|
|
Využití odpadů rostlinného původu
Habáníková, Kamila ; Šťavíková, Lenka (oponent) ; Omelková, Jiřina (vedoucí práce)
Tato práce popisuje vlastnosti a využití odpadů rostlinného původu, které vznikají při průmyslovém zpracování, a upřesňuje jejich složení. Kultivací určitých mikroorganismů na těchto materiálech jsou produkovány enzymy, které mohou mít průmyslové využití. V experimentální části je sledována pomocí vybraných mikroorganismů produkce enzymů na použitém odpadním materiálu hroznové výlisky. Odpady, jejich zpracování a využití je a bude neustále velmi diskutované téma v naší společnosti.
|
|
|
Studium sterilizačního účinku dielektrického bariérového výboje na eukaryotní mikroorganismy
Vojkovská, Hana ; Ing.Hana Grossmannová, Ph.D. (oponent) ; Kozáková, Zdenka (vedoucí práce)
V současnosti je využívána celá řada dekontaminačních postupů k inaktivaci mikroorganismů na nejrůznějších materiálech a předmětech. Vážným nedostatkem těchto konvenčních metod je to, že zatěžují exponovaný materiál teplem nebo chemikáliemi. Předložená bakalářská práce se zabývá plazmovou sterilizací, která je šetrnější a účinná na široké spektrum prokaryotních i eukaryotních mikroorganismů. Působí na ně několika mechanismy založenými na účincích UV-záření, aktivních částic a teploty. V našem případě byly sledovány účinky dielektrického bariérového výboje (DBD) za atmosférického tlaku na bioindikátor Aspergillus niger. Výboj byl generován v dusíku a argonu. Jako nosný materiál byl použit papír a PET-fólie. Byl studován vliv různých pracovních podmínek na efektivitu sterilizace. Konkrétně šlo o vliv délky expozičního času v plazmatu, hustoty plazmového výkonu, typu pracovního plynu a nosného média. Výsledky ukázaly, že s rostoucí hustotou výkonu, případně délky expozičního času vzorků plazmatem, roste sterilizační účinek DBD. Při srovnání výsledků získaných při stejných podmínkách v dusíku a argonu byl vyšší sterilizační účinek pozorován v argonu. Doba sterilizace se pohybovala od 40 s do 150 s v závislosti na použité hustotě plazmového výkonu, plynu a nosném médiu. Dále byl prokázán vliv nosného média na efektivitu sterilizace. Ukázalo se, že v případě papíru dochází k tzv. ”efektu stínění”. Mikroorganismy mohou být zachyceny v pórech papíru, což může vést k zhoršení kontaktu mikroorganismu s plazmatem a následně tak snížit účinnost dekontaminačního procesu. Pórovitost papíru navíc ztěžuje uvolnění spor do roztoku, takže se z něj získá vždy méně mikroorganismů než z PET-fólie. Pomocí optické emisní spektroskopie byla provedena spektrální analýza plazmatu.
|
|
|
Využití odpadů rostlinného původu
Habáníková, Kamila ; Flodrová, Dana (oponent) ; Omelková, Jiřina (vedoucí práce)
Produkce celulasy a polygalakturonasy pomocí Aspergillus niger a Aureobasidium pullulans byla sledována při kultivaci solid state fermentation (SSF) a submerzní (SmF). Jako substrát byly použity hroznové výlisky a slupky z mandarinek. Pomocí Aspergillus niger byla celulasa na hroznových výliscích detekována po 72 hodinové SSF kultivaci a po 24 hodinách u SmF. Celulasová aktivita byla vyšší u systému SmF. Větší produkce polygalakturonasy byla u SmF kultivace zaznamenána ke konci období. Polygalakturonasová aktivita byla vyšší u SmF kultivace. SSF fermentace na slupkách z mandarinek byla podobná, nejvyšší aktivita byla detekována po 72 hodinách. Produkce polygalakturonasy u SSF systému byla odlišná od produkce u SmF. Srovnáním produkce enzymu na hroznových výliscích a slupkách z mandarinek vyplývá, že polygalakturonasová aktivita je nejvyšší u kultivace SmF se slupkami z mandarinek. U Aureobasidium pullulans byla celulasa na hroznových výliscích detekována u obou fermentací po 48 hodinách. Aktivita celulasy byly vyšší u kultivace SSF. Vyšší hodnoty polygalakturonasy byly detekovány ve druhé půli kultivačního období. Polygalakturonasová aktivita byla vyšší u kultivace SmF. SSF kultivace se slupkami z mandarinek byla podobná – nejvyšší celulolytická aktivita byla zaznamenána po 48 hodinách. Produkce polygalakturonasy byla rozdílná, ale nejvyšší aktivity bylo dosaženo na slupkách z mandarinek u SmF způsobu. Pro oba systémy a oba odpadní materiály byla sledována i produkce mangan-dependentní peroxidasy. Její nejvyšší aktivity bylo dosaženo na počátku kultivace. Rozdíly v produkci enzymů pomocí Aspergillus niger a Aureobasidium pullulans jsou závislé nejen na použitém substrátu, ale také na způsobu fermentace.
|
|
|
Studium vlivu vlhkosti na celkový sterilizační účinek dielektrického bariérového výboje
Kramárová, Petra ; Bartlová, Milada (oponent) ; Kozáková, Zdenka (vedoucí práce)
Hlavním tématem této diplomové práce je studium vlivu vlhkosti na celkový sterilizační účinek dielektrického bariérového výboje. Sterilizace je proces, při kterém dochází k eliminaci všech forem života. Předložená diplomová práce se zabývá plazmovou sterilizací, což je jedna z metod, které vyhovují požadavkům na sterilizaci teplotně senzitivních materiálů a materiálů citlivých na chemické látky. Tato sterilizační metoda je účinná na široké spektrum prokaryotních i eukaryotních mikroorganismů. Působí na ně několika mechanismy založenými na účincích UV záření, aktivních částic a teploty. Pro opracování vzorků byl použit dielektrický bariérový výboj (DBD) pracující za atmosférického tlaku. Výboj byl generován v suchém a vlhkém vzduchu. Hustoty výkonů dodávaných do plazmatu byly 2 160 mW.cm-3, 2 279 mW.cm-3, 2 760 mW.cm-3 (pro suchý vzduch) a 2 326 mW.cm-3, 2 850 mW.cm-3 (pro vlhký vzduch). Vlhkosti vzduchu bylo dosaženo použitím promývací láhve naplněné vodou, přes kterou vzduch proudil do DBD reaktoru. Jako modelové mikroorganismy byly použity spory plísně Aspergillus niger. Nosným materiálem byl papír typu Whatman No. 1. Při srovnání vlhkého a suchého vzduchu za stejných podmínek byla prokázána vyšší sterilizační účinnost vlhkého vzduchu. Sterilizační účinek DBD výboje generovaného ve vzduchu byl porovnán s výsledky získanými při generaci plazmatu v argonu a dusíku. Za použití stejných podmínek byl nejvyšší sterilizační účinek pozorován u argonu, poté následoval vlhký vzduch, dusík a suchý vzduch. Bylo zjištěno, že hlavním inaktivačním mechanismem DBD při daných podmínkách jsou aktivní částice. Vliv teploty na inaktivaci mikroorganismů byl zcela zanedbatelný. Pomocí optické emisní spektroskopie (OES) byla provedena spektrální analýza plazmového výboje. Vzorky vystavené působení DBD byly analyzovány za pomocí skenovací elektronové mikroskopie (SEM). Bylo sledováno poškození mikroorganismů vlivem plazmatu a účinek plazmatu na strukturu nosného materiálu.
|
|
|
Studium produkce hydrolytických enzymů pro zpracování celulosového odpadu
Řezáčová, Barbora ; Flodrová, Dana (oponent) ; Omelková, Jiřina (vedoucí práce)
Studium produkce hydrolytických enzymů bylo zaměřeno na produkci celulasy a polygalakturonasy pomocí dvou mikrobiálních kmenů – Aspergillus niger a Aureobasidium pullulans. Enzymy byly produkovány za podmínek procesu "solid-state fermentation". Jako substrát byla zvolena mletá pšeničná sláma a řepné výlisky zvlhčené vodou, bezuhlíkatým mediem nebo glukosovým mediem. Během kultivace byl sledován vliv bezuhlíkatého media a glukosy na produkci daných enzymů. Nejvyšší produkce polygalakturonasy bylo dosaženo při kultivaci Aspergillus niger na řepných výliscích zvlhčených bezuhlíkatým mediem. Nejvyšší produkce celulasy bylo dosaženo při kultivaci Aspergillus niger na mleté pšeničné slámě zvlhčené glukosovým mediem.
|
|
|
Využití odpadního papíru na mikrobiální produkci celuláz
Peterek, Miroslav ; Flodrová, Dana (oponent) ; Omelková, Jiřina (vedoucí práce)
Studium možnosti využití odpadního papíru na mikrobiální produkci celulas bylo prováděno za pomoci kultivace Aspergillus niger na zdroji uhlíku, kterým byl odpadní kancelářský papír a karton, zvlhčený bezuhlíkatým médiem, nebo destilovanou vodou. Kultivace probíhala způsobem SSF v Erlenmeyerových baňkách a kolonách. Byla sledována koncentrace extracelulárních proteinů, jejich celulasová akivita a u vybraných vzorků i aktivita proteasová. Bylo zjištěno, že nejvýhodnějším způsobem kultivace z hlediska produkce celulas je kultivace v koloně, promývané bezuhlíkatým médiem v třídenních intervalech.
|
|
|
Studium sterilizačních účinků dielektrického bariérového výboje
Slámová, Jitka ; Pekárek, Stanislav (oponent) ; doc. RNDr. Karol Hensel, Ph.D., oponent (oponent) ; Krčma, František (vedoucí práce)
Předmětem dizertační práce bylo studium sterilizačních účinků dielektrického bariérového výboje pracujícího za atmosférického tlaku. Jako modelové mikroorganismy byly při studiu použity plíseň Aspergillus niger, grampozitivní bakterie Bacillus subtilis a částečně také gramnegativní bakterie Escherichia coli. Vzorky mikroorganismů byly naneseny na papír Whatman 1 nebo PET folii a vystaveny účinkům plazmatu. Plazma bylo generováno v prostředí argonu, dusíku, suchého a vlhkého vzduchu s frekvencí do 10 kHz a hustotou výkonu dle použitého plynu 1,2-2,9 W/cm3. Sterilizační účinky dielektrického bariérového výboje byly hodnoceny z hlediska vlivu procesního plynu, hustoty výkonu dodávaného do plazmatu, délky expoziční doby, typu mikroorganismu a materiálu nosiče. Část této studie byla zaměřena na zhodnocení příspěvku jednotlivých mechanismů (UV, teplota a reaktivní částice) k inaktivaci v jednotlivých procesních plynech a vlivu vlhkosti procesního plynu na průběh sterilizačního procesu. Plazma bylo diagnostikováno pomocí optické emisní spektroskopie, teplota byla monitorována termočlánkem. Mimoto bylo pomocí rastrovací elektronové mikroskopie zhodnoceno mechanické poškození buněčného materiálu a případný vliv plazmového opracování na nosný materiál. Na základě dosažených výsledků lze říci, že s nárůstem expoziční doby klesal počet životaschopných mikroorganismů. Obdobně s nárůstem hustoty výkonu dodávaného do plazmatu docházelo k nárůstu rychlosti inaktivace. Při sterilizaci vzorků spor A. niger v plazmatu generovaném v jednotlivých procesních plynech klesaly sterilizační účinky plazmatu dle použitého plynu v pořadí argon, vlhký vzduch, dusík a suchý vzduch. Výsledky sterilizace dalších modelových mikroorganismů v prostředí argonu ukázaly, že citlivost vegetativních buněk resp. spor mikroorganismů vůči účinkům DBD klesala v pořadí: spory A. niger, vegetativní buňky B. subtilis, vegetativní buňky E. coli a spory B. subtilis. Současně porovnáním výsledků získaným při sterilizaci spor a vegetativních buněk B. subtilis a A. niger bylo zjištěno, že spory jsou výrazně odolnější vůči sterilizačním účinkům plazmatu. Kombinací výsledků dosažených při studiu dílčích mechanismů, výsledků OES a průběhů inaktivačních křivek bylo zjištěno, že k inaktivaci významným způsobem přispívají ve všech procesních plynech reaktivní částice generované plazmatem. Dále k inaktivaci částečně příspívá UV záření, v omezené míře i teplota, přičemž význam UV záření klesal v pořadí dusík, argon, suchý vzduch a vlhký vzduch. Na základě výsledků oddělené studie bylo dále zjištěno, že příspěvek jednotlivých mechanismů, tj. UV záření, teploty a reaktivních částic se může lišit v závislosti na použitém modelovém mikroorganismu, což je dáno odlišnou citlivostí mikroorganismů vůči nepříznivým vnějším vlivům. SEM analýza povrchu obou materiálů vystavených účinkům DBD v prostředí všech použitých plynů prokázala v případě PET folie výskyt důlkové koroze již při několika minutovém působení plazmatu, zatímco v případě papíru nebyly zaznamenány žádné viditelné změny.
|
|
|
Využití odpadních materiálů k přípravě hydrolyzátů pro fermentační fázi.
