Studium produkce bakteriální celulózy za využití hroznových výlisků jako uhlíkového zdroje
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Tato bakalářská práce se zabývá studiem produkce bakteriální celulózy pomocí bakterie Gluconacetobacter xylinus. Obsahem teoretické části je stručná charakterizace G. xylinus, vlastností a využití bakteriální celulózy v současnosti. V experimentální části byla provedena optimalizace produkce bakteriální celulózy pomocí G. xylinus CCM 3611. Tato optimalizace se týkala hlavně pH, typu kultivace a použitého cukru jako zdroje uhlíku pro produkci. Touto optimalizací byly stanoveny nejlepší podmínky pro produkci bakteriální celulózy, konkrétně se jedná o pH 6,5. Jako nejlepší sacharid pro dynamickou produkci byla zjištěna manóza, hmotnost tohoto produktu byla 1156 mg na 100 ml produkčního média při koncentraci manózy 20 g/l. Molekulová hmotnost tohoto produktu pak byla 426,1 kg/mol. Pro statickou kultivaci byla jako nejlepší sacharid určena sacharóza. Nejvyšší výtěžek činil 1555 mg na 100 ml produkčního média při koncentraci sacharózy 20 g/l. Molekulová hmotnost tohoto produktu byla 441,9 kg/mol. Dále bylo provedeno srovnání dvou metod pro stanovení redukujících sacharidů – konkrétně metod dle Somogyi-Nelsona a metody s využitím dinitrosalicylové kyseliny. Z tohoto srovnání bylo zjištěno, že lepší pro stanovení je metoda Somogyi-Nelsona, která poskytovala sice nadhodnocené výsledky, ale oproti metodě DNS se jednalo o menší nadhodnocení. Nejlepší metodou je stále použití HPLC, ale pokud je třeba rychlého stanovení lze využít metodu SN. U vybraných vzorků byla zjištěna molekulová hmotnost. Ta se lišila v závislosti na použitém zdroji uhlíku. Závěrem možno konstatovat, že v moravském regionu je velká produkce vinařské biomasy. Proto se využití extraktu z hroznových výlisků jako zdroje uhlíku pro produkci bakteriální celulózy jeví zajímavě, hlavně z hlediska recirkulační ekonomiky. Výsledky ukázaly, že tento extrakt může být použit, a dokonce získáme vyšší výtěžek než v případě směsi industriálních cukrů.
This bachelor thesis is focused on the production of bacterial cellulose by Gluconacetobacter xylinus. The theoretical part consists of a brief description of G. xylinus, properties and uses of bacterial cellulose. Firstly, the experimental part focuses on optimization of production of bacterial cellulose by G. xylinus CCM 4611. This optimization was focused on pH value, a cultivation type, and used carbon source for production. The optimal pH was 6.5. The carbon source showing the highest production of bacterial cellulose was mannose for the dynamic production and saccharose for the static production of bacterial cellulose. The second part of the experimental part focuses on a comparison of two methods for assaying reducing sugars – Somogyi-Nelson (SN) assay and dinitrosalicylic acid (DNS) assay. The comparison of two above mentioned methods showed that the results obtained by the SN method were very close to High performance liquid chromatography (HPLC) data. It can be concluded that HPLC method is the best method if we need to know the type of sugars but if we need only the quick determination of the sum of the reduction sugars, SN method is very suitable. 4 It can be concluded that the Moravian region produces a large amount of winery biomass. Therefore, the use of the pomace extract as a carbon source for the production of bacterial cellulose seems to be interesting mainly from the point of the recirculation economy. The obtained results showed that the grape sugar extract could be used, and from the production values, it is even more suitable for the production of bacterial cellulose than industrial sugars.
This bachelor thesis is focused on the production of bacterial cellulose by Gluconacetobacter xylinus. The theoretical part consists of a brief description of G. xylinus, properties and uses of bacterial cellulose. Firstly, the experimental part focuses on optimization of production of bacterial cellulose by G. xylinus CCM 4611. This optimization was focused on pH value, a cultivation type, and used carbon source for production. The optimal pH was 6.5. The carbon source showing the highest production of bacterial cellulose was mannose for the dynamic production and saccharose for the static production of bacterial cellulose. The second part of the experimental part focuses on a comparison of two methods for assaying reducing sugars – Somogyi-Nelson (SN) assay and dinitrosalicylic acid (DNS) assay. The comparison of two above mentioned methods showed that the results obtained by the SN method were very close to High performance liquid chromatography (HPLC) data. It can be concluded that HPLC method is the best method if we need to know the type of sugars but if we need only the quick determination of the sum of the reduction sugars, SN method is very suitable. 4 It can be concluded that the Moravian region produces a large amount of winery biomass. Therefore, the use of the pomace extract as a carbon source for the production of bacterial cellulose seems to be interesting mainly from the point of the recirculation economy. The obtained results showed that the grape sugar extract could be used, and from the production values, it is even more suitable for the production of bacterial cellulose than industrial sugars.
Description
Citation
STŘÍŽ, R. Studium produkce bakteriální celulózy za využití hroznových výlisků jako uhlíkového zdroje [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2019.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Biotechnologie
Comittee
prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. (předseda)
doc. Ing. Stanislav Obruča, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D. (člen)
doc. Mgr. Václav Brázda, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Eva Vítová, Ph.D. (člen)
RNDr. Renata Mikulíková, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Adriána Kovalčík, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2019-06-19
Defence
1. Student seznámil členy komise s náplní a cílem bakalářské práce.2. Byly přečteny posudky na bakalářskou práci.3. Student akceptoval všechny připomínky oponenta a na všechny otázky odpověděl v plné šíři.Diskuseprof. Márová: Jakých výtěžků celulózy jste dosahoval? Je bakteriální celulóza něčím specifická? Mohla by být vaše produkce průmyslově využitelná? doc. Brázda: V práci uvádíte tři obrázky pořízeny pomocí SEM, byly snímky pořízeny přímo vámi, a co přesně vyjadřují?Po diskuzi následovalo hodnocení závěrečné práce. Student prokázal velmi dobrou orientaci v dané problematice i schopnost samostatné prezentace získaných výsledků.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení