Optimalizace produkce bakteriální celulózy

Abstract

Tato diplomová práce se zaměřuje na optimalizaci produkce bakteriální celulózy pomocí bakterie Komagateibacter xylinus DSM 46604. Teoretická část diplomové práce popisuje vlastnosti bakteriální celulózy, její produkci a aplikační možnosti. Experimentální část měla za cíl posoudit vliv různých kultivačních podmínek na výtěžky bakteriální celulózy. Pro zvýšení výtěžků bakteriální celulózy za statických nebo dynamických podmínek bylo studováno několik strategií, jako například: (1) účinek acetátového pufru použitého jako médium, (2) dopad oleje přidaného do média, (3) fed-batch kultivace, (4) změna objemu kultivační nádoby a kultivačního média a (5) provzdušňování. Kromě výroby relativně tenkých vzorků s tloušťkou okolo 100 µm byla také syntetizována unikátní 3D strukturovaná bakteriální celulóza ve formě cylindrů s výškou až 2 cm. Růst bakteriální celulózy ve formě cylindrů byl dosažen dynamickou kultivací K. xylinus v kombinaci s fed-batch přístupem za přítomnosti různých aditiv.This diploma thesis focuses on the optimization of bacterial cellulose production by Komagateibacter xylinus DSM 46604. The theoretical part of this thesis describes the properties of bacterial cellulose, its production and application possibilities. The experimental part aimed to assess the effect of different cultivation conditions on the production yields of bacterial cellulose. The effects of several cultivation strategies have been studied such as: (1) effect of acetate buffer used as a medium, (2) impact of oil added into the medium, (3) fed-batch cultivation, (4) variation of the volume of cultivation vessel and cultivation media and (5) aeration. In addition to the production of relatively thin samples, up to 100 µm was synthesized unique 3D structured bacterial cellulose in the form of cylinders, with a height up to 2 cm. The growth of bacterial cellulose in the form of cylinders was achieved by dynamically cultivating K. xylinus in combination with fed-batch approach.