Studium akumulace polyhydroxyalkanoátů u cyanobakterií

Abstract

Předložená bakalářská práce je zaměřená na studium vlivu vybraných stresových faktorů na produkci PHB u kmenů cyanobakterií Synechocystis sp. PCC 6803 a Synechocystis salina CCALA 192. Cyanobakterie byly kultivovány v multikultivátoru a jako stresový faktor byl použit zvýšený obsah soli (chloridu sodného) nebo směs acetátu a -butyrolaktonu v kultivačním médiu. Obsah PHB v jednotlivých cyanobakteriích byl stanovován pomocí plynové chromatografie, přítomnost a množství barviv byla stanovována pomocí extrakce barviv a pomocí přímé spektrofotometrické analýzy. Získané výsledky nepotvrdily hypotézu o zvýšení produkce PHB při kultivaci cyanobakterií v prostředí se zvýšeným obsahem soli. Příčinou tohoto zjištění je pravděpodobně společné působení několika stresových faktorů jako zvýšený obsah soli, kontinuální osvětlení v multikultivátoru a limitace dusíkem, díky použitému typu média, na kultury Synechocystis salina CCALA. Při kultivaci se směsí acetátu a -butyrolaktonu byly kultury analyzovány stejným způsobem, jako v případě prostředí se zvýšeným obsahem soli, a byla stanovována i přítomnost kopolymeru 3-hydroxybutyrátu a 4-hydroxybutyrátu. Během této kultivace byl rovněž pozorován pozitivní vliv kombinace působení kontinuálního osvětlení, typu média limitujícího dusík a výchozí koncentrace buněk v kulturách na rychlost růstu vybraných kmenů cyanobakterií.

This bachelor thesis was focused on studying the influence of selected stress factors on PHB production in strains of cyanobacteria Synechocystis sp. PCC 6803 and Synechocystis salina CCALA 192. Cyanobacterial stains were cultivated in multicultivator and as a stress factor an increased salt (sodium chloride) as well as a mixture of acetate and -butyrolactone was selected. The PHB content in cyanobacteria was determined by gas chromatography. In addition, the content and presence of pigments in cyanobacteria strains was determined by pigment extraction as well as using direct spectroscopy of whole cells. When cultivated with an increased salinity, the hypothesis of an increased PHB production was not confirmed most likely due to and overstressing the Synechocystis salina CCALA 192 cultures with increased salt content, constant illumination of multicultivator and by nitrogen limitation due to the used medium. When cultivated with the mixture of acetate and -butyrolactone the stains were analysed in the same way as in the cultivation with an increased salinity. In this case, the presence of 3-hydroxybutyrate and 4-hydroxybutyrate copolymer was determined in the stain cultivated with the mixture of acetate and -butyrolactone. During this cultivation, a positive effect of initial concentration of cells in the cyanobacterial cultures combined with continuous illumination and the type of nitrogen-limiting type of medium on the growth rate of selected stains was observed.