Využití vibrační spektroskopie při in-situ kvalitativní a kvantitativní analýze polyhydroxyalkanoátů v bakteriální biomase
Loading...
Date
Authors
Kevélyová, Barbora
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Cieľom tejto bakalárskej práce bolo zhodnotiť využiteľnosť vybranej metódy vibračnej spektroskopie pre kvalitatívnu a kvantitatívnu analýzu biomasy, ktorá obsahuje polyhydroxyalkanoáty. Bola zvolená metóda infračervenej spektroskopie s Fourierovou transformáciou, ktorá využíva tzv. zoslabený úplný odraz (ATR-FTIR). Poly(3-hydroxybutyrát-co-4-hydroxybutyrát) bol skúmaný v baktériách Cupriavidus malaysiensis, Thermomonas hydrothermalis a Aneurinibacillus thermoaerophilus sp. H1. Vyhodnotením infračervených spektier boli získané dáta, ktoré sa následne porovnali s výsledkami prevedenej plynovej chromatografie. Boli tiež pozorované vizuálne zmeny v spektrách a stav kryštalinity. Pri kvantitatívnej analýze kopolyméru v biomase metódou ATR-FTIR nebola pozorovaná korelácia dát s výsledkami plynovej chromatografie. Táto metóda teda nie je vhodná pre stanovenie celkového obsahu poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate) v biomase v prípade nami nastaveného experimentu a použitých baktérií. Na druhej strane bola daná metóda úspešne využitá pri kvalitatívnej analýze kopolyméru in-situ v biomase producenta Aneurinibacillus thermoaerophilus sp. H1. Miera korelácie dát bola v danom experimente dosť vysoká. ATR-FTIR je teda vhodná analytická metóda pre stanovenie monomérneho zloženia kopolyméru poly(3-hydroxybutyrát-co-4-hydroxybutyrát) priamo v biomase pri tejto baktérií. Porovnaním s producentom Cupriavidus malaysiensis sa ukázalo, že táto metóda nie je univerzálna pre všetky typy nami skúmaných mikroorganizmov.
The aim of this bachelor thesis was to evaluate the applicability of selected methods of vibrational spectroscopy for qualitative and quantitative analysis of biomass, which contains polyhydroxyalkanoates. Fourier-transform infrared spectroscopy, that uses attenuated total reflection technique (ATR-FTIR), was chosen for this experiment. Poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate) has been studied in Cupriavidus malaysiensis, Thermomonas hydrothermalis and Aneurinibacillus thermoaerophilus sp. H1. Data were obtained by evaluating the infrared spectra, which were then compared with the results of performed gas chromatography. Visual changes in the spectra were also observed along with crystallinity. No correlation was detected between the data obtained by gas chromatography and by the method ATR-FTIR in quantitative analysis. Thus, this method is not suitable for determining the content of poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate) in biomass in the set experiment and the bacteria used. On the other hand, the method was successfully used for in-situ qualitative analysis of copolymer in the samples of Aneurinibacillus thermoaerophilus sp. H1. The degree of data correlation was relatively high in the given experiment. With these findings, ATR-FTIR is a suitable analytical method for determining the monomer composition of poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate) in this strain. Comparison with the PHA producer Cupriavidus malaysiensis showed that this method is not universal for all types of microorganisms observed in this thesis.
The aim of this bachelor thesis was to evaluate the applicability of selected methods of vibrational spectroscopy for qualitative and quantitative analysis of biomass, which contains polyhydroxyalkanoates. Fourier-transform infrared spectroscopy, that uses attenuated total reflection technique (ATR-FTIR), was chosen for this experiment. Poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate) has been studied in Cupriavidus malaysiensis, Thermomonas hydrothermalis and Aneurinibacillus thermoaerophilus sp. H1. Data were obtained by evaluating the infrared spectra, which were then compared with the results of performed gas chromatography. Visual changes in the spectra were also observed along with crystallinity. No correlation was detected between the data obtained by gas chromatography and by the method ATR-FTIR in quantitative analysis. Thus, this method is not suitable for determining the content of poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate) in biomass in the set experiment and the bacteria used. On the other hand, the method was successfully used for in-situ qualitative analysis of copolymer in the samples of Aneurinibacillus thermoaerophilus sp. H1. The degree of data correlation was relatively high in the given experiment. With these findings, ATR-FTIR is a suitable analytical method for determining the monomer composition of poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate) in this strain. Comparison with the PHA producer Cupriavidus malaysiensis showed that this method is not universal for all types of microorganisms observed in this thesis.
Description
Keywords
Citation
KEVÉLYOVÁ, B. Využití vibrační spektroskopie při in-situ kvalitativní a kvantitativní analýze polyhydroxyalkanoátů v bakteriální biomase [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2021.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Chemie pro medicínské aplikace
Comittee
prof. Ing. Miloslav Pekař, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. Petr Dzik, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Stanislav Obruča, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Michal Veselý, CSc. (člen)
Date of acceptance
2021-08-24
Defence
Obhajoba proběhla podle následujícího schématu: prezentace studentky-vyjádření vedoucí/ho-oponentský posudek-reakce na posudek-diskuse s komisí. Studentka přednesla výborný výtah výsledků své bakalářské práce, řádně zodpověděla všechny dotazy oponentské i členů komise, pohotově reagovala na připomínky. V diskusi tak studentka prokázala výbornou schopnost orientace v teoretických i praktických základech problematiky diplomové práce. Komise zhodnotila její bakalářskou práci celkově jako výbornou.
Márová: Jaká vstupní data byla použita pro korelační analýzu mezi FTIR a GCMS?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení