Biotechnologická produkce polyhydroxyalkanoátů a dalších metabolitů pomocí cyanobakterií
Loading...
Date
Authors
Kroupová, Zuzana
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Znečištění syntetickými polymery petrochemického původu společně se znečištěním ovzduší skleníkovými plyny se stává vážným environmentálním problémem současného světa. Tyto materiály by v některých případech, mohly být částečně nahrazeny biodegradabilní alternativou, jako jsou například polyhydroxyalkanoáty (PHA). PHA jsou biopolymery, které jsou u bakterií včetně některých druhů cyanobakterií využívány primárně jako zásobní látka. V případě cyanobakterií není nutné takový zdroj uhlíku dodávat, jelikož jsou schopné fixace oxidu uhličitého (CO2) během fotosyntézy. V rámci předložené práce byla studována produkce PHA pomocí dvou druhů z rodu Synechocystis. Byly optimalizovány vybrané parametry a způsoby kultivace, pozornost byla mimo jiné věnována i produkci kopolymerů. Současně bylo cílem práce prostudovat význam přítomnosti PHA v kontextu přežití stresové odolnosti – tento cíl vedl k vývoji metodiky pro měření viability cyanobakteriálních buněk pomocí průtokové cytometrie. Byl prostudován vliv přítomnosti PHA během přežívání vybraných stresových podmínek. Výsledky obecně naznačují, že v případě většiny vybraných stresorů nejsou PHA klíčovým metabolitem stresové odpovědi, nicméně například u stresu opakovaným mražením byl pozorován pozitivní vliv PHA a buňky obsahující PHA vykazovaly zvýšenou viabilitu.
Pollution by synthetic polymers of petrochemical origin, along with air pollution by greenhouse gases, is becoming a serious environmental problem in today's world. These materials could, in some cases, be partially replaced by a biodegradable alternative, such as polyhydroxyalkanoates (PHA). PHA are biopolymers primarily utilized as storage materials by bacteria, including certain species of cyanobacteria. In the case of cyanobacteria, a carbon source does not need to be supplied since they are capable of fixing carbon dioxide (CO2) during photosynthesis. In the presented work, the production of PHA using two species of the genus Synechocystis was studied. Selected parameters and cultivation methods were optimized, with attention also given to copolymer production. Simultaneously, the aim of the work was to investigate the significance of PHA presence in the context of stress resistance survival – this goal led us to the development of a methodology for measuring the viability of cyanobacterial cells using flow cytometry. The influence of PHA presence during survival under selected stress conditions was studied. The results generally indicate that in the case of most selected stressors, PHA are not a key metabolite of the stress response; however, for example, under repeated freezing stress, a positive influence of PHA was observed, and cells containing PHA exhibited increased viability.
Pollution by synthetic polymers of petrochemical origin, along with air pollution by greenhouse gases, is becoming a serious environmental problem in today's world. These materials could, in some cases, be partially replaced by a biodegradable alternative, such as polyhydroxyalkanoates (PHA). PHA are biopolymers primarily utilized as storage materials by bacteria, including certain species of cyanobacteria. In the case of cyanobacteria, a carbon source does not need to be supplied since they are capable of fixing carbon dioxide (CO2) during photosynthesis. In the presented work, the production of PHA using two species of the genus Synechocystis was studied. Selected parameters and cultivation methods were optimized, with attention also given to copolymer production. Simultaneously, the aim of the work was to investigate the significance of PHA presence in the context of stress resistance survival – this goal led us to the development of a methodology for measuring the viability of cyanobacterial cells using flow cytometry. The influence of PHA presence during survival under selected stress conditions was studied. The results generally indicate that in the case of most selected stressors, PHA are not a key metabolite of the stress response; however, for example, under repeated freezing stress, a positive influence of PHA was observed, and cells containing PHA exhibited increased viability.
Description
Citation
KROUPOVÁ, Z. Biotechnologická produkce polyhydroxyalkanoátů a dalších metabolitů pomocí cyanobakterií [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2024.
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. Adriána Kovalčík, Ph.D. (člen)
prof. Mgr. Václav Brázda, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Stanislav Kráčmar, DrSc. (člen)
doc. RNDr. Renata Mikulíková, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Miloslav Pekař, CSc. (člen)
doc. Mgr. Petr Dvořák, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Barbora Branská, PhD. (člen)
Mgr. Alena Sýkorová (člen)
Date of acceptance
2024-12-09
Defence
Předsedkyně komise představila doktorandku a předala jí slovo. Mgr. Kroupová absolvovala zahraniční stáž v ráci programu Erasmus+ ve Španělsku. Má už řadu pracovních zkušeností, např. Bioveta, a.s. od září 2024 dosud. Je spoluautorkou 5 recenzovaných publikací. Je spoluautorkou řady konferenčních příspěvků.
V powerpointové prezentaci představila doktorandka podstatné výsledky své disertační práce. Byly přečteny oponentské posudky, oba kladné a doporučovaly práci k obhajobě. Doktorandka odpověděla na položené dotazy. Následně se rozproudila diskuze, doktorandka zodpověděla uspokojivým způsobem dotazy vzešlé z diskuze.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení