1. Optimizacija procesnih parametrov za proizvodnjo sekundarnih metabolitov v šaržnem bioreaktorjuMelani Dolgov, 2024, master's thesis Abstract: Sekundarni metaboliti so naravne spojine, ki jih sintetizirajo mikroorganizmi, vključno z bakterijami, glivami, kvasovkami in rastlinami. Čeprav ti produkti niso nujno potrebni za osnovne biološke funkcije, kot so sinteza lipidov, aminokislin, ogljikovih hidratov in nukleinskih kislin, imajo pomembno vlogo v različnih industrijskih aplikacijah. Kvasovka Saccharomyces cerevisiae je ključni mikroorganizem v biotehnologiji zaradi svoje sposobnosti pretvorbe sladkorjev v etanol in ogljikov dioksid ter njene prilagodljivosti na različne okoljske pogoje.
Cilj magistrskega dela je bil optimizirati proizvodnjo sekundarnih metabolitov s pomočjo S. cerevisiae v šaržnem bioreaktorju. Raziskava je obsegala preučevanje vpliva različnih vrst mešal, začetnih koncentracij inokuluma ter hitrosti mešanja na rast celične mase in proizvodnjo sekundarnih metabolitov. Med optimizacijo smo spremljali spremembe pH med fermentacijo ter izvajali UV-VIS spektrofotometrične analize za pridobitev rezultatov o količini celokupnih proteinov, antioksidativnem potencialu in aktivnosti encima alkohol dehidrogenaze (ADH). Antioksidativni potencial proizvedenih sekundarnih metabolitov smo določili z DPPH metodo , za določanje koncentracije celokupnih proteinov je bila uporabljena Bradfordova metoda, aktivnost znotrajceličnega encima ADH pa je bila določena s pomočjo encimskega testa.
Optimalni parametri za doseganje najboljših rezultatov vključujejo hitrost mešanja 200 rpm, uporabo dvojnega mešala in začetno koncentracijo inokuluma 6,62 ∙ 107 CFU/mL. Ti parametri so bili potrjeni v zaključnem eksperimentu, kjer smo ponovno gojili S. cerevisiae pod enakimi pogoji, kar je potrdilo ponovljivost gojenja in učinkovitost izbranih parametrov. Prav tako so rezultati analitskih metod pokazali