|
|
Biodegradabilita přirozených a modifikovaných polyesterů bakteriálního původu a jejich kompozitů
Pala, Martin ; Babák, Libor (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Předložená práce se zabývala studiem biodegradability přirozených a modifikovaných polyesterů bakteriálního původu a jejich kompozitů. První část práce byla zaměřena na studium vlivu struktury PHA granulí na jejich biodegradabilitu pomocí vybraných enzymů a vliv fyziologických podmínek na stabilitu PHA. Celkově se zdá, že testovaný polymer, ať už v krystalické nebo amorfní formě je rezistentní vůči ataku použitých hydrolytických enzymů jako jsou lipáza nebo proteáza a je stabilní v simulovaných fyziologických prostředích. Díky tomu je možné uvažovat o využití PHA materiálů v biomedicínských aplikacích jako jsou například implantáty, které vyžadující spíše rezistentní materiály. Druhá část práce se zabývala mikrobiální degradací modifikovaných PHA materiálů s ohledem na jejich možný environmentální dopad. Na biodegradaci byla použita směsná termofilní kultura používáná v čističce odpadních vod a bakterie Delftia acidovorans. Byla testována biodegradabilita kompozitů obsahujících chlorovaný PHB a PHB fólií modifikovaných pomocí plastifikátorů. S rostoucím obsahem chlorovaného materiálu fólie vykazovaly spíše inhibiční efekt na růst biomasy obou testovaných kultur. Nejyšší míra degradace byla zaznamenána v přitomnosti bakteriální kultury u fólie obsahující 10% chlorovaného PHB (31%). Z výsledků lze konstatovat, že důležitým faktorem ovlivňující biodegradabilitu materiálů je použitá mikrobiální populace.
|
|
|
Produkce polyhydroxyalkanoátů s využitím odpadních substrátů a jejich následná izolace
Grossová, Marie ; Babák, Libor (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Cílem práce je studium možností mikrobiální produkce polyhydroxyalkanoátů (PHA) na různých odpadních substrátech. Polyhydroxyalkanoáty nacházejí uplatnění jako biodegradabilní materiály. Pro laboratorní práci byla využita průmyslově užívaná bakterie Cupriavidus necator, jež byla kultivována s prekurzory různých monomerních jednotek s cílem produkce kopolymerů 3HB s 3HV a 4HB. Bakterie byla dále kultivována na různých odpadních substrátech, především olejnatých, s cílem dosáhnout co nejvyšší produkce polymeru. Další velkou část práce tvoří studium izolačních strategií PHA s využitím enzymů. Komerčně využívané protéazy – alkaláza a pankreatin – jsou účinnými enzymy pro rozklad bakteriální buňky. Řada optimalizačních experimentů ukázala, že při použití enzymu můžeme získat až o 13 % čistší polymer. Vzrůst čistoty PHA až nad 90% hranici byl docílen přídavkem povrchově aktivní látky, která podporuje rozpustnost buněčných komponent netvořících polymer a může zvýšit čistotu až o 20 % vůči kontrolní kultivaci. Část práce se zabývá i využitím enzymového preparátu izolovaného z bakterie Bacillus subtilis. Jeho aplikace na bakteriální kultury vedla k zisku polymeru s čistotou přesahující 95% hranici. Tyto výsledky by mohly být základem nové izolační strategie, která povede k efektivnějšímu zisku PHA z biomasy.
|
|
|
Regulace produkce polyhydroxybutyrátu bakterií Wautersia eutropha
Grossová, Marie ; Čarnecká, Martina (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Cílem práce je studium možností mikrobiální produkce polymerů používaných jako biodegradabilní materiály (polyhydroxyalkanoáty; konkrétně polyhydroxybutyrát PHB). Pro laboratorní produkci PHB byla využita průmyslově užívaná bakterie Wautersia eutropha, u které byla studována možnost zvýšení produkce PHB s využitím exogenních stresových faktorů (osmotického šoku, peroxidu a etanolu). Působení exogenního stresu na bakteriální kulturu závisí na koncentraci stresového faktoru, době aplikace stresu, přičemž zásadní vliv na výtěžky PHB má změna produkce biomasy. Významná část práce se zabývá studiem produkce PHB v bakteriálních buňkách vystavených stresu v různých fázích růstu. Aplikace silného stresu v ranné fázi kultivace vede k potlačení produkce PHB i biomasy. Nejvhodnější je aplikace stresu na počátku stacionární fáze, kdy dochází přirozeně k posílení produkce PHB. Rovněž je třeba optimalizovat koncentraci stresového faktoru. Nejvyšších výtěžků bylo dosaženo při aplikaci 0,5% etanolu do kultivačního média v 60. hodině kultivace, kdy došlo ke zvýšení výtěžku PHB o 21 %. Tyto výsledky by mohly být základem nové fermentační strategie zvyšující efektivnost výroby PHB.
|
|
|
Production of polyhydroxy alkanoates from selected waste substrates
Vlasáková, Terézia ; Obručová,, Hana (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
This bachelor's thesis is focused on study of polyhydroxyalkanoates (PHA) production by bacterial strains Burkholderia sacchari and Burkholderia cepacia. It also deals with influence of various factors on their production. The main studied area was PHA production from substrate prepared from corn stover. In theoretical part a brief description of PHA was given. We also summarized options on their practical applications and possibilities of their bacterial production from waste substrates. In experimental part of work the impact of used precursors on biomass growth, PHA production and incorporation of 3HV monomer into the polymer chain was monitored. Further, a method of corn material hydrolysis was optimized. Bacterial cultures were cultivated on prepared hydrolysates. The best results in cultivation on hydrolysates of corn silage were achieved when the hydrolysis was performed by combination of chemical and enzymatic way. Cultivations of both bacteria were also transferred into the laboratory bioreactor.
|
|
|
Produkce kopolymeru poly(3-hydroxybutyrát-co-3-hydroxyhexanoát) s využitím vybraných zástupců rodu Aeromonas
Čeparová, Klára ; Slaninová, Eva (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem produkce polyhydroxyalkanoátů (PHA) bakteriemi rodu Aeromonas. Pro tuto práci byly vybrány čtyři bakteriální kmeny: Aeromonas aquatica (DSM 100827), Aeromonas bivalvium (DSM 19111), Aeromonas hydrophila (CCM 7770) a Aeromonas cavernicola (CCM 7641). Nejprve byla ověřena přítomnost genu phaC zodpovědného za syntézu PHA pomocí polymerázové řetězcové reakce (PCR). U tří ze čtyř vybraných kmenů (A. aquatica, A. bivalvium, A. hydrophila) byla přítomnost genu phaC potvrzena. Kmen A. cavernicola neobsahoval gen phaC. U kmenů s potvrzenou přítomnosti genu phaC byla dále sledována syntéza PHA na různých uhlíkatých substrátech. Cílem práce byla optimalizace kultivačních podmínek bakteriálních kultur pro syntézu PHA. Byla sledována produkce polyhydroxybutyrátu (PHB) a poly(3-hydroxybutyrát-co-3-hydroxyhexanoát) P(3HB-co-3HHx). Vyhodnocení přítomnosti a koncentrace polymeru ve vzorcích získané biomasy probíhalo pomocí plynové chromatografie. Ke kultivaci byly jako uhlíkaté substráty použity kyselina dekanová, kyselina kapronová, kyselina oktanová, glukóza, sacharóza a fruktóza. Nejvyšší koncentrace jak PHB, tak kopolymeru P(3HB-co-3HHx) byly zaznamenány na produkčním médiu s přídavkem kyseliny dekanové v koncentraci 1 g/l, a to u A. aquatica. Z cukernatých substrátů byla nejúspěšnější kultivace na sacharóze, kdy byla naměřena nejvyšší hodnota koncentrace biomasy.
|
|
|
Biodegradabilita přirozených a modifikovaných polyesterů bakteriálního původu a jejich kompozitů
Pala, Martin ; Babák, Libor (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Předložená práce se zabývala studiem biodegradability přirozených a modifikovaných polyesterů bakteriálního původu a jejich kompozitů. První část práce byla zaměřena na studium vlivu struktury PHA granulí na jejich biodegradabilitu pomocí vybraných enzymů a vliv fyziologických podmínek na stabilitu PHA. Celkově se zdá, že testovaný polymer, ať už v krystalické nebo amorfní formě je rezistentní vůči ataku použitých hydrolytických enzymů jako jsou lipáza nebo proteáza a je stabilní v simulovaných fyziologických prostředích. Díky tomu je možné uvažovat o využití PHA materiálů v biomedicínských aplikacích jako jsou například implantáty, které vyžadující spíše rezistentní materiály. Druhá část práce se zabývala mikrobiální degradací modifikovaných PHA materiálů s ohledem na jejich možný environmentální dopad. Na biodegradaci byla použita směsná termofilní kultura používáná v čističce odpadních vod a bakterie Delftia acidovorans. Byla testována biodegradabilita kompozitů obsahujících chlorovaný PHB a PHB fólií modifikovaných pomocí plastifikátorů. S rostoucím obsahem chlorovaného materiálu fólie vykazovaly spíše inhibiční efekt na růst biomasy obou testovaných kultur. Nejyšší míra degradace byla zaznamenána v přitomnosti bakteriální kultury u fólie obsahující 10% chlorovaného PHB (31%). Z výsledků lze konstatovat, že důležitým faktorem ovlivňující biodegradabilitu materiálů je použitá mikrobiální populace.
|
|
|
Produkce polyhydroxyalkanoátů s využitím odpadních substrátů a jejich následná izolace
Grossová, Marie ; Babák, Libor (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Cílem práce je studium možností mikrobiální produkce polyhydroxyalkanoátů (PHA) na různých odpadních substrátech. Polyhydroxyalkanoáty nacházejí uplatnění jako biodegradabilní materiály. Pro laboratorní práci byla využita průmyslově užívaná bakterie Cupriavidus necator, jež byla kultivována s prekurzory různých monomerních jednotek s cílem produkce kopolymerů 3HB s 3HV a 4HB. Bakterie byla dále kultivována na různých odpadních substrátech, především olejnatých, s cílem dosáhnout co nejvyšší produkce polymeru. Další velkou část práce tvoří studium izolačních strategií PHA s využitím enzymů. Komerčně využívané protéazy – alkaláza a pankreatin – jsou účinnými enzymy pro rozklad bakteriální buňky. Řada optimalizačních experimentů ukázala, že při použití enzymu můžeme získat až o 13 % čistší polymer. Vzrůst čistoty PHA až nad 90% hranici byl docílen přídavkem povrchově aktivní látky, která podporuje rozpustnost buněčných komponent netvořících polymer a může zvýšit čistotu až o 20 % vůči kontrolní kultivaci. Část práce se zabývá i využitím enzymového preparátu izolovaného z bakterie Bacillus subtilis. Jeho aplikace na bakteriální kultury vedla k zisku polymeru s čistotou přesahující 95% hranici. Tyto výsledky by mohly být základem nové izolační strategie, která povede k efektivnějšímu zisku PHA z biomasy.
|
|
|
Production of polyhydroxy alkanoates from selected waste substrates
Vlasáková, Terézia ; Obručová,, Hana (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
This bachelor's thesis is focused on study of polyhydroxyalkanoates (PHA) production by bacterial strains Burkholderia sacchari and Burkholderia cepacia. It also deals with influence of various factors on their production. The main studied area was PHA production from substrate prepared from corn stover. In theoretical part a brief description of PHA was given. We also summarized options on their practical applications and possibilities of their bacterial production from waste substrates. In experimental part of work the impact of used precursors on biomass growth, PHA production and incorporation of 3HV monomer into the polymer chain was monitored. Further, a method of corn material hydrolysis was optimized. Bacterial cultures were cultivated on prepared hydrolysates. The best results in cultivation on hydrolysates of corn silage were achieved when the hydrolysis was performed by combination of chemical and enzymatic way. Cultivations of both bacteria were also transferred into the laboratory bioreactor.
|
|
|
Regulace produkce polyhydroxybutyrátu bakterií Wautersia eutropha
Grossová, Marie ; Čarnecká, Martina (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Cílem práce je studium možností mikrobiální produkce polymerů používaných jako biodegradabilní materiály (polyhydroxyalkanoáty; konkrétně polyhydroxybutyrát PHB). Pro laboratorní produkci PHB byla využita průmyslově užívaná bakterie Wautersia eutropha, u které byla studována možnost zvýšení produkce PHB s využitím exogenních stresových faktorů (osmotického šoku, peroxidu a etanolu). Působení exogenního stresu na bakteriální kulturu závisí na koncentraci stresového faktoru, době aplikace stresu, přičemž zásadní vliv na výtěžky PHB má změna produkce biomasy. Významná část práce se zabývá studiem produkce PHB v bakteriálních buňkách vystavených stresu v různých fázích růstu. Aplikace silného stresu v ranné fázi kultivace vede k potlačení produkce PHB i biomasy. Nejvhodnější je aplikace stresu na počátku stacionární fáze, kdy dochází přirozeně k posílení produkce PHB. Rovněž je třeba optimalizovat koncentraci stresového faktoru. Nejvyšších výtěžků bylo dosaženo při aplikaci 0,5% etanolu do kultivačního média v 60. hodině kultivace, kdy došlo ke zvýšení výtěžku PHB o 21 %. Tyto výsledky by mohly být základem nové fermentační strategie zvyšující efektivnost výroby PHB.
|
host ::
RSS.