Produkce kopolymerů na bázi polyhydroxyalkanoátů pomocí bakterie Schlegelella thermodepolymerans
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Cílem této práce bylo prostudovat schopnost různých kmenů termofilní bakterie Schlegelella thermodepolymerans inkorporovat do struktury polyhydroxyalkanoátů (PHA) různé monomerní jednotky a tvořit tak kopolymery. Byly testovány prekurzory pro produkci monomerů mcl-PHA, 4-hydroxybutyrátu (4HB) a 3-hydroxyvylerátu (3HV). Teoretická část práce pojednává o charakteristice studovaných polymerů, jejich vlastnostech a využití, a také o termofilních organismech a jejich možnosti uplatnění v průmyslu. V experimentální části práce byly prováděny kultivace s různými prekurzory, u kterých se měnily časy přidání a koncentrace. Během těchto kultivací byly použity čtyři bakteriální kmeny S. thermodepolymerans pocházející z různých veřejných sbírek mikroorganismů. Po sérii prvotních screeningů byl vyhodnocen jako nejlepší prekurzor kyselina levulová přidaná v čase zaočkování produkčního média inokulem. Následně byla provedena kultivační série koncentrační řady, kde bylo zjišťováno, zda úprava koncentrace prekurzoru ovlivní složení kopolymeru. Při zvyšování množství prekurzoru klesalo množství biomasy a PHA, avšak vznikly velmi zajímavé materiály s vysokým obsahem 3HV. Při přidání 8 g/l prekurzoru to bylo až 52 %. Nakonec byla u vzniklých materiálů zjištěna molekulová váha polymeru pomocí gelové permeační chromatografie (SEC) s detektorem statického rozptylu světla ve více úhlech (MALS).
The aim of this work was to study capability of various strains of thermophilic bacteria Schlegelella thermodepolymerans incorporate diverse monomer units to structure of polyhydroxyalkanoates (PHA). Precursors for production mcl-PHA, 4-hydroxybutyrate and 3-hydroxyvalerate were tested. The theoretical part deals with characteristic of studied polymers, properties and applications and usage of thermophilic bacteria in industry. In experimental part there were undergone cultivations with different precursors, which were added in different times and concentrations. Four bacterial strains S. thermodepolymerans from various public collections of microorganisms were used during these cultivations. Levulinic acid, added at start of cultivation, was chosen as the best precursor. Afterwards there was cultivation with concentration line to find out, whether concentration influence composition of copolymer. Increasing the amount of precursor led to decreasing quantity of biomass and PHA, but there were very interesting materials with high amount of 3HV. Addition 8 g/l of precursor led up to 52 %. Subsequently there was found out molecular height of polymers by size-excluion chromatography (SEC) combined with multi-angle light scattering (MALS).
The aim of this work was to study capability of various strains of thermophilic bacteria Schlegelella thermodepolymerans incorporate diverse monomer units to structure of polyhydroxyalkanoates (PHA). Precursors for production mcl-PHA, 4-hydroxybutyrate and 3-hydroxyvalerate were tested. The theoretical part deals with characteristic of studied polymers, properties and applications and usage of thermophilic bacteria in industry. In experimental part there were undergone cultivations with different precursors, which were added in different times and concentrations. Four bacterial strains S. thermodepolymerans from various public collections of microorganisms were used during these cultivations. Levulinic acid, added at start of cultivation, was chosen as the best precursor. Afterwards there was cultivation with concentration line to find out, whether concentration influence composition of copolymer. Increasing the amount of precursor led to decreasing quantity of biomass and PHA, but there were very interesting materials with high amount of 3HV. Addition 8 g/l of precursor led up to 52 %. Subsequently there was found out molecular height of polymers by size-excluion chromatography (SEC) combined with multi-angle light scattering (MALS).
Description
Citation
ČERNÝ, V. Produkce kopolymerů na bázi polyhydroxyalkanoátů pomocí bakterie Schlegelella thermodepolymerans [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)
doc. Ing. Filip Mravec, Ph.D. (místopředseda)
prof. Mgr. Václav Brázda, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D. (člen)
doc. RNDr. Renata Mikulíková, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Eva Vítová, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2023-06-12
Defence
1. Student seznámil členy komise s náplní a cílem bakalářské práce.
2. Byly přečteny posudky na bakalářskou práci.
3. Student akceptoval všechny připomínky oponentky a na všechny otázky odpověděl v plné šíři.
Diskuse:
prof. RNDr. Ivana Márová, CSc.
Co bylo motivací použití řady koncentrací xylózy a prekurzorů?
Bylo by možné vyhodnotit zastoupení jednotlivých monomerů v kopolymeru v jiných jednotkách než v procentech?
doc. Ing. Filip Mravec, Ph.D.
Prosím objasněte tvrzení, že Vám vyšlo množství PHA vyšší za využití prekurzoru kyseliny levulová než v kontrole za využití bakterie DSM 15264.
prof. Mgr. Václav Brázda, Ph.D.
Jaké bylo opakování experimentů?
doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D.
Proč jste používal různé kmeny stejné bakterie? V čem se dané kmeny lišily?
Student odpověděl na všechny doplňující otázky členů komise, které byly v průběhu diskuse k dané problematice vzneseny. V diskusi student prokázal výbornou orientaci v dané problematice. Po diskusi následovalo hodnocení závěrečné práce. Student prokázal 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