Vliv elektrochemicky generovaného peroxidu vodíku na stresovou odpověď mikroorganismů za účelem zvýšené produkce PHA
| but.committee | prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. (předseda) prof. Ing. Stanislav Obruča, Ph.D. (místopředseda) doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D. (člen) prof. Mgr. Václav Brázda, Ph.D. (člen) doc. RNDr. Renata Mikulíková, Ph.D. (člen) doc. Ing. Eva Vítová, Ph.D. (člen) prof. Ing. Stanislav Kráčmar, DrSc. (člen) | cs |
| but.defence | 1. Studentka seznámila členy komise s náplní a cílem diplomové práce. 2. Byly přečteny posudky na diplomovou práci. 3. Studentka akceptovala všechny připomínky oponentky a na všechny otázky odpověděla v plné šíři. Diskuse: prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. Jaké jsou další kroky, které by mohly vést k zvýšení produkce PHA pomocí vašeho zařízení? Jaké bylo množství peroxidu vodíku, který se generuje v baňkách? Zmínila jste, že jste sledovali vliv na stáří kultury, je možné použít i dřívější dobu stresu? Používají se již články, které využívají mikrobiální kultury jako elektrolyt? Myslíte si, že bude tato problematika mikrobiálních článku dále rozvíjena? doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D. Myslíte si, že elektrochemicky generovaný peroxid vodíku a jeho použití při produkci PHA má reálné uplatnění v průmyslové výrobě? Zmiňujete optický senzor na měření kyslíku, mohla byste to objasnit? Dále také zmiňujete nižší koncentraci kyslíku v médiu, je možné médium nějak vzdušnit? Studentka odpověděla na všechny doplňující otázky členů komise, které byly v průběhu diskuse k dané problematice vzneseny. V diskusi studentka prokázala výbornou orientaci v dané problematice. Po diskusi následovalo hodnocení závěrečné práce. Diplomantka prokázala nejen výborné odborné znalosti, ale i schopnost samostatné prezentace dosažených výsledků. | cs |
| but.jazyk | čeština (Czech) | |
| but.program | Chemie přírodních látek | cs |
| but.result | práce byla úspěšně obhájena | cs |
| dc.contributor.advisor | Ehlich, Jiří | cs |
| dc.contributor.author | Najbrtová, Johana | cs |
| dc.contributor.referee | Nováčková, Ivana | cs |
| dc.date.created | 2024 | cs |
| dc.description.abstract | Předmětem předložené diplomové práce je vliv elektrochemicky tvořeného peroxidu vodíku na produkci polyhydroxyalkanoátů. Peroxid vodíku byl v této práci generován přímo v kultivačním médiu s bakteriemi, a to dvouelektronovou redukcí kyslíku. Tato práce je dělena na teoretickou část, která se věnuje přiblížení tématiky polyhydroxyalkanoátů, oxidativního stresu, elektrochemické produkce H2O2 a propojení elektrochemie s biotechnologií. Experimentální část je zaměřena na aplikaci těchto poznatků. Peroxid vodíku byl generován aplikací elektrického potenciálu na elektrodový systém složený konkrétně z nerezové ocelové pracovní elektrody, titanové protielektrody a pseudoreferenční Ag/AgCl elektrody vložených do polypropylenového držáku. Po počáteční elektrochemické charakterizaci připraveného systému byl vybrán potenciál -0,8 V a -1 V pro aplikaci v kultivačních experimentech. Zde byl zkoumán vliv H2O2 na stresovou odpověď bakterie Cupriavidus necator H16 z České sbírky mikroorganismů. Z výsledků kultivačních experimentů bylo patrné, že elektrochemicky produkovaný H2O2 nemá výrazný vliv na vývoj bakteriální kultury. Avšak samotný elektrodový systém pozitivně ovlivňuje bakteriální růst. Vliv H2O2 nebyl patrný z důvodu nízké produkce v médiu. Ta byla způsobena nízkou koncentrací kyslíku v objemu kultivačního média. V průběhu práce byl navrhnut nový elektrodový systém s vyšší tvorbou H2O2, který mohl využívat vzdušného kyslíku pro redukci na H2O2. Avšak ani s tímto systémem nebylo dosaženo chtěné stresové odpovědi bakterie, jelikož zvýšené tvorbě H2O2 bránil biofilm vzniklý na elektrodách. Dále bylo v práci zjištěno, že materiály použité na elektrodový systém podporují tvorbu biofilmu, a to hlavně titan, nerezová ocelová mřížka a polypropylen. | cs |
| dc.description.abstract | The subject of the presented thesis is the effect of electrochemically formed hydrogen peroxide on the production of polyhydroxyalkanoate. In this work, hydrogen peroxide was generated directly in the medium with bacteria by two-electron reduction of oxygen. This thesis is divided into a theoretical part, which is devoted to approaching the topic of polyhydroxyalkanoate, oxidative stress, electrochemical production of H2O2 and the connection of electrochemistry with biotechnology. The experimental part is focused on the application of these findings. Hydrogen peroxide was generated by applying an electrical potential to an electrode system composed of a stainless-steel working electrode, a titanium counter electrode, and a pseudo-reference Ag/AgCl electrode embedded in a polypropylene holder. After initial electrochemical characterization of the prepared system, a potential of 0,8 V and -1 V was selected for application in cultivation experiments. Here, the effect of H2O2 on the stress response of the bacterium Cupriavidus necator H16 from the Czech collection of microorganisms was investigated. From the results of the cultivation experiments, it was evident that the electrochemically produced H2O2 does not have a significant effect on the development of the bacterial culture. However, the electrode system itself positively affects bacterial growth. The influence of H2O2 was not noticeable due to the low production in medium. This was caused by a low concentration of oxygen in the medium. During this work, a new electrode system with higher H2O2 production was designed, which could use atmospheric oxygen for reduction to H2O2. However, even with this system, a desired stress response was not achieved, because increased production of H2O2 was prevented by the formation of biofilm on the electrodes. Furthermore, it was found that the materials used for the electrode system support the formation of biofilm, mainly titanium, stainless-steel mesh and polypropylene. | en |
| dc.description.mark | A | cs |
| dc.identifier.citation | NAJBRTOVÁ, J. Vliv elektrochemicky generovaného peroxidu vodíku na stresovou odpověď mikroorganismů za účelem zvýšené produkce PHA [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2024. | cs |
| dc.identifier.other | 156615 | cs |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11012/245622 | |
| dc.language.iso | cs | cs |
| dc.publisher | Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická | cs |
| dc.rights | Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení | cs |
| dc.subject | Polyhyroxyalkanoáty | cs |
| dc.subject | peroxid vodíku | cs |
| dc.subject | oxidativní stres | cs |
| dc.subject | Cupriavidus necator H16 | cs |
| dc.subject | elektrochemická redukce kyslíku | cs |
| dc.subject | Polyhydroxyalkanoates | en |
| dc.subject | hydrogen peroxide | en |
| dc.subject | oxidative stress | en |
| dc.subject | Cupriavidus necator H16 | en |
| dc.subject | electrochemical reduction of oxygen | en |
| dc.title | Vliv elektrochemicky generovaného peroxidu vodíku na stresovou odpověď mikroorganismů za účelem zvýšené produkce PHA | cs |
| dc.title.alternative | The influence of electrochemically generated hydrogen peroxide on the stress response of microorganisms for the purpose of increased PHA production | en |
| dc.type | Text | cs |
| dc.type.driver | masterThesis | en |
| dc.type.evskp | diplomová práce | cs |
| dcterms.dateAccepted | 2024-05-23 | cs |
| dcterms.modified | 2024-05-23-16:07:52 | cs |
| eprints.affiliatedInstitution.faculty | Fakulta chemická | cs |
| sync.item.dbid | 156615 | en |
| sync.item.dbtype | ZP | en |
| sync.item.insts | 2025.03.26 10:00:25 | en |
| sync.item.modts | 2025.01.15 19:09:37 | en |
| thesis.discipline | bez specializace | cs |
| thesis.grantor | Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. Ústav chemie potravin a biotechnologií | cs |
| thesis.level | Inženýrský | cs |
| thesis.name | Ing. | cs |