Vliv vybraných mikobiogenních prvků na karotenogenní kvasinky
Loading...
Date
Authors
Pulkrábek, Josef
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Karotenogenní kvasinky rodu Rhodotorula jsou dobře známy pro svou produkci řady ekonomicky cenných a jinak obtížně vyrobitelných produktů jako jsou mastné kyseliny, karotenoidy, ergosterol a ubichinon. Tato práce se zabývá vlivem příměsi vybraných mikrobiogenních prvků (Fe, Se, I) a jejich kombinací do minerálního kultivačního média kmenů Rhodotorula mucilaginosa, Rhodotorula kratochvilovae a Rhodotorula toruloides za účelem zkoumání produkce zmíněných cenných metabolických produktů a míry sorpce prvků do biomasy. Také byla měřena sorpce oxidu zinečnatého, fumarátu železnatého a selenomethioninu do již vykultivované biomasy po 2 a 24 hodinách. Obsah mastných kyselin byl měřen pomocí GC-FID, obsah karotenoidů, ergosterolu a ubichinonu pomocí HPLC-DAD a prvků pomocí ICP-OES a IC. Až na výjimky byla míra produkce metabolických produktů příměsemi prvků snížena a inverzně korelována s koncentrací příměsí. Při sorpci vyšší koncentrace vykazovaly vyšší absolutní množství nasorbovaného prvku, ale menší relativní množství, což v kombinaci s menší produkcí cenných produktů ukazuje, že média nejsou pro kultivaci daných kmenů vhodná. Jejich obsah byl takový, že při podávání biomasy s jednotlivými nasorbovanými prvky by byl obsah v souladu s výživovými referenčními hodnotami EÚBP, ale při kultivaci v médiu se smíšenými příměsi by biomasa obsahovala buď příliš malé množství železa, nebo příliš velké množství selenu. Úrovně sorpce byly relativně nízké (5 až 22 % u železa a 0,5 až 2,5 % u selenu). Kultivace v médiích s nižší koncentrací příměsí je tedy slibnou oblastí pro budoucí práci.
Carotenogenic yeasts of the genus Rhodotorula are well known for their production of a variety of economically valuable and otherwise difficult to produce compounds such as fatty acids, carotenoids, ergosterol, and ubiquinone. This study investigates the effect of the addition of select microbiogenic elements (Fe, Se, I) and their combinations into mineral cultivation media on the production of the mentioned valuable metabolic products and the rate of element sorption into the biomass of the strains of Rhodotorula mucilaginosa, Rhodotorula kratochvilovae, and Rhodotorula toruloides. Additionally, the sorption of zinc oxide, ferrous fumarate, and selenomethionine into previously cultivated biomass was measured with sorption times of 2 and 24 hours. Fatty acid content was determined using GC-FID, while carotenoids, ergosterol, and ubiquinone were analyzed using HPLC-DAD, with element content being quantified using ICP-OES and IC. With a few exceptions, the production of metabolic products was decreased with the addition of elements into the media and inversely correlated with their concentration. Higher concentrations generally showed greater absolute amounts of sorbed elements but lower relative amounts, which, combined with reduced production of metabolic products shows that the media are not ideal for the cultivation of the given species. The elemental contents were such that biomass supplemented with individually sorbed elements would vaguely align with ESFA dietary reference values, but cultivation in media with a mixture of added elements could result in the biomass containing either insufficient iron or excessively high levels of selenium. Sorption levels were relatively low (5 to 22 % for iron and 0.5 to 2.5 % for selenium). Indicating that cultivation in media with lower concentrations of elemental additives is a promising area for future research.
Carotenogenic yeasts of the genus Rhodotorula are well known for their production of a variety of economically valuable and otherwise difficult to produce compounds such as fatty acids, carotenoids, ergosterol, and ubiquinone. This study investigates the effect of the addition of select microbiogenic elements (Fe, Se, I) and their combinations into mineral cultivation media on the production of the mentioned valuable metabolic products and the rate of element sorption into the biomass of the strains of Rhodotorula mucilaginosa, Rhodotorula kratochvilovae, and Rhodotorula toruloides. Additionally, the sorption of zinc oxide, ferrous fumarate, and selenomethionine into previously cultivated biomass was measured with sorption times of 2 and 24 hours. Fatty acid content was determined using GC-FID, while carotenoids, ergosterol, and ubiquinone were analyzed using HPLC-DAD, with element content being quantified using ICP-OES and IC. With a few exceptions, the production of metabolic products was decreased with the addition of elements into the media and inversely correlated with their concentration. Higher concentrations generally showed greater absolute amounts of sorbed elements but lower relative amounts, which, combined with reduced production of metabolic products shows that the media are not ideal for the cultivation of the given species. The elemental contents were such that biomass supplemented with individually sorbed elements would vaguely align with ESFA dietary reference values, but cultivation in media with a mixture of added elements could result in the biomass containing either insufficient iron or excessively high levels of selenium. Sorption levels were relatively low (5 to 22 % for iron and 0.5 to 2.5 % for selenium). Indicating that cultivation in media with lower concentrations of elemental additives is a promising area for future research.
Description
Keywords
Rhodotorula, sorpce, mikrobiogenní prvky, karotenogenní kvasinky, HPLC, GC, ICP, mastné kyseliny, karotenoidy, metabolismus kvasinek, výživové referenční hodnoty, Rhodotorula, sorption, microbiogenic elements, carotenogenic yeasts, HPLC, GC, ICP, fatty acids, carotenoids, yeast metabolism, dietary reference values
Citation
PULKRÁBEK, J. Vliv vybraných mikobiogenních prvků na karotenogenní kvasinky [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. Ing. Miloslav Pekař, CSc. (předseda)
doc. Ing. Zdenka Kozáková, Ph.D. (člen)
prof. Mgr. Martin Vala, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Stanislav Obruča, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Petr Sedláček, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2024-06-11
Defence
Obhajoba bakalářské práce proběhla podle následujícího schématu: prezentace studenta-vyjádření vedoucí/ho-oponentský posudek-reakce na posudek-diskuse s komisí. Student přednesl výborný výtah výsledků své práce, řádně zodpověděl všechny dotazy oponentské i členů komise, pohotově reagoval na připomínky. V diskusi tak student prokázal výbornou schopnost orientace v teoretických i praktických základech problematiky práce. Komise zhodnotila jeho práci celkově jako výbornou.
Kozáková: Proč jste zvolil dané koncentrace prvků?
Obruča: Jaké je složení základního média pro kultivaci? Jaký je mechanismus působení jednotlivých prvků?
Pekař: Jak se přepočítává výtěžek biomasy?
Sedláček: Z čeho vycházel výběr prvků?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení