Mikrobiální produkce extracelulárních polymerů a jejich zapojení do stresové odpovědi

Abstract

Bakalářská práce se zabývá produkcí extracelulárního polysacharidu pullulanu mikroorganismem Aureobasidium pullulans, purifikací pullulanu a jeho možným využitím jako kryoprotektantu. Jako součást práce byla zpracována literární rešerše charakterizující A. pullulans, samotný pullulan a stresové faktory se zaměřením na teplotní stres. V rámci experimentální části byla stanovena růstová charakteristika mikroorganismu A. pullulans (byl použit kmen CCM 8182) a produkce pullulanu v ideálních podmínkách. Nejvyšší růst biomasy nastal při použití fruktosy jako zdroje uhlíku (3,580 g/l u kmene CCM 8182), nejvyšší produkce pullulanu při použití sacharosy jako zdroje uhlíku (10,300 g/l u F 148). Jako nejlepší precipitační činidlo z trojice ethanol, aceton, isopropylalkohol byl vybrán ethanol v poměru 1:2 (médium:ethanol). Stanovení čistoty pullulanu bylo provedeno pomocí HPLC. Dále byly zkoumány kryoprotektivní vlastnosti pullulanu a to při teplotách – 72° C, -18° C, 4° C a 60°C. Pullulan působil spíše negativně při teplotách – 72° C a 60° C. Naopak při teplotách – 18°C a 4° C byla potvrzena ochranná funkce polysacharidu.Bachelor’s thesis is focused on the production of extracellular polysaccharide pullulan by microorganism Aureobasidium pullulans, purification of pullulan and its possible use as a cryoprotectant. As a part of this work a description of A. pullulans, pullulan and an overview of involvement in its stress response were provided. In the experimental part growth characteristics of A. pullulans (the strain CCM 8182 was used) and pullulan production during growth in optimal conditions was analyzed. Biomass production was the highest with fructose as a carbon source (3,580 g/l CCM 8182), the highest pullulan production occurred when using sucrose as a carbon source (10,300 g/l F 148). Among three organic solvents used for pullulan precipitation – ethanol, acetone, isopropylalcohol, ethanol was selected as the best for further experiments in ratio 1:2 (fermentation broth:ethanol). Pullulan purity was characterized by HPLC. As a further part of this work, cryoprotectant properties of pullulan at temperatures – 72° C, -18° C, 4° C and 60°C were studied. The presence of pullulan at temperatures – 72° C and 60° C was found to be detrimental to cell viability. At temperatures – 18° C and 4° C the cryoptotectant activity of the polysaccharide was confirmed.