Struktura a vlastnosti bakteriálního biofilmu

Abstract

Tato práce se zabývá studiem základních vlastností buněk biofilmu PHA produkujících bakterií, konkrétně Burkholderia cepacia a Burkholderia sacchari. Pro porovnání jednotlivých typů buněk byly provedeny dva typy kultivací: jednak byly buňky kultivovány ve speciálním bioreaktoru, čímž byla připravena kultura obsahující jak volné planktonické, tak přisedlé biofilmové buňky, a pro porovnání pak byla provedena kultivace na Petriho miskách. V praktické části byla stanovována afinita jednotlivých typů buněk k hydrofobní fázi pomocí metody BATH, kdy bylo zjištěno, že přisedlé buňky ať biofilmové z bioreaktoru či odebrané z Petriho misek, převážně ochotněji přecházejí do hydrofobní fáze než volné planktonické buňky. Dále byla pomocí dynamického rozptylu světla (DLS) stanovována velikost jednotlivých typů buněk a také jejich Zeta potenciál. Pro studované vzorky bylo zjištěno, že buňky ve vzorcích mají tendenci agregovat a rozdíl ve velikostech obou typů buněk se projevuje pouze pro biofilm bakterie Burkholderia cepacia. V neposlední řadě byl sledován vliv přítomnosti jednotlivých typů bakteriálních buněk na povrchové napětí vody a také rozdílné množství PHA kumulovaného v jednotlivých typech buněk.This thesis deals with the study of basic properties of cells of bacterial biofilm produced by PHA producing bacteria, specifically Burkholderia cepacia and Burkholderia sacchari. Two cultivation approaches were used to compare different types of cells: at first, the cells were cultivated in bioreactor providing both planktonic and biofilm attached cells, secondly, cells grown on Petri dishes were also included in the study. In experimental part the affinity of each type of cells to hydrophobic phase was studied using BATH method. It was found that sessile cells, either biofilm associated cells as well as cells taken from Petri dishes, prefer hydrophobic phases more than planktonic cells. Also size and Zeta potential were measured using Dynamic Light Scattering (DLS). It was found for studied samples that, cells in these samples tend to aggregate and the difference of size between both types of cells occurs only for biofilm of the strain Burkholderia cepacia. Finally the impact of presence various bacterial cells types on surface tension of water as well as amount of PHA cumulated in different types of cells were observed.