Bakteriální polysacharidy jsou díky svým vlastnostem stále častěji uplatňovány v nejrůznějších průmyslových odvětví. Diplomová práce obsahuje poznatky získané při kultivaci Agrobacteria tumefaciens, který je producentem extracelulárních polysacharidů a které bylo v naší laboratoři dříve izolováno. Podařilo se zavést metody stavení bílkovin celkových polysacharidů a kyselých poylsacharidů které byly aplikovány na sledování produkce PES během kultivace. Dále byl vyvinut postup izolace EPS. Výtěžek EPS při provedené kultivaci byl 7 g na litr kultivačního média. Bylo zjištěno, že k produkci EPS dochází především ve stacionární fázi kultivace. Získaný EPS byl charakterizován pomocí FT-IR, spektrum se nádaně podobá spektru xanthanu, ve struktuře jsou zřejmě přítomny kyselé, pravděpodobně karboxylové skupiny. EPS se vyznačoval širokou distribuční křivkou molekulové hmotnosti v oblasti 1-3 milionů Da. Dosažení výsledky ukazují na zajímavé vlastnosti produkovaného EPS jakož i na relativně vysokou produční shopnost zkoumaného bakteriálního kmene a možné praktické uplatnění.
Annotation in English
Bacterial exopolysaccharides are due to its unique properties still more and more used in different domain of industry. Presented master thesis contains experiences gained during cultivation experiments with Agrobacterium tumefaciens, earlier isolated in our laboratory. This bacterium is the producer of extracellular polysaccharides (EPS). Spectrophotometric methods for protein, total polysaccharides and acidic polysaccharides determination were adopted and employed in motoring of EPS production during cultivation experiments. Further, the thesis discusses problems of isolation and purification of bacterial EPS. The maximal EPS yield achieved was 7 g per liter of cultivation medium. Our investigations show that EPS is produced particularly in the stationary phase of the culture growth. EPS isolated was characterized by FT-IR, the spectrum recorded resembles the spectrum of Xanthan; presence of acidic, probably carboxylic, groups can be expected in the structure of EPS. The distribution curve of the isolated polysaccharide was very broad spanning the region from 1 to 3 milions of Daltons. Obtained results reveal interesting properties of the investigated EPS as well as relatively high production capacity of the employed bacterial strain and a possibility of practical applications.
Bakteriální polysacharidy jsou díky svým vlastnostem stále častěji uplatňovány v nejrůznějších průmyslových odvětví. Diplomová práce obsahuje poznatky získané při kultivaci Agrobacteria tumefaciens, který je producentem extracelulárních polysacharidů a které bylo v naší laboratoři dříve izolováno. Podařilo se zavést metody stavení bílkovin celkových polysacharidů a kyselých poylsacharidů které byly aplikovány na sledování produkce PES během kultivace. Dále byl vyvinut postup izolace EPS. Výtěžek EPS při provedené kultivaci byl 7 g na litr kultivačního média. Bylo zjištěno, že k produkci EPS dochází především ve stacionární fázi kultivace. Získaný EPS byl charakterizován pomocí FT-IR, spektrum se nádaně podobá spektru xanthanu, ve struktuře jsou zřejmě přítomny kyselé, pravděpodobně karboxylové skupiny. EPS se vyznačoval širokou distribuční křivkou molekulové hmotnosti v oblasti 1-3 milionů Da. Dosažení výsledky ukazují na zajímavé vlastnosti produkovaného EPS jakož i na relativně vysokou produční shopnost zkoumaného bakteriálního kmene a možné praktické uplatnění.
Annotation in English
Bacterial exopolysaccharides are due to its unique properties still more and more used in different domain of industry. Presented master thesis contains experiences gained during cultivation experiments with Agrobacterium tumefaciens, earlier isolated in our laboratory. This bacterium is the producer of extracellular polysaccharides (EPS). Spectrophotometric methods for protein, total polysaccharides and acidic polysaccharides determination were adopted and employed in motoring of EPS production during cultivation experiments. Further, the thesis discusses problems of isolation and purification of bacterial EPS. The maximal EPS yield achieved was 7 g per liter of cultivation medium. Our investigations show that EPS is produced particularly in the stationary phase of the culture growth. EPS isolated was characterized by FT-IR, the spectrum recorded resembles the spectrum of Xanthan; presence of acidic, probably carboxylic, groups can be expected in the structure of EPS. The distribution curve of the isolated polysaccharide was very broad spanning the region from 1 to 3 milions of Daltons. Obtained results reveal interesting properties of the investigated EPS as well as relatively high production capacity of the employed bacterial strain and a possibility of practical applications.
1. Vypracujte literární rešerši na zadané téma s využitím dostupných
databází(Web of Science, PubMed), Current Content) a dalších dostupných
materiálů.
2. Experimentální práci zaměřte na zjištění vhodných podmínek produkce
bakteriálního polysacharidu.
3. Navrhněte výhodný způsob izolace a případného přečištění polysacharidu.
4. Využijte dostupných technik pro stanovení účinnosti produkce
a charakterizaci získaného produktu.
5. Veškerá naměřená data zpracujte přehledně písemnou formou, výsledky
s výhodou znázorněte pomocí tabulek a grafů s využitím počítače
a dostupného programového vybavení.
Research Plan
1. Vypracujte literární rešerši na zadané téma s využitím dostupných
databází(Web of Science, PubMed), Current Content) a dalších dostupných
materiálů.
2. Experimentální práci zaměřte na zjištění vhodných podmínek produkce
bakteriálního polysacharidu.
3. Navrhněte výhodný způsob izolace a případného přečištění polysacharidu.
4. Využijte dostupných technik pro stanovení účinnosti produkce
a charakterizaci získaného produktu.
5. Veškerá naměřená data zpracujte přehledně písemnou formou, výsledky
s výhodou znázorněte pomocí tabulek a grafů s využitím počítače
a dostupného programového vybavení.
