Screening biotechnologického potenciálu vybraných zástupců rodu Geobacillus a dalších příbuzných rodů

Abstract

Předložená diplomová práce se zabývá screeningem biotechnologického potenciálu vybraných termofilních zástupců rodu Geobacillus, Saccharococcus a Bacillus, přičemž bakterie z prvních dvou zmíněných rodů pocházely z české a německé sbírky mikroorganismů a bakterie rodu Bacillus byly přírodní izoláty. U zkoumaných kmenů byla zjišťována schopnost utilizace uhlíkatých zdrojů. Dále byla testována produkce biosurfaktantů, extracelulárních hydrolytických enzymů (proteázy, amylázy, lipázy, celulázy a xylanázy), organických kyselin, antimikrobiálních látek a mikrobiálních plastů – polyhydroxyalkanoátů. Bakterie S. thermophilus, G. uzenensis a G. zalihae vykazovaly významnou schopnost produkce biosurfaktantů. Kmeny G. jurassicus, G. uzenensis, G. gargensis a G. lituanicus byly schopny intenzivní produkce všech testovaných technologicky významných enzymů. Nejvyšších antimikrobiálních účinků dosahovaly bakterie G. stearothermophilus a G. thermocatenulatus. Nejvyšší produkce kyseliny octové bylo dosaženo u G. jurassicus a kyseliny mléčné u G. thermodenitrificans. Schopnost produkce polyhydroxyalkanoátů byla na úrovni genotypu prokázána pouze některými kulturami, ovšem na úrovní fenotypu byla odezva negativní. Naopak bakterie rodu Bacillus byly schopny produkovat polyhydroxyalkanoáty, i když za daných podmínek pouze v malé míře. U zbylých zkoumaných metabolitů byla schopnost produkce ve srovnání s rody Geobacillus a Saccharococcus výrazně nižší.This diploma thesis deals with selected thermophilic representatives of genera Geobacillus, Saccharococcus and Bacillus, taking screening of its biotechnological potential into account. Bacteria from the first two genera came from Czech and German collection of microorganisms, while bacteria of genus Bacillus were natural isolates. Researched strains were examined from a viewpoint of carbon source utilization and furthermore, production of biosurfactants, extracellular hydrolytic enzymes (protease, amylase, lipase, cellulase, xylanase), organic acids, antimicrobial agents and microbial plastics – polyhydroxyalkanoates was also tested. Bacteria S. thermophilus, G. uzenensis and G. zalihae evinced a substantial ability of biosurfactant production. Strains G. jurassicus, G. uzenensis, G. gargensis and G. lituanicus were capable of intensive production of all tested, technologically significant enzymes. Highest antimicrobial effects were reached with bacteria G. stearothermophilus and G. thermocatenulatus. Largest production of acetic acid was achieved with G. jurassicus and lactic acid with G. thermodenitrificans. Ability to produce polyhydroxyalkanoates was proved at genotype level by some cultures only, however at fenotype level, response was negative. On the contrary, bacteria genus Bacillus were able to produce polyhydroxyalkanoates, although in small amounts under given circumstances. With remaining researched metabolites, production ability was considerably lower, compared to genera Geobacillus and Saccharococcus.