|
|
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 produkce PHB-HV bakterií Cupriavidus necator za využití hroznových výlisků jako uhlíkového zdroje
Jakešová, Michaela ; Kučera, Dan (oponent) ; Kovalčík, Adriána (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá produkcí kopolymeru PHB-HV za využití bakterie Cupriavidus necator H16. Mikroorganismus byl nejdříve kultivován v Erlenmeyerových baňkách za využití čisté fruktózy jako uhlíkového zdroje, přičemž byl studován režim přidávání kyseliny valerové na syntézu PHB-HV. Dále byl sledován vliv stresového faktoru (ethanolu) na syntézu PHB-HV tímto mikroorganismem. Metoda, získaná na základě optimalizace v Erlenmeyerových baňkách, byla aplikována na syntézu kopolymeru PHB-HV v bioreaktoru, taktéž za využití fruktózy jako uhlíkového zdroje. Dále byl z hroznových výlisků získán po enzymatické hydrolýze cukerný extrakt, který byl využit jako uhlíkový zdroj pro syntézu PHB-HV. Fermentace za využití extraktu z hroznových výlisků byly provedeny jak v Erlemeyerových baňkách, tak v bioreaktoru. Za využití tohoto alternativního uhlíkového zdroje bylo v Erlenmeyerových baňkách vyprodukováno 3,51 g/l kopolymeru PHB-HV a v bioreaktoru pak 5,06 g/l. Podíl 3-hydroxyvalerátu v rámci kopolymeru činil v prvním případě 23,78 mol. %, ve druhém pak 9,39 mol. %.
|
|
|
Využití bakterie Tepidimonas taiwanensis k produkci polyhydroxyalkanoátů na odpadních substrátech
Vidláková, Michaela ; Pernicová, Iva (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce je zaměřena na screening produkce PHA pomocí termofilní bakterie Tepidimonas taiwanensis a na studium možného využití hroznových výlisků, melasy a odpadního papíru jako levných uhlíkatých substrátů pro kultivace charakterizované bakterie. Nejprve bylo provedeno testování základních kultivačních parametrů zahrnujících koncentraci uhlíkatého substrátu, dostupnost kyslíku, schopnost utilizace zdrojů dusíku a vybraných disacharidů. Produkce PHA z odpadních substrátů byla testována třemi způsoby. Při prvním byly jako zdroj uhlíku použity předem připravené hydrolyzáty z odpadních surovin zbavené pevného podílu. Druhý a třetí postup byl proveden nadávkováním odpadních materiálů přímo do minerálních médií, která se lišila pouze přítomností a absencí enzymového preparátu umožňujícím enzymatickou hydrolýzu dané suroviny za vzniku fermentovatelných sacharidů. Nejintenzivnější nárůst kultury a nejvyšší produkce PHA byla zaznamenána na hydrolyzátu z hroznových výlisků. Koncentrace biomasy u tohoto vzorku dosahovala až 4,8 g/l s obsahem 59 % PHA. Přídavek hroznových výlisků přímo do produkčního média se naopak vůbec neosvědčil, což bylo pravděpodobně způsobeno přítomností velkého množství inhibičních látek z výlisků. Podobně tomu bylo i u melasy a odpadního papíru, kdy byla bakterie Tepidimonas taiwanensis schopna růstu a případné produkce PHA pouze v malé míře. V rámci práce se podařilo také charakterizovat vliv teploty a pH na aktivitu enzymového koktejlu Viscozyme L a určit teplotní a pH optimum PHA syntázy bakteriálního kmene Tepidimonas taiwanensis v buněčném lyzátu.
