enzymatickou hydrolýzou provedenou pouze pomocí enzymů. Vzniklé hydrolyzáty byly analyzovány se zaměřením na obsahu redukujících sacharidů a výtěžnost hydrolýzy. Z výsledků vyplývá, že nejlepší předpoklady pro produkci PHA měly vzorky vyprodukované bakterií Burkholderia cepacia a to v kultivačním médiu připraveném hydrolýzou kávové sedliny, která byla vystavena extrakci 60% ethanolem. Výtěžek biomasy v tomto médiu byl 3,553 g/l s procentuálním obsahem PHA 32,472% v biomase. Vzniklý PHA obsahoval 6,09% 3-hydroxyvalerátu. V rámci dalšího experimentu byl ověřen alternativní přístup hydrolýzy kávové sedliny, kde byly použity komerčně dostupné enzymy celuláza, hemiceluláza a extracelulární enzymatický koktejl vyprodukovaný plísní schopnou utilizovat kávovou sedlinu. Hemiceluláza se ukázala být nejefektivnějším hydrolytickým enzymem a proto nejvyšší obsah biomasy 5,708 g/l se také nacházel v médiu připraveného hemicelulázou katalyzovanou hydrolýzou kávové sedliny, která byla extrahovaná 60% ethanolem. Nedocházelo zde k produkci kopolymeru P(HB-co-HV), ale jen polymeru PHB, což bylo nejspíše způsobeno tím, že v průběhu enzymatické hydrolýzy nevznikala kyselina levulinová ani žádný jiný potenciální prekurzor 3HV.
|
|
|
Studium možnosti využití pevného odpadu z biorafinace kávové sedliny pro zemedělské účely
Slavíková, Zuzana ; Vespalcová, Milena (oponent) ; Pořízka, Jaromír (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá využitím kávové sedliny a produktů její biorafinace v zemědělství, konkrétně jako potenciálního organického hnojiva. Byl prověřen vliv přídavku jak nativní kávové sedliny, tak kysele hydrolyzované, odtučněné a oxidované kávové sedliny do experimentální jílovité půdy na chemické a fyzikální vlastnosti, konkrétně pH a vodivost a obsah minerálních látek. Byly také provedeny růstové experimenty na rostlinách Lactuca sativa s cílem vyhodnotit potenciálně pozitivní nebo negativní růstové účinky. Jako reference k naměřeným hodnotám sloužily vzorky neobohacené půdy a půdy s přídavky komerčního hnojiva NPK. Měřením bylo zjištěno, že přidáním nativní kávové sedliny a produktů její biorafinace do jílovité půdy chudé na minerální látky došlo k poklesu pH, a naopak zvýšení vodivosti půdních vzorků. Došlo také k významnému zvýšení obsahu přístupného vápníku, hořčíku a manganu, mírný nárůst byl zaznamenán také u draslíku. 2 hm. % přídavek nativní sedliny do půdy se na růstu rostlin významně neprojevil, počet i vzhled rostlin byl srovnatelný se saláty na neobohacené půdě. Na kysele hydrolyzovaných půdních vzorcích nedošlo k vyklíčení žádných rostlin salátů, což bylo způsobeno velkým nárůstem vodivosti půdního roztoku a koncentrace síranů. U odtučněných a oxidovaných půdních vzorků naopak došlo k rychlejšímu nástupu klíčení semínek a byl evidován i vyšší počet vyrostlých rostlin. Příčinou mohlo být snížení obsahu fenolických látek v procesu biorafinace kávové sedliny. Na vzhled rostlin v půdních vzorcích měla významný vliv nízká koncentrace fosforu, který kávová sedlina ani produkty její biorafinace nebyly schopny do půdy dodat v potřebném množství. Při porovnání s rostlinami ve vzorcích půdy s obsahem NPK, měly saláty narůžovělý nádech a menší vzrůst.
|
|
|
Využití pšeničných otrub pro výrobu hnojiva
Maňáková, Helena ; Štursa,, Václav (oponent) ; Diviš, Pavel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá výrobou hnojiva z pšeničných otrub a kávové sedliny, které jsou ve velkém množství produkovány v potravinářském průmyslu. V práci byla testována účinnost odstraňování kofeinu a fenolických látek z kávové sedliny pomocí oxidačního činidla a také možnost recyklace použitého oxidačního činidla. Oxidací se podařilo odstranit téměř všechny fenolické látky a významné množství kofeinu z kávové sedliny, a to i s použitím recyklovaného oxidačního činidla. Z kávové sedliny a z otrub bylo následně vytvořeno hnojivo ve formě pelet. Při peletování byl studován optimální stupeň zvlhčení materiálu pro dosažení optimální výtěžnosti pelet a dostatečně pevných pelet. Studovány byly také různé poměry substrátů pro peletování a byla posuzována kvalita vyrobených pelet. V připravených peletách byl stanoven obsah makro a mikroprvků bylo prokázáno, že pelety jsou dobrým zdrojem prvků významných pro růst rostlin.
|
|
|
Izolace antibakteriálních sloučenin z kávové sedliny
Kurzová, Pavlína ; Veselá, Mária (oponent) ; Kovalčík, Adriána (vedoucí práce)
Kávová sedlina patří mezi velmi hodnotné lignocelulózové odpady, které by bylo možné zpracovat a využít na izolaci fenolických látek. Mnoho fenolických látek izolovaných z lignocelulozóvých odpadů má antimikrobiální vlastnosti. Cílem této diplomové práce bylo izolovat fenolické látky s extraktu kávové sedliny a stanovit jejich antimikrobiální vlastnosti. Tyto fenolické látky by extrahované dvěma způsoby, extrakci do rozpouštědla (hexan, 75% ethanol, 70% aceton, diethyl éther, a ethyl acetát kyseliny octové) nebo uvolněním pomocí alkoholického kvašení. Všechny izolované vzorky byli charakterizované z hlediska obsahu redukujících cukrů, polyfenolů a flavonoidů. Následně byla posouzena jejich antimikrobiální aktivita použitím agarové difúzní a bujonové diluční metody. Pro stanovení antimikrobiální aktivity byly použity jak zástupci bakterií, tak kvasinek. Z bakterií byly vybrané dva druhy gram-pozitivních bakterií, Bacillus subtilis a Micrococcus luteus a jeden druh gram-negativních a to Serratia marcescens. Z kvasinek byly vybrány druhy Candida glabrata a Saccharomyces cerevisiae. Pro identifikaci fenolických látek v extraktech byla využita vysokoúčinná kapalinová chromatografie Při testech antimikrobiální aktivity fenolických extraktů byl jako nejúčinnější vyhodnocen extrakt kávové sedliny 70% acetonem, ve kterém byly, dle kapalinové chromatografie, identifikovány kyseliny chlorgenová, gallová, kávová a kumarová. Nejméně účinným pak extrakt ethyl acetátem. Následně byly fenolické extrakty lyofilizovány a testovány na antimikrobiální aktivitu. U lyofilizovaných vzorků byl jako neúčinnější inhibitor růst mikroorganismů vyhodnocen extrakt kávové sedliny 70 % ethanolem s obsahem kyselin chlorgenové, gallové a kávové. Fermentací kávové sedliny byly izolovány vzorky s obsahem fenolických látek. Stanovením antimikrobiální aktivity těchto vzorků bylo zjištěno, že všechny vzorky mají velmi dobrý inhibiční účinek pro růst bakterií. Nefiltrované vzorky prokázaly i antimykotické vlastnosti. Ve filtrovaných i nefiltrovaných vzorcích izolovaných fermentací kávové sedliny byly identifikovány kyseliny chlorgenová, kávová a gallová.
|
|
|
Studium možnosti využití pevného odpadu z biorafinace kávové sedliny pro zemedělské účely
Slavíková, Zuzana ; Vespalcová, Milena (oponent) ; Pořízka, Jaromír (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá využitím kávové sedliny a produktů její biorafinace v zemědělství, konkrétně jako potenciálního organického hnojiva. Byl prověřen vliv přídavku jak nativní kávové sedliny, tak kysele hydrolyzované, odtučněné a oxidované kávové sedliny do experimentální jílovité půdy na chemické a fyzikální vlastnosti, konkrétně pH a vodivost a obsah minerálních látek. Byly také provedeny růstové experimenty na rostlinách Lactuca sativa s cílem vyhodnotit potenciálně pozitivní nebo negativní růstové účinky. Jako reference k naměřeným hodnotám sloužily vzorky neobohacené půdy a půdy s přídavky komerčního hnojiva NPK. Měřením bylo zjištěno, že přidáním nativní kávové sedliny a produktů její biorafinace do jílovité půdy chudé na minerální látky došlo k poklesu pH, a naopak zvýšení vodivosti půdních vzorků. Došlo také k významnému zvýšení obsahu přístupného vápníku, hořčíku a manganu, mírný nárůst byl zaznamenán také u draslíku. 2 hm. % přídavek nativní sedliny do půdy se na růstu rostlin významně neprojevil, počet i vzhled rostlin byl srovnatelný se saláty na neobohacené půdě. Na kysele hydrolyzovaných půdních vzorcích nedošlo k vyklíčení žádných rostlin salátů, což bylo způsobeno velkým nárůstem vodivosti půdního roztoku a koncentrace síranů. U odtučněných a oxidovaných půdních vzorků naopak došlo k rychlejšímu nástupu klíčení semínek a byl evidován i vyšší počet vyrostlých rostlin. Příčinou mohlo být snížení obsahu fenolických látek v procesu biorafinace kávové sedliny. Na vzhled rostlin v půdních vzorcích měla významný vliv nízká koncentrace fosforu, který kávová sedlina ani produkty její biorafinace nebyly schopny do půdy dodat v potřebném množství. Při porovnání s rostlinami ve vzorcích půdy s obsahem NPK, měly saláty narůžovělý nádech a menší vzrůst.
|
|
|
Hydrolytické štěpení odpadů po zpracování kávy
Skřivanová, Veronika ; Hlaváček, Viliam (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá různými typy hydrolýzy kávové sedliny pro následující biotechnologické využití jako kultivačního média. V rámci práce byla provedena mechanická, kyselá, alkalická a enzymatická hydrolýza. Vzniklé hydrolyzáty byly analyzovány se zaměřením na obsah redukujících sacharidů a také potenciálně inhibičních látek polyfenolické povahy. Z výsledků vyplývá, že nejlepší předpoklady pro kultivaci kvasinek měly vzorky připravené s koncentrací kávy 150 g/l hydrolyzované kombinací 2,5% minerálních kyselin se zahřátím na 121 °C po dobu 15 minut. Použití ultrazvukového homogenizátoru výrazně navyšuje účinek hydrolýzy. Z testovaných postupů enzymové hydrolýzy má nejlepší předpoklady hydrolyzát připravený celulázou. Hydrolyzované kávové sedliny byly využity jako produkční médium pro produkci ethanolu Saccharomyces cerevisiae. U vzorků byla stanovována změna koncentrace glukózy a ethanolu pomocí HPLC/RID. Nejvyšší koncentraci biomasy obsahoval vzorek hydrolyzovaný celulázou, nejvyššího výtěžku ethanolu (20,07 g/l) pak bylo dosaženo u hydrolyzátu připraveného hydrolýzou pomocí 2,5% kyseliny chlorovodíkové.
|
|
|
Biotechnologická produkce polyhydroxyalkanoátů s využitím odpadů kávového průmyslu
Vašíčková, Monika ; Benešová, Pavla (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá produkcí polyhydroxyalkanoátů (PHA) kmeny bakterií Burkholderia cepacia a Burkholderia sacchari. Produkce PHA byla studována s využitím různými způsoby předupravené a hydrolyzované kávové sedliny. V rámci práce byla porovnána standardní metoda hydrolýzy kávové sedliny zředěnou minerální kyselinou a následnou enzymatickou hydrolýzou provedenou pouze pomocí enzymů. Vzniklé hydrolyzáty byly analyzovány se zaměřením na obsahu redukujících sacharidů a výtěžnost hydrolýzy. Z výsledků vyplývá, že nejlepší předpoklady pro produkci PHA měly vzorky vyprodukované bakterií Burkholderia cepacia a to v kultivačním médiu připraveném hydrolýzou kávové sedliny, která byla vystavena extrakci 60% ethanolem. Výtěžek biomasy v tomto médiu byl 3,553 g/l s procentuálním obsahem PHA 32,472% v biomase. Vzniklý PHA obsahoval 6,09% 3-hydroxyvalerátu. V rámci dalšího experimentu byl ověřen alternativní přístup hydrolýzy kávové sedliny, kde byly použity komerčně dostupné enzymy celuláza, hemiceluláza a extracelulární enzymatický koktejl vyprodukovaný plísní schopnou utilizovat kávovou sedlinu. Hemiceluláza se ukázala být nejefektivnějším hydrolytickým enzymem a proto nejvyšší obsah biomasy 5,708 g/l se také nacházel v médiu připraveného hemicelulázou katalyzovanou hydrolýzou kávové sedliny, která byla extrahovaná 60% ethanolem. Nedocházelo zde k produkci kopolymeru P(HB-co-HV), ale jen polymeru PHB, což bylo nejspíše způsobeno tím, že v průběhu enzymatické hydrolýzy nevznikala kyselina levulinová ani žádný jiný potenciální prekurzor 3HV.
|
host ::
RSS.