Enzymatická hydrolýza odpadů po zpracování kávy

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá studiem možností produkce extracelulárních hydrolytických enzymů mikroorganismy, a to bakteriemi a plísněmi, které byly kultivovány na kávové sedlině. Teoretická část je zaměřena na charakterizaci kávy jako rostliny a využitím vedlejších produktů, které vznikají při jejím zpracování. V teoretické části jsou také popsány vybrané mikroorganismy a enzymy, jejichž produkce byla sledována. V experimentální části byla jako substrát pro produkci extracelulárních enzymů použita kávová sedlina. Následně byla sledována produkce proteáz, celuláz, mannáz a lipáz. Z vybraných mikroorganismů byl nejvhodnějším producentem zvolen dosud neidentifikovatelný isolát plísně, pro nějž byly následně optimalizovány podmínky kultivace. Výtěžky enzymů a také složení extracelulárního hydrolytického koktejlu jsou především závislé na obsahu vody a módu kultivace – statická vs. s třepáním. Obecně platí, že statická kultivace podporuje spíše produkci extracelulárních enzymů hydrolyzujících substráty na bázi sacharidů, třepání pak navýší výtěžek lipáz a proteáz. Součástí práce byla částečná purifikace a prekoncentrace enzymatického preparátu pomocí ultrafiltrace, ultradialýzy a charakterizace s využitím PAGE-SDS.This bachelor thesis is focused on study of potential production of extracellular hydrolytic enzymes by microorganisms – bacterium and moulds, which have been cultivated on spent coffee grounds. The theoretical part deals with characterization of coffee and utilization of coffee by-products. There are also subscribed microorganisms and enzymes which have been noticed. In experimental part coffee ground was used as the sole substrate for production of extracellular hydrolytic enzymes. Productions of protease, cellulase, mannase and lipase enzymes were observed. None-identified isolate of mould spontaneously contaminating spent coffee grounds was identified as the best producer of these enzymes. Subsequently the conditions of cultivation such as water content and shaking vs. static cultivation of this moulds were optimized. Further, we performed partial purification and pre-concentration of the enzyme cocktail by ultrafiltration, ultradialysis and PAGE-SDS characterization of extracellular enzymes was performed as well.