OBRUČA, S. Regulovaná produkce a biodegradace vybraných typů biomateriálů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2010.
viz. tištěná verze založená ve spise studenta
Doktorskou práci ing. Stanislava Obruči lze rozdělit na dvě části. První je zaměřena na mikrobiální řízenou produkci sloučenin využitelných v průmyslu, a ve druhé části studoval doktorand mikroorganismy se schopností degradovat syntetické polymery polyuretanového typu. Po přečtení celé práce se přikláním k názoru, že by zcela stačilo, kdyby disertant sepsal svou práci pouze na základě výsledků získaných při studiu polyhydroxyalkanonů (PHA). Druhá část je naprosto minoritní. V rámci této problematiky byla naměřena řada výsledků, které byly s kolektivem laboratoře školitele publikovány v našich i zahraničních impaktovaných časopisech (9) a dále formou plných textů v proceedings na konferencích doma i v zahraničí. Disertant zvolil velmi vhodnou formu zpracování výsledků, propojil vybrané publikace (10) vhodným komentářem tak, že vznikl čtivý, srozumitelný text vlídný pro čtenáře. Pro oponenta má takováto úprava disertační práce další značnou výhodu, neboť valná část uváděných výsledků prošla řádným oponentním řízením. Celá disertační práce je napsána dobrou angličtinou. Literární úvod popisuje na 29 stránkách recentní údaje o struktuře, biosyntéze, regulaci tvorby biodegradaci a využití. PHA, včetně charakterizace produkčních kmenů a pouze na 6 stránkách sumarizuje poznatky o polyuretanech a jejich degradaci. Po této stránce je literární úvod nevyvážený. Další text je veden formou diskuze, ve které autor srovnává své a zahraniční výsledky, ze kterých pak vyvozuje závěry. Jinak je nutné vyzvednout, že disertant prostudoval velké množství literatury, uvádí jak pro literární část, tak pro diskuzi 193 citací, což svědčí o jeho vysoce kvalifikované přípravě. Bohužel, některé citace nejsou zapsány správně např. u citace 193 chybí rok vydání.. V diskuzi se disertant hlavně koncentruje na výsledky týkající se produkce a analýzy PHA. Upozorňuji, že při srovnávání výsledků jiných výzkumných laboratoří je nutné vždy uvádět pokusné podmínky, protože shodné či neshodné výsledky mohou být ovlivněny právě rozdílnými podmínkami jednotlivých pokusů. V další části diskuze dospěl autor na základě dosažených výsledků k závěrům, že je biodegradace syntetických polymérů na bázi polyuretanu realizovatelná, ovšem reakce běží velmi pomalu a je značně závislá na složení polyméru a dalších faktorech, což na základě literárních údajů není nic nového. K práci nemám žádné zásadní připomínky. Jen bych chtěla upozornit, že obě problematiky zpracované v disertační práci se ve světě řeší již více dvacet let, a byla např. popsána řada vhodných producentů PHA, ovšem výroba by byla v Evropě tak drahá, že by se ekonomicky nevyplatila. Z toho plynou mé otázky do diskuze. Může říci disertant jak konkrétně přispěl k řešení tohoto problému? Co si myslí o využití GMO pro výrobu PHA, mají perspektivu? Na závěr svého posudku konstatuji, že disertační práce Ing. Stanislava Obruči splňuje požadavky kladené na disertační práce dle § 47, odst. 4, zákona č.111/1998 Sb. O vysokých školách, a proto a doporučuji práci přijmout k obhajobě, a po jejím úspěšném obhájení udělení akademického titulu PhD.
Předložená disertační práce je sepsaná v anglickém jazyce a představuje rozsáhlou studii zahrnující i přehled publikační aktivity předkladatele disertační práce. Práce je napsána velmi dobrou angličtinou. Malé pochybení jsem však objevila v českém souhrnu, kde názvy organických sloučenin neodpovídají platnému českému názvosloví (polyetylén, polypropylén, etanol). Samotná práce je složena ze dvou základních částí, a to z teoretického úvodu zaměřeného na řešenou problematiku, včetně vysvětlení nezbytnosti jejího řešení; za touto úvodní části dále následuje diskuse, uvádějící především mikrobiální řízenou produkci průmyslově využitelných sloučenin a možnosti degradace polyurethanů za využití mikroorganismů. Teoretický úvod velmi podrobně a uceleně popisuje zejména první řešenou oblast zaměřenou na polyhydroxyalkanoáty (PHA). Kromě chemické struktury a jejich vlastností je podrobně rovněž popsána biosyntéza a ostatní biochemické procesy, zejména způsoby biodegradací. Za velmi přínosné považuji to, že byl rovněž řešen i vliv stresových faktorů na produkci polyhydroxyalkanoátů. Jak již bylo řečeno, teoretická část práce zahrnuje také problematiku polyurethanů a jejich možnou degradaci. Této oblasti výzkumu byla z hlediska teorie věnována pouze malá část textu a to patrně proto, že důležité poznatky byly již prezentovány v doložených publikacích. Tato teoretická část disertační práce, včetně diskuse, je zpracována celkem na 87 stranách textu, doloženého zdařilými obrázky, schematy, grafy a tabulkami. Druhou část této disertační práce tvoří soubor 10 publikovaných prací, případně prací již přijatých k publikování. Vesměs se jedná o práce publikované v zahraničních časopisech s vyšší hodnotou impakt faktoru a dále o příspěvky zveřejněné formou plných textů v proceedings na konferencích v České republice i v zahraničí. Zvolený způsob je z mého hlediska optimální. Oponentovi tato forma prezentace již usnadňuje vlastní posuzování, protože práce již byly recenzovány a prošly řádným oponentním řízením. V podkapitole diskuse teoretického úvodu je věnován velký prostor především problematice produkce a analýzy PHA. Autor disertace zde porovnává svoje získané výsledky s výsledky jiných autorů. Textová část je doplněna velmi názornými a přehlednými schematy svědčícími o tom, že autor předložené práce plně zvládnul řešenou problematiku. Dalším diskutovaným problémem je biodegradace polymerů na bázi polyurethanů. Na podkladě získaných výsledků bylo konstatováno, že degradace polyurethanů je možná, avšak probíhá velmi pomalu, protože rychlost reakce, případně možnost rozkladu závisí zejména na chemickém složení a způsobu přípravy polymerních materiálů, které jsou následně podrobeny mikrobiální degradaci. Na závěr mohu konstatovat, že předložená disertační práce je zpracována na vysoké odborné úrovni. Ke splnění cílů disertace se autor kvalitně připravil i po teoretické stránce, když prostudoval téměř 200 literárních pramenů. Na základě toho mohl zpracovat několik ucelených a dobře hodnocených studií, o čemž svědčí i počet již publikovaných prací z této oblasti. V důsledku toho lze říci, že disertační práce Ing. Stanislava Obruči splňuje požadavky kladené na disertační práce podle § 47, odst. 4, zákona č.111/1998 Sb. o vysokých školách. Proto doporučuji práci přijmout k obhajobě, a po jejím úspěšném obhájení udělit jmenovanému akademický titul PhD.
Předložená disertační práce je zaměřena na problematiku jednak řízené produkce látek produkované různými mikroorganizmy, především pak bakteriemi, které mají potenciální využití v různých oborech lidské činnosti a na druhé straně pak možnostmi degradace syntetických polymerů, především polyuretanů za využití mikroorganizmů. Doktorská práce představuje soubor 10 publikovaných prací a prací přijatých k publikování. Tento komplex různých prací je uveden do kontextu formou diskuze, která umožňuje srovnání získaných výsledků se závěry autorů, zabývajících se obdobnou problematikou. V úvodní kapitole "Theoretical part" je podán souhrn informací o problematice polymerních materiálů a jejich degradaci. V první části se autor věnuje struktuře a vlastnostem polyhydroxyalkanoátů (PHA). Značně obsáhle je popisována jejich biosyntéza a způsoby regulace biosyntetických drah. Diskutována je rovněž otázka vlivu stresových faktorů na produkci polyhydroxyalkanoátů. Opomenuta není ani možnost jejich biodegradace jak uvnitř buňky, tak i ve vnějším prostředí. Zajímavými se jeví kapitoly"Modern trends in industrial production of PHA" a "Application of PHA" , které jasně naznačují směry aplikačních možností v následujících létech, třebaže v současné době tyto materiály nemohou úspěšně konkurovat syntetickým látkám především pro svoji vysokou cenu. Tato část je uzavřena popisem charakteristických vlastností některých vybraných druhů bakterií "přirozeně" produkujících PHA. Poslední část teoretického úvodu, poměrně krátká, je věnována biodegradačním procesům polymerních materiálů, především pak polyuretanům. Zde jsou nastíněny jejich charakteristiky a popsány podmínky pro jejich biodegradaci. Diskuze nad výsledky kandidátem předložených prací a výsledků jiných autorů je náplní "Discussion part". Tato kapitola čítá 19 stran a je členěna do pěti samostatných kapitol. V prvních dvou jsou diskutovány problémy související s produkcí a analýzou PHA. Tyto dvě kapitoly jsou zpracovány přehledně včetně schémat a poskytují tak i dostatečný přehled pro čtenáře. K podobným závěrům je možné dospět i po přečtení následujících dvou kapitol zaměřených na produkci PHA za stresových podmínek či při růstu v nestandardních kultivačních mediích. Na obr. 17. je srovnávána produkce PHB zjištěná jinými autory. Zde je na místě otázka, zda podmínky pro produkci byly u všech autorů alespoň přibližně stejné, aby bylo možné provést uvedené srovnání. Posledním diskutovaným problém je biodegradace materiálů na bázi polyuretanu. Autor konstatuje, že degradace je možná, ale rychlost či možnost rozkladu je závislá především na chemickém složení a způsobu přípravy polymerních materiálů vystavených degradační aktivitě mikroorganizmů. K této kapitole mám pouze formální připomínku. Na str. 63. a 65. je vzpomínán Supplement XI, který jsem seznamu předložených prací nenašel, takže je nutné věřit tvrzení autora na stranách 63 - 65. K celé kapitole "Discussion part" bych měl ještě zcela formální připomínku. Při citaci jednotlivých "Supplement" by bylo vhodné sjednotit uvádění prací. U některých je citován "Obruča et al., název časopisu", u některých tomu tak není. Doporučoval bych citovat pouze "Supplement" bez dalších údajů, které se mi zdají být nadbytečné, protože plná citace je uvedena v samostatné kapitole. Kapitola "Conclusion" je rozdělená do dvou částí shrnující v několika bodech výsledky experimentálních prací. Třebaže počet bodů je značný a jednotlivé body jsou obsáhlé, odpovídá rozsahem tato kapitola spektru řešené problematiky. Kladem předložené práce je naznačení možných směrů při studiu problematiky související s využitím PAH na jedné straně a na podmínkách jejich produkce tak, aby byly komerčně srovnatelné se syntetickými materiály. Přestože většina článků předložených v souhrnu jako dizertační práce prošla recenzním řízením v redakcích časopisů, měl jsem jako oponent velmi usnadněnou pozici Závěrem je možné konstatovat, že předložená disertační práce je zpracována na velmi dobré odborné úrovni. Svědčí o tom vynikající přehled autora o řešené problematice (celkem 193 položek citované literatury), uplatněných jak v teoretické části práce, tak i diskuzi. Jsem přesvědčen, že kandidát ing. Stanislav Ošmera předloženou disertační prací prokázal schopnost samostatné odborné práce v oblasti výzkumu a vyhovuje tak požadavkům §47, odst. 4 zákona č.111/1998 Sb. O vysokých školách. A na základě toho doporučuji práci přijmout k obhajobě.
eVSKP id 32792