Studium produkce PHA pomocí cyanobakterií
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Bakalárska práca sa zaoberá štúdiom vplyvu vybraných stresorov na viabilitu cyanobakteriálnych kmeňov Synechocystis sp. PCC 6803 a Synechocystis salina CCALA 192. Tento vplyv bol sledovaný prostredníctvom prietokovej cytometrie s použitím adekvátnych fluorochrómov, zároveň bola sledovaná ich použiteľnosť ako aj precíznosť a možnosti aplikácie tejto metódy pre analýzu cyanobakteriálnych buniek. Fluoresceín diacetát bol napriek optimalizácií po sérií pokusov vyhodnotený ako nevhodný kvôli interferencií autofluorescencie bunečných farbív s emisiami sondy. SYTOXTM Blue Dead Cell Stain sa v analýze osvedčil a vykazoval uspokojivé výsledky. Pozitívny vplyv polyhydroxybutyrátu na viabilitu zvolených stresorov bol pozorovaný u opakovaných zmrazovacích cyklov, naznačujúc kryoprotektívne vlastnosti tohto polyméru. Znateľný negatívny efekt sa naopak objavil v prítomnosti peroxidu vodíka, čo signalizuje horšiu schopnosť vyrovnávať sa so silne oxidačnými podmienkami u buniek v stave chlorózy. Ďalej bol pozorovaný vplyv prídavku externých zdrojov uhlíka na koncentráciu biomasy a polyhydroxybutyrátu, stanovovaného pomocou plynovej chromatografie s FID detekciou. Pre kmeň Synechocystis sp. PCC 6803 sa z hľadiska bunečného rastu zdalo byť najvhodnejšie spojenie acetátu sodného s -butyrolaktónom, pri akumulácií polyméru zasa samotný acetát sodný či jeho kombinácia s 1,4-butándiolom. Synechocystis salina CCALA 192 vykazovala výrazne vyššiu produkciu PHB oproti prvému spomínanému kmeňu za fotoautotrofných aj mixotrofných podmienok, jediným nevyhovujúcim uhlikatým substrátom sa ukázal byť -butyrolaktón.
This bachelor thesis concerns with the effect of selected environmental stresses towards the viability of cyanobacterial species Synechocystis sp. PCC 6803 and Synechocystis salina CCALA 192. Both strains were studied via flow cytometry using the appropriate fluorochromes while also observing the applicability of these stains and precision of this method in the analysis of cyanobacterial cultures. In spite of the optimization being carried out, fluorescein diacetate was not suitable for the analysis of these cells because of their autofluorescence interfere with the fluorochrome emissions. Therefore, SYTOXTM Blue Dead Cell stain was used for the further experiments. A cryoprotective effect of polyhydroxybutyrate was observed during the freezing-thawing cycles. On the other hand, the culture rich in PHB seemed to be less resistant towards the oxidative stress induced by the hydrogen peroxide, probably justifiable by the state of chlorosis. Furthermore, this thesis deals with the increase/decrease in biomass concentration and intracellular PHB pool as a response to the external carbon source addition, analysed by the gas chromatography paired with FID detection. The most intesive cell growth in Synechocystis sp. PCC 6803 was detected in the presence of sodium acetate combined with gamma-butyrolactone while the highest PHB content in the medium supplied with acetate and 1,4-butanediol. Nevertheless, Synechocystis salina CCALA 192 showed markedly higher polyhydroxybutyrate accumulation under both photoautotrophic and mixotrophic conditions, the only non-suitable substrate was gamma-butyrolactone.
This bachelor thesis concerns with the effect of selected environmental stresses towards the viability of cyanobacterial species Synechocystis sp. PCC 6803 and Synechocystis salina CCALA 192. Both strains were studied via flow cytometry using the appropriate fluorochromes while also observing the applicability of these stains and precision of this method in the analysis of cyanobacterial cultures. In spite of the optimization being carried out, fluorescein diacetate was not suitable for the analysis of these cells because of their autofluorescence interfere with the fluorochrome emissions. Therefore, SYTOXTM Blue Dead Cell stain was used for the further experiments. A cryoprotective effect of polyhydroxybutyrate was observed during the freezing-thawing cycles. On the other hand, the culture rich in PHB seemed to be less resistant towards the oxidative stress induced by the hydrogen peroxide, probably justifiable by the state of chlorosis. Furthermore, this thesis deals with the increase/decrease in biomass concentration and intracellular PHB pool as a response to the external carbon source addition, analysed by the gas chromatography paired with FID detection. The most intesive cell growth in Synechocystis sp. PCC 6803 was detected in the presence of sodium acetate combined with gamma-butyrolactone while the highest PHB content in the medium supplied with acetate and 1,4-butanediol. Nevertheless, Synechocystis salina CCALA 192 showed markedly higher polyhydroxybutyrate accumulation under both photoautotrophic and mixotrophic conditions, the only non-suitable substrate was gamma-butyrolactone.
Description
Keywords
Cyanobaktérie, Synechocystis sp. PCC 6803, Synechocystis salina CCALA 192, polyhydroxyalkanoáty (PHA), prietoková cytometria, viabilita, stresory, fluoresceín diacetát, SYTOXTM Blue Dead Cell Stain, Cyanobacteria, Synechocystis sp. PCC 6803, Synechocystis salina CCALA 192, polyhydroxyalkanoates (PHA), flow cytometry, viability, stress factors, fluorescein diacetate, SYTOXTM Blue Dead Cell Stain
Citation
DRINKA, J. Studium produkce PHA pomocí cyanobakterií [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2020.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
sk
Study field
Biotechnologie
Comittee
prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. (předseda)
doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Stanislav Obruča, Ph.D. (člen)
doc. Mgr. Václav Brázda, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Adriána Kovalčík, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2020-09-09
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.
Diskuse:
prof. Márová: Můžete popsat, jak byly PHA v práci stanovovány? Můžete blíže vysvětlit, jak byl polymer vyráběn fotosyntézou?
doc. Brázda: Jak je možné PHA z cyanobakterií izolovat?
doc. Kovalčík: Nebyl problém s čistotou kultury, tedy s různými kontaminacemi? Jak bylo připravováno inokulum?
Student pohotově zodpověděl na všechny dotazy členů komise, které byly v průběhu diskuze na dané téma vzneseny. Po diskuzi následovalo hodnocení závěrečné práce. Student prokázal výbornou 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