Vadovičová, Natália ; Hrstka, Miroslav (oponent) ; Babák, Libor (vedoucí práce)
Bakalářská práce je zaměřena na studium a porovnání různých druhů hydrolýz, jejich optimalizaci a také maximalizaci výtěžků nejvhodnější hydrolýzy pro navazující fermentaci. Jako substrát byly zvoleny pomerančové slupky. Substrát byl nejdříve mechanicky rozmělněn a poté z něj byla připravena suspenze, která podstoupila jednu ze zkoumaných metod předúpravy. Provedly se hydrolýzy fyzikální, jako mikrovlny, zvýšená teplota či ultrazvuk, nebo hydrolýzy chemické, a to kyselé i alkalické. Byly použity i kombinace fyzikálních a chemických metod. Optimalizace enzymatické hydrolýzy materiálu proběhla s použitím enzymů Novozymes® NS50013 a NS50010. Dále byla studována produkce celulolytických a pektolytických enzymů po dobu 10 dní procesem SSF za použití kmenu A. niger. U všech provedených hydrolýz proběhlo stanovení výtěžku redukujících cukrů pomocí metody dle Somogyi Nelsona. Z různých metod předúprav se jako nejúspěšnější prokázala enzymatická hydrolýza, a to kombinace obou enzymů při kultivaci trvající 96 hodin, o pH = 4,5 a teplotě 45 °C. Výtěžky redukujících sacharidů v těchto hydrolyzátech dosahovaly 27,4241 ± 0,0007 gl-1.
|
|
|
Studium dílčích inaktivačních mechanismů uplatňujících se při sterilizaci eukaryotních systémů v dielektrickém bariérovém výboji
Vojkovská, Hana ; Machala, Zdenko (oponent) ; Kozáková, Zdenka (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá studiem účinků dielektrického bariérového výboje (DBD) na eukaryotní mikroorganismy. Plazmová sterilizace je považována za možnou alternativu ke konvenčním sterilizačním postupům. Na rozdíl od běžně používaných dekontaminačních metod nezatěžuje exponovaný materiál teplem, tlakem ani chemikáliemi. V plazmatu působí na eukaryotní i prokaryotní systémy společně aktivní částice, UV záření a teplo. Pro stanovení účinnosti plazmové sterilizace byl jako bioindikátor vybrán Aspergillus niger. Plazma bylo generováno za atmosférického tlaku pomocí dielektrického bariérového výboje (DBD) v prostředí argonu a dusíku. Jako nosný materiál byl užit papír a PET fólie. Byl studován vliv různých pracovních podmínek na efektivitu sterilizace. Konkrétně šlo o vliv délky expozičního času, hustoty plazmového výkonu, typu pracovního plynu a nosného média. Dále byly odděleně studovány účinky UV záření v kombinaci s teplotou, teploty a samotného plazmatu. Na základě výsledků bylo prokázáno, že sterilizační účinek DBD se zvyšuje s délkou expozičního času a s rostoucí hustotou plazmového výkonu. Při srovnání plynných médií za stejných podmínek byla prokázána vyšší účinnost argonu. Na efektivitu sterilizace měl dále vliv nosný materiál, a to díky rozdílné struktuře povrchu. Bylo zjištěno, že hlavním inaktivačním mechanismem DBD pro A. niger při daných podmínkách jsou aktivní částice. Vliv teploty na inaktivaci mikroorganismů se ukázal být zanedbatelný. Při kombinaci UV záření s teplotou bylo dosaženo maximální inaktivace 2 řádů. Pomocí optické emisní spektroskopie byla provedena spektrální analýza plazmatu. Rastrovací elektronová mikroskopie umožnila pořízení snímků exponovaných materiálů a posouzení případných poškození způsobených účinky DBD.
|
|
|
Vliv plazmatem aktivované vody na plísně
Moskvina, Anastasia ; Krčma, František (oponent) ; Kozáková, Zdenka (vedoucí práce)
Tématem této bakalářské práce je vliv plazmatem ošetřené vody na plísně. Teoretická část je věnována interakci plazmatu s kapalinami, vlastnostem a využití plazmatem aktivované vody a jejího vlivu na různé druhy mikroorganismů. Reaktivní částice obsažené v plazmatem ošetřené vodě způsobují inhibici živých buněk, proto může být plazmatem ošetřená voda využívána jako sterilizační prostředek. V experimentální části je porovnána účinnost tří způsobů přípravy plazmatem ošetřené vody. Pro aktivaci nad vodní hladinou byl použit plazmový systém dielektrického bariérového výboje. K aktivaci pod hladinou vody byla použita plazmová tryska; byly studovány dvě metody – střídavý (vysokofrekvenční) a stejnosměrný výboj. Ze vzorků plazmatem ošetřené vody byly připraveny suspenze plísně Aspergillus niger, které byly následně zaočkovány na sladinové médium a kultivovány po dobu 72 hodin. Výsledný efekt byl vyhodnocen stanovením počtu jednotek tvořících kolonie. Takto experimentálně získaná data byla zpracována a diskutována v kapitole výsledků a diskuze. Bylo zjištěno, že metoda aktivace vody pod její hladinou má výraznější účinky, což odpovídá informacím shrnutým v teoretické části. Účinek dielektrického bariérového výboje byl o něco mírnější, ale všechny tři metody způsobily značný úbytek počtu kolonií oproti kontrolnímu neošetřenému vzorku.
|
host ::
RSS.