|
|
|
Využití druhotných surovin z výroby vína
Lajtman, Roman ; Vespalcová, Milena (oponent) ; Diviš, Pavel (vedoucí práce)
Táto bakalárska práca sa zaoberá možnosťami využitia hroznových matolín a následne optimalizáciou extrakcie hroznových matolín. Teoretická časť sa zameriava na charakteristiku hrozna, chemické zloženie vína, výrobu vína a hlavne na využitie odpadu z vína. Taktiež sú popísané fenolické látky, ich rozdelenie do jednotlivých skupín a nakoniec tejto časti sú popísané všeobecné informácie o použitých experimentálnych metódach. V experimentálnej časti boli prevedené extrakcie červených hroznových matolín. Extrakcie boli prevedené v rôznych rozpúšťadlách, a to v zmesi etanol-voda (pomery 20:80; 40:60 a 60:40), ďalej v zmesi glycerol-voda (pomery 10:90; 20:80 a 40:60) a nakoniec len v čistej deionizovanej vode. Extrakcie boli prevedené v rôznych časoch a účelom bolo optimalizovať extrakcie a získať najvyššie výťažky fenolických látok, teda antioxidantov. Časová a ekonomická stránka mali veľký význam pre zistenie a výber najvhodnejšieho rozpúšťadla. Čo sa týka výsledkov, ako najlepšie a najvhodnejšie rozpúšťadlo k extrakcii červených matolín bola vybraná zmes etanol-voda a to v pomere 60:40. Táto zmes vyextrahovala najviac fenolických látok a relatívne v najkratšom čase. Pri optimalizácii navážky sa zistilo, že optimálna navážka je 4 g matolín. Na konci bola prevedená opakovaná extrakcia, kde je zrejmé, že je prakticky zbytočná. Pri extrakcii do 2. stupňa je koncentrácia fenolických látok viac ako o polovicu nižšia než pri 1. stupni.
|
|
|
Možnosti mikrobiální degradace a využití odpadů z potravinářských výrob
Illková, Kateřina ; Karovičová, Jolana (oponent) ; Jarošová, Alžběta (oponent) ; Omelková, Jiřina (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá problematikou mikrobiálních degradací odpadních materiálů potravinářského průmyslu. Problematika je orientována na produkci technologicky významných enzymů produkovaných mikroorganismy, které jsou schopny daný odpad využívat jako zdroj uhlíku. První část dizertační práce, zabývající se produkcí polygalakturonas, byla vypracována v rámci studijních pobytů na Chemickém ústavu SAV, oddělení Glykomiky v Bratislavě. Použitým odpadem a současně zdrojem uhlíku pro růst mikroorganismů a produkci enzymů byly hroznové výlisky z vinařství. Na tomto odpadním materiálu byla testována produkce pektolytických enzymů. Na základě screeningu byl vybrán mikrobiální kmen s nejvyšší produkcí polygalakturonasové aktivity. Produkované enzymy byly nejprve izolovány extrakčními metodami, purifikovány a následně proteomicky identifikovány. V další části dizertační práce byla pozornost zaměřena na lipasy a čištění odpadních vod s obsahem lipidů. Důvodem byla spolupráce s firmou zabývající se konstrukcí odlučovačů tuků. Předmětem této části bylo studium vlastností dodaného komerčního přípravku, prostudování podmínek mikrobiální produkce lipas, identifikace mikroflóry přítomné v komerčním přípravku a testování mikrobiálních kmenů pro vývoj nového přípravku. Testování mikrobiálních kmenů proběhlo za účelem realizace nápadu firmy vyvinout nový přípravek do odlučovače tuků.
|
|
|
Partial purification and characterization of polygalacturonases of Geotrichum candidum.
Jäger, Jakub ; Breierová, Emília (oponent) ; Stratilová, Eva (vedoucí práce)
This work discusses the possibilities of using microbial degradation of grape pomace, main waste material from wine production, to preparate industrially important enzymes. The issue is focused on the production of pectolytic enzymes, particularly polygalacturonase, by Geotrichum candidum CCY 16-1-29 via solid state fermentation on grape pomace. The theoretical part of the bachelor thesis focuses on studying plant cells and saccharides from which the plant cell wall is made of, mainly pectin. Cell wall sacharides were used as a carbon source for solid state fermentation (SSF) and pectin as an inductor of pectolytic enzymes. This bachelor thesis also deals with the enzymatic degradation of cell wall polysacharides. The greatest attention is paid to degrade pectin and pectolytic enzyme function. Production of pectolytic enzymes is mentioned subsequently. The last chapter from the theoretical part is dedicated to technical use of pectolytic enzymes. In the experimental part of this work I deal with the partial purification and characterization of majority polygalacturonase produced on the seventh day of cultivation, when another increase of extracellular polygalacturonase activity occurred. The yield of cultivation was 43,5 mg of protein extract /100 g of grape pomace. The extract contained protein, and its activity was lyophilisate. Its specific activity was protein. The enzyme was produced in at least four forms differing in pH optimum (4,0; 4,4; 4,8; 5,2). The pH optimum for majority polygalacturonase was 4,8. Action pattern of this enzyme determined as the dependence of polymeric substrate viscosity decrease on its degradation showed that the enzyme is a typical polygalacturonase with random action pattern (EC 3.2.1.15).Value of Km reached indicating a high affinity for this substrate. The amino acid sequence "SNNVVSNVNILSSQVVNSDNGVR" obtained by mass spectrometry after SDS-PAGE and tryptic digestion, was identified as a stretch of primary structure of polygalacturonase of Ap2PG1 G. candidum based on the comparison with proteins from the Uniprot database. It shows the highest similarity with other polygalacturonases of G. candidum S31PG1, S31PG2 and G. klebahnii PSE3. On the basis of this similarity to enzymes produced by phytopathogenic strains of G. candidum and the fact that this enzyme was not produced only in the early stages of cultivation, it can be assumed, that the strain of G. candidum CCY 16-1-29 acted also as a phytopathogenic strain.
|
|
|
Využití odpadů z výroby vína pro potravinářské a kosmetické účely
Výmolová, Markéta ; Němcová, Andrea (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá biotechnologickým zpracováním odpadu po výrobě vína, slupek a třapin, pro produkci biolihu a následující využití jako obohacení krmných směsí. Na začátku měření byla provedena kompoziční analýza, a to stanovení sušiny, extrakce oleje ze slupek a stanovení celulózy. V rámci práce byla provedena chemická a enzymatická hydrolýza odpadů. Vzniklé hydrolyzáty se analyzovaly se zaměřením na obsah redukujících sacharidů a antioxidantů, celkových polyfenolů a flavonoidů. Z výsledků vyplývá, že nejlepší předpoklady pro kultivaci kvasinek měly vzorky připravené s koncentrací 50 g/l materiálu hydrolyzované na vodní lázni po dobu 60 minut. Hydrolyzované slupky a třapiny byly využity jako produkční médium pro produkci ethanolu kvasinkou Saccharomyces cerevisiae. U vzorků se stanovovala změna koncentrace glukózy a ethanolu pomocí HPLC. Nejvyšší koncentrace ethanolu (c = 9,880 g/l) byla dosažena při fermentaci hydrolyzátu po chemické hydrolýze na vodní lázni.
|
|
|
Příprava a charakterizace mikrokrystalické celulózy z odpadních surovin potravinářského průmyslu
Horáková, Natálie ; Němcová, Andrea (oponent) ; Kovalčík, Adriána (vedoucí práce)
Cílem diplomové práce bylo izolovat mikrokrystalickou celulózu z hroznových výlisků. Analýza hroznových výlisků prokázala tyto hlavní složky: lignin (32,9 %), celulóza (34,2 %), hemicelulóza (31,5 %) a lipidy (7,0 %). Pro izolaci a čištění mikrokrystalické celulózy byly testovány různé metody. Jako nejvhodnější metoda byla zvolena kyselá hydrolýza s 50 % a 64 % kyselinou sírovou s následnou reakcí s ethylendiaminem. Morfologie izolované celulózy byla studována transmisní elektronovou mikroskopií. Průměr hydrolyzovaných celulózových vláken byl stanoven v rozmezí 15–130 nm. Izolovaná celulóza byla použita jako zpevňující plnivo pro agar. Agar/celulózové filmy byly připraveny litím do roztoku. Agar/celulózové filmy vykazovaly vyšší hodnoty Youngových modulů a pevnosti v tahu, ale nižší prodloužení při přetržení ve srovnání s čistými agarovými filmy. Výsledky prokázaly, že hroznové výlisky lze použít jako zdroj pro izolaci mikrokrystalické celulózy se zpevňující schopností pro agar.
|
|
|
Biotechnologická produkce PHA z odpadních substrátů
Krejčiřík, Roman ; Hrabalová, Vendula (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá studiem produkce polyhydroxyalkanoátů za použití extraktu z vinných matolin. Cílem práce bylo zjistit, zda lze využít extrakt z vinných matolin jako substrát pro produkci polyhydroxyalkanoátů (PHA). Na přípravu extraktů byly použity matoliny z odrůd Veltlínské červené rané, Müller Thurgau, Pálava, Sauvignon, Rulandské bílé, Frankovka (růžové víno) a Frankovka (červené víno). Pro tento výzkum byly vybrány termofilní bakterie Schlegelella thermodepolymerans, Caldimonas meghalayensis, Tepidimonas taiwanensis a přírodní izolát s označením 34, ze kterých byl následně vybrán nejlepší PHA producent. Nejlepší přeměnu zbytkových cukrů na PHA prokázala bakterie T. taiwanensis, která poté byla použita na všechny následné kultivace. Nejvyšších koncentrací vyprodukovaného PHA při použití neředěných vzorků bylo dosaženo na extraktech z odrůd Sauvignon a Rulandské bílé. U ostatních extraktů patrně došlo k inhibici látkami obsaženými v extraktu. Za účelem optimalizace bylo provedeno zředění matolinového extraktu s vodou. Nejvyšších koncentrací PHA při použití zředěných extraktů bylo dosaženo u extraktu z odrůd Frankovka (růžové víno) a Frankovka (červené víno).
|
|
|
Využití bakterie Tepidimonas taiwanensis k produkci polyhydroxyalkanoátů na odpadních substrátech
Vidláková, Michaela ; Pernicová, Iva (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce je zaměřena na screening produkce PHA pomocí termofilní bakterie Tepidimonas taiwanensis a na studium možného využití hroznových výlisků, melasy a odpadního papíru jako levných uhlíkatých substrátů pro kultivace charakterizované bakterie. Nejprve bylo provedeno testování základních kultivačních parametrů zahrnujících koncentraci uhlíkatého substrátu, dostupnost kyslíku, schopnost utilizace zdrojů dusíku a vybraných disacharidů. Produkce PHA z odpadních substrátů byla testována třemi způsoby. Při prvním byly jako zdroj uhlíku použity předem připravené hydrolyzáty z odpadních surovin zbavené pevného podílu. Druhý a třetí postup byl proveden nadávkováním odpadních materiálů přímo do minerálních médií, která se lišila pouze přítomností a absencí enzymového preparátu umožňujícím enzymatickou hydrolýzu dané suroviny za vzniku fermentovatelných sacharidů. Nejintenzivnější nárůst kultury a nejvyšší produkce PHA byla zaznamenána na hydrolyzátu z hroznových výlisků. Koncentrace biomasy u tohoto vzorku dosahovala až 4,8 g/l s obsahem 59 % PHA. Přídavek hroznových výlisků přímo do produkčního média se naopak vůbec neosvědčil, což bylo pravděpodobně způsobeno přítomností velkého množství inhibičních látek z výlisků. Podobně tomu bylo i u melasy a odpadního papíru, kdy byla bakterie Tepidimonas taiwanensis schopna růstu a případné produkce PHA pouze v malé míře. V rámci práce se podařilo také charakterizovat vliv teploty a pH na aktivitu enzymového koktejlu Viscozyme L a určit teplotní a pH optimum PHA syntázy bakteriálního kmene Tepidimonas taiwanensis v buněčném lyzátu.
|
host ::
RSS.