Regulace produkce polyhydroxybutyrátu bakterií Wautersia eutropha - Grossová, Marie (Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, 2009)
Cílem práce je studium možností mikrobiální produkce polymerů používaných jako biodegradabilní materiály (polyhydroxyalkanoáty; konkrétně polyhydroxybutyrát PHB). Pro laboratorní produkci PHB byla využita průmyslově užívaná bakterie Wautersia eutropha, u které byla studována možnost zvýšení produkce PHB s využitím exogenních stresových faktorů (osmotického šoku, peroxidu a etanolu). Působení exogenního stresu na bakteriální kulturu závisí na koncentraci stresového faktoru, době aplikace stresu, přičemž zásadní vliv na výtěžky PHB má změna produkce biomasy. Významná část práce se zabývá studiem produkce PHB v bakteriálních buňkách vystavených stresu v různých fázích růstu. Aplikace silného stresu v ranné fázi kultivace vede k potlačení produkce PHB i biomasy. Nejvhodnější je aplikace stresu na počátku stacionární fáze, kdy dochází přirozeně k posílení produkce PHB. Rovněž je třeba optimalizovat koncentraci stresového faktoru. Nejvyšších výtěžků bylo dosaženo při aplikaci 0,5% etanolu do kultivačního média v 60. hodině kultivace, kdy došlo ke zvýšení výtěžku PHB o 21 %. Tyto výsledky by mohly být základem nové fermentační strategie zvyšující efektivnost výroby PHB.

The aim of this work is study of microbial production of biodegradable polymers (polyhydroxyalkanoates; polyhydroxybutyrate PHB). Bacterium Wautersia eutropha was used for laboratory production of PHB. In this bacterium application of exogenous stress factors (osmotic shock, hydrogen peroxide and ethanol) was tested to enhance PHB production. Influence of exogenous stress on bacterial culture depended on stress factor concentration and time of stress application. Substantial influence on PHB yield exhibited changes of biomass production during stress experiments. The main part of this work is focused on study of PHB production in microbial cells exposed to stress in different growth phases. Application of strong stress in early phases of growth led to PHB and biomass decrease. The most suitable seems to be application of stress at the beginning of stationary phase accompanied by increase of PHB formation. Concentration of stress factor could be optimized too. The highest yields were obtained after addition of 0.5 % ethanol into production medium at 60th hour (PHB increase 21 %). These results can form a basis for new fermentation strategy which leads to enhanced effectiveness of PHB production.
Regulation of polyhydroxybutyrate production in Wautersia eutropha
Keywords: Polyhydroxyalkanoáty (PHA); Polyhydroxybutyrát (PHB); Wautersia eutropha; biosyntéza PHA; regulace biosyntézy PHA; Polyhydroxyalkanoate (PHA); Polyhydroxybutyrate (PHB); Wautersia eutropha; biosynthesis of PHA; regulation of biosynthesis of PHA.