|
9:00
|
Bc.
Lada
Brázdová
|
M2
|
prof. Ing. Jan Masák, CSc.
|
Charakterizace produktů bakterialních kmenů kódujících biosyntézu alkylprolinových derivátů
|
detail
Charakterizace produktů bakterialních kmenů kódujících biosyntézu alkylprolinových derivátů
Neobvyklé alkyl-prolinové deriváty (APD) jsou inkorporovány do tří skupin známých přírodních sekundárních metabolitů, které jsou jak strukturně, tak i funkčně zcela odlišné. Jedná se o linkosamidy, klinicky využívaná antibiotika, pyrrolobenzodiazepiny s protinádorovými vlastnostmi, a hormaomycin, bakteriální signální molekulu.
Cílem práce je charakterizovat produkty bakteriálních kmenů kódujících biosyntézu nových látek s inkorporovaným APD prekurzorem (APD látek). Prvním krokem je zjistit, ve kterých kmenech je biosyntetický genový klastr exprimován a biosyntéza tak skutečně probíhá. Pro tento účel jsme zvolili detekci intermediátu 1, který by měl být pro všechny biosyntetické dráhy APD látek společný. U kmenů, jejichž kultivační média obsahovala intermediát 1, jsme se pokusili o identifikaci nových APD látek, jejich strukturu ani fyzikálně chemické vlastnosti neznáme. K tomu jsme využili obohacování kultivačního média izotopicky značenou 13C2, 18O-L-DOPA s tím, že 13C2 atomy by se měly včlenit do APD prekurzoru a následně i do finální APD látky. Poté při vysoko rozlišující hmotnostně spektrometrické detekci můžeme identifikovat novou APD látku tak, že na rozdíl od jiných metabolitů bude poměr izotopických píků APD látky z obohaceného a neobohaceného média výrazně odlišný.
![]()
|
|
9:00
|
Bc.
Sára
Kováčiková
|
M2
|
prof. Ing. Tomáš Brányik, Ph.D.
|
Elektroflokulace jednobuněčných řas
|
detail
Elektroflokulace jednobuněčných řas
Nejvyužívanější postup sklízení jednobuněčných řasy (eukaryota) a cyanobakterií (prokaryota) je v současnosti centrifugace, která je velice energeticky a finančně náročná. Proto jsou vyvíjeny alternativní postupy separace biomasy. Jedním z nich je flokulace, jež výrazně (20‑30x) sníží objem suspenze, který je následně nutno odstřeďovat. Během flokulace se jednotlivé buňky spojují do větších agregátů a ty je následně možné separovat z média sedimentací či flotací. Zaměřili jsme se na studium elektroflokulace, která nevyžaduje přídavek chemických flokulantů, ale dochází při ní ke kontaminaci biomasy elektrodovým materiálem. Vysoká koncentrace kovu ve shromážděné biomase může způsobit, že výsledný produkt nebude vhodný jako surovina pro lidskou spotřebu, a proto je zapotřebí vyvinout postupy, kterými se obsah kovů (v našem případě železa) v biomase sníží na přijatelnou úroveň. Cílem této práce je popsat vliv koncentrace biomasy, pH suspenze a obsahu zbytkových solí v kultivačním médiu na účinnost elektroflokulace a optimalizovat postupy elektroflokulace za účelem jejich převedení do průtočného zařízení většího měřítka.
|
|
9:00
|
Bc.
Lukáš
Kačírek
|
M2
|
doc. Ing. Martin Halecký, Ph.D.
|
Biochar: Charakterizace potencionálního sorpčního materiálu náplňového bioreaktoru pro odstranění mikropolutantů z odpadních vod
|
detail
Biochar: Charakterizace potencionálního sorpčního materiálu náplňového bioreaktoru pro odstranění mikropolutantů z odpadních vod
Problém s obsahem tzv. mikropolutantů (účinné látky léků, pesticidů, atd.) v odpadních vodách nabývá na závažnosti. Jedním z možných řešení pro dočištění odpadních vod by mohl být tzv. biochar. Tento materiál vykazuje poměrně dobré sorpční schopnosti vůči mikropolutantům a zároveň obsahuje nezanedbatelné množství minerálních látek.
V rámci své práce jsem provedl výluhové testy minerálních iontů u dvou typů biocharu, které pocházejí z rostlinné biomasy. Pokusy byly provedeny v Erlenmayerových baňkách a poté v náplňovém reaktoru při průtoku 5 mL/min. Při pokusech byla použita demineralizovaná voda upravená na pH 5, 7 a 9. Vliv pH na množství vyluhovaných iontů byl poměrně malý. Vyluhování bylo sledováno pomocí ionexové chromatografie a měřením vodivosti. Z kationtů byly detekovány Na+, K+, Mg2+, Ca2+ a z aniontů Cl-, NO3-, PO43-, SO42-. Kationty Na+, K+ a anionty NO3-, PO43-, SO42- vykazovaly vysokou kinetiku vyluhování (během 60 minut) zatímco vyluhování kationtů Mg2+, Ca2+ a aniontu Cl- probíhalo pozvolna a řádově v hodinách. Nejvíce zastoupením kationtem byl K+ a aniontem Cl-, zatímco Na+, NO3- byly přítomny ve stopových množstvích.
|
|
9:00
|
Bc.
Šárka
Hejdová
|
M2
|
prof. Ing. Alena Čejková, CSc.
|
Mikrobiální biosyntéza nanočástic kovů.
|
detail
Mikrobiální biosyntéza nanočástic kovů.
V posledních desetiletích se výrazně rozvíjí obor nanotechnologie, jehož hlavním předmětem zkoumání jsou nanočástice, což jsou částice menší než 100 nm. Zmiňované nanočástice mají specifické vlastnosti, které jsou dány jejich velikostí a tvarem, a právě díky těmto vlastnostem mají široké mezioborové uplatnění.
V dnešní době je syntéza nanočástic prováděna nákladnými chemickými a fyzikálními metodami, při kterých se používají toxické látky a jsou potřebné vysoké teploty a tlaky, což je značně neekonomické a neekologické. Proto je jedním z dnešních cílů biotechnologie objevit šetrnější metodu syntézy nanočástic, a právě jednou z těchto metod může být mikrobiální syntéza nanočástic, při které se vychází z faktu, že mikroorganismy dokážou produkovat nanočástice díky svému enzymovému vybavení.
Cílem práce bylo sledování tvorby nanočástic pomocí mikroorganismů. Pro mikrobiální syntézu nanočástic byly vybrány modelové mikroorganismy a byla u nich sledována syntéza nanočástic stříbra a zlata. Jako modelové mikroorganismy byly vybrány dva kmeny Bacillus subtilis #917 a #1196, Escherichia coli DBM 3125, Pseudomonas aeruginosa DBM 3777 a Pseudomonas fluorescens CCM 2115. Získané výsledky potvrdily mikrobiální syntézu nanočástic.
|
|
9:00
|
Bc.
Lenka
Fořtová
|
M2
|
Ing. Barbora Branská, Ph.D.
|
Fermentační výroba butanolu ze zemědělských odpadů
|
detail
Fermentační výroba butanolu ze zemědělských odpadů
Fermentačně vyráběný butanol je v posledních letech předmětem výzkumu zejména díky jeho potenciálnímu využití v oblasti obnovitelných biopaliv. Je produkován bakteriemi rodu Clostridium, které pro jeho syntézu využívají aceton-butanol-etanolové kvašení. Vhodnými substráty pro produkci butanolu jsou především zemědělské odpady jako je lignocelulosová biomasa. Jelikož žádný kmen produkující butanol neumí lignocelulosu využívat přímo, je třeba ji předupravit a tím uvolnit celulosu a hemicelulosu, které jsou dále enzymaticky rozkládány na využitelné monosacharidy.
Cílem této práce bylo optimalizovat proces výroby butanolu z odpadních surovin zemědělského průmyslu pomocí kmenů bakterií Clostridium beijerinckii NRRL B-598 a Clostridium beijerinckii NCIMB-8052. Jako zdroj uhlíku byla zvolena pšeničná sláma a jako zdroj dusíku peří. Nejprve bylo třeba nalézt optimální dobu alkalické a enzymové hydrolýzy slámy, vhodnou koncentraci hydroxidu a optimální vstupní koncentraci peří a způsob jeho hydrolýzy. Prozatím nejlepšího výsledku 6,23 g.l-1 butanolu bylo dosaženo s kmenem Clostridium beijerinckii NRRL B-598 při využití společného hydrolyzátu slámy a peří v hmotnostním poměru 75:10, který byl připraven za mírných podmínek, tj. 0,6 % roztok KOH, 80 °C, 130 ot/min, 20 hodin.
|
|
9:00
|
Bc.
Petr
Fanta
|
M2
|
Ing. Eva Vaňková, Ph.D.
|
Možnosti eradikace oportunně patogenních biofilmů z titanové slitiny Ti-6Al-4V netermálním plazmatem
|
detail
Možnosti eradikace oportunně patogenních biofilmů z titanové slitiny Ti-6Al-4V netermálním plazmatem
Serratia marcescens patří mezi enterobakterie a je významným oportunním a nozokomiálním patogenem, způsobujícím řadu infekcí, zejména u pacientů s oslabenou imunitou. Zvláště problematická je případná kolonizace kloubních i jiných náhrad tvořených slitinou Ti-6Al-4V. Následné infekce jsou běžnými antibiotiky obtížně léčitelné, a proto jsou vyvíjeny nové alternativní metody, jako například aplikace netermálního plazmatu. Jedná se o ionizovaný plyn, generovaný za atmosférického tlaku a při pokojové teplotě výbojem o vysokém napětí. Cílem této práce bylo sledovat účinky netermálního plazmatu na povrchový růst a eradikaci předem vytvořeného biofilmu S. marcescens CNCTC 5965. Netermální plazma bylo aplikováno po dobu 1 až 60 minut. Byl sledován úbytek celkového množství biomasy biofilmu (barvení krystalovou violetí) a zároveň metabolické aktivity buněk biofilmu (MTT stanovení). Při 2,5 minutách expozice biofilmu NTP bylo dosaženo snížení metabolické aktivity buněk biofilmu o 80 % ve srovnání s kontrolním vzorkem a množství celkové biomasy biofilmu kleslo o 83 %. V této práci byl prokázán účinek netermálního plazmatu na eradikaci biofilmu, proto lze NTP považovat za slibnou alternativou k běžným léčebným metodám.
|
|
9:00
|
Bc.
Thanh Tung
Dinh
|
M2
|
prof. Ing. Richard Hrabal, CSc.
|
Studie struktury proteinu C viru klíšťové encefalitidy
|
detail
Studie struktury proteinu C viru klíšťové encefalitidy
Klíšťová encefalitida (TBEV) je virové onemocnění, které je přenášeno klíšťaty a napadá savce (včetně člověka). Způsobuje poškození nervového systému, zánět mozkových blan a míchy. Tento virus patří do rodu flavivirů. Flaviviry jsou malé, sférické, obalené viry, které obsahují jednořetězcovou RNA s kladnou polaritou. Pro studium struktury a životních cyklů virů, se v praxi využívají jak celé virové částice, tak i jednotlivé virové proteiny. Kapsidový protein (C-protein) obaluje RNA viru a plní tudíž významnou roli při skládání tohoto viru. Cílem této práce je připravit expresní vektory, pomocí kterých lze v bakteriálních buňkách produkovat C-protein TBEV, následně optimalizovat jeho expresi a nakonec určit jeho strukturu pomocí NMR spektroskopie. Pro produkci proteinu byl využit expresní systém bakterie E. coli BL21(DE3) CodonPlus RIL, který je schopný produkovat velké množství rekombinantních proteinů. Protein byl poté izolován a přečištěn pomocí kapalinové chromatografie (FPLC). Jeho struktura bude následně řešena pomocí NMR spektroskopie.
|
|
9:00
|
Bc.
Tomáš
Bulíř
|
M2
|
Ing. Lukáš Jelínek, Ph.D.
|
Ovlivnění základních parametrů kvasnicových piv vysokotlakou pasterací
|
detail
Ovlivnění základních parametrů kvasnicových piv vysokotlakou pasterací
Paskalizace je nová metoda stabilizace potravin využívající mikrobistatického účinku hydrostatického tlaku v rozmezí 100 až 1000 MPa. Výrobci paskalizačních zařízení uvádějí, že oproti běžně využívané tepelné pasteraci, tlakové ošetření prakticky neovlivňuje senzorický profil potravin, a zároveň zachovává prokazatelně vyšší obsah nutričně významných látek. Paskalizace se prozatím jeví jako vhodná metoda stabilizace také pro kvasnicová a nefiltrovaná piva. V rámci této práce byla nefiltrovaná spodně (ležák) a svrchně (weizen) kvašená piva stabilizována tlaky 250 a 550 MPa po dobu pěti minut a následně skladována při 8 a 22 °C. Navzdory všem očekávání bylo jednoznačně prokázáno, že piva ošetřená vysokým tlakem vykazují vyšší stabilitu pěny (oproti kontrolnímu vzorku), a zároveň stabilita pěny roste s hodnotou použitého tlaku. Tento jev lze vysvětlit deaktivací intracelulárního kvasničného enzymu proteasy A, jenž je schopná degradace pěnotvorných bílkovin. V rámci této práce bylo prokázáno, že aktivita biokatalyzátoru je vlivem paskalizace výrazně snížena a v případě použití tlaku 550 MPa je téměř nulová. U testovaných vzorků piv byly rovněž stanoveny parametry hořkosti, barvy a pH, které byly po jednoměsíčním sledování neměnné.
|
|
9:00
|
Bc.
David
Bierhanzl
|
M2
|
prof. Ing. Pavel Dostálek, CSc.
|
Zanášení membrán během cross-flow membránové filtrace piva
|
detail
Zanášení membrán během cross-flow membránové filtrace piva
Membránová cross-flow filtrace piva představuje alternativní řešení k tradičně využívané křemelinové filtraci v pivovarství, během jejíž aplikace vzniká odpadní materiál. Významným nedostatkem této moderní technologie filtrace je postupné zanášení pórů membrány extracelulárními látkami z piva a kvasinkami jednak na povrchu membrány, jednak uvnitř jejich pórů – tzv. fouling, který snižuje filtrační výkon a vede k častějším sanitacím membrány. V rámci této práce bylo vybráno několik látek obsažených v pivu, které způsobují zanášení membrány, a byl sledován jejich obsah v nefiltrovaném a filtrovaném pivu. Dále byl také sledován vliv způsobu skladování odebraného vzorku před analýzou. V navazující části práce byl povrch membrány analyzován na FT-IR spektrometru. Získané výsledky ukazují na 2 problematické složky piva: bílkovinné štěpy s MH nad 5000 (CBB) a kvasinky. V průběhu této práce byl také ověřen jeden ze sanitačních postupů, který výrobce piva používá. 2% roztok NaOH při teplotě 20 °C dostatečně odstraňuje povrchovou vrstvu kvasinek a CBB bílkovin.
|
