Studium vlivu mikrobiální degradace ligninu na jeho výslednou molekulovou hmotnost
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Tato diplomová práce se zabývá mikrobiální degradací ligninu pomocí dřevokazných hub Fomitopsis pinicola a Lenzites betulina. V první fázi experimentální části byl proveden screening médií, jehož cílem bylo vybrat nejlepší média pro růst hub a produkci lignolytických enzymů. Na základě stanovení aktivity proběhla v dalším kroku ve vybraných médií optimalizace podmínek pro jejich produkci. V rámci těchto experimentů byla pro následné kultivace vybrána optimální koncentrace ligninu a glukózy. Jako substrát byl použit komerčně dostupný lignin. Na základě výsledků změřených enzymových aktivit byla vybrána Lenzites betulina jako lepší producent. Nejvíce produkovaným enzymem této houby byla lakáza, následně mangan-dependentní peroxidáza a nejméně ligninperoxidáza. Další experimenty byly prováděny pouze s L. betulina. V další části experimentu proběhla charakterizace ligninu a porovnání jeho vlastností před a po mikrobiální degradaci. Byla stanovena jeho molekulová hmotnost pomocí SEC-MALS a změna struktury pomocí FTIR. Molekulová hmotnost ligninu se po kultivaci snížila a byla zaznamenána i změna jeho struktury. Z výsledků vyplývá, že mikrobiální degradace ligninu proběhla úspěšně.
This diploma thesis deals with the microbial degradation of lignin using wood-degrading fungi Fomitopsis pinicola and Lenzites betulina. In the first phase of the experimental part, media screening was carried out, the aim of which was to select the best media for fungal growth and production of ligninolytic enzymes. Based on the determination of activity, in the next step, the conditions for their production were optimized in selected media. As part of these experiments, the optimal concentration of lignin and glucose was selected for subsequent cultivations. Commercially available lignin was used as substrate. Based on the results of measured enzyme activities, Lenzites betulina was selected as the better producer. The most produced enzyme of this fungus was laccase, followed by manganese-dependent peroxidase and the least lignin peroxidase. Further experiments were performed only with L. betulina. In the next part of the experiment, lignin was characterized, and its properties compared before and after microbial degradation. Its molecular weight was determined by SEC-MALS and the change in structure by FTIR. The molecular weight of lignin decreased after cultivation and a change in its structure was also noted. The results show that the microbial degradation of lignin was successful.
This diploma thesis deals with the microbial degradation of lignin using wood-degrading fungi Fomitopsis pinicola and Lenzites betulina. In the first phase of the experimental part, media screening was carried out, the aim of which was to select the best media for fungal growth and production of ligninolytic enzymes. Based on the determination of activity, in the next step, the conditions for their production were optimized in selected media. As part of these experiments, the optimal concentration of lignin and glucose was selected for subsequent cultivations. Commercially available lignin was used as substrate. Based on the results of measured enzyme activities, Lenzites betulina was selected as the better producer. The most produced enzyme of this fungus was laccase, followed by manganese-dependent peroxidase and the least lignin peroxidase. Further experiments were performed only with L. betulina. In the next part of the experiment, lignin was characterized, and its properties compared before and after microbial degradation. Its molecular weight was determined by SEC-MALS and the change in structure by FTIR. The molecular weight of lignin decreased after cultivation and a change in its structure was also noted. The results show that the microbial degradation of lignin was successful.
Description
Citation
FIALOVÁ, T. Studium vlivu mikrobiální degradace ligninu na jeho výslednou molekulovou hmotnost [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2023.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
bez specializace
Comittee
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)
Date of acceptance
2023-05-26
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.
Zmínila jste, že se jeden z enzymů podílí zároveň na rozkladu a současně na syntéze ligninu, můžete to prosím objasnit?
prof. Ing. Stanislav Obruča, Ph.D.
V práci jste srovnávala dvě houby ohledně enzymatické aktivity, zkoušeli jste také optimalizovat podmínky enzymatické aktivity pro jednotlivé houby?
Měřili jste také v rámci experimentální práce úbytek ligninu? Zkoušeli jste úbytek ligninu stanovit například gravimetricky?
doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D.
V práci uvádíte, že jste vyhodnocovala míru degradace ligninu také pomocí infračervené spektrometrie, dále zmiňujete, že došlo ke snížení podílu aromatických jader, které posuzujete z oblastní okolo 1600 cm-1. Domníváte se tedy, že dané houby by byly schopné rozložit aromatické jádra? Je zvolené pásmo nejvhodnější pro detekci aromatických jader pomocí IČ?
prof. Mgr. Václav Brázda, Ph.D.
Jak jste stanovovala enzymatické aktivity jednotlivých enzymů? Jaký byl postup stanovení? Domníváte se, že reagoval pouze Váš specifický enzym? Byl tedy Váš použitý test vysoce specificky?
doc. RNDr. Renata Mikulíková, Ph.D.
Zmínila jste, že jste používala chromatograf, co jste stanovovali pomocí chromatografie a jaký typ chromatografie to byl?
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.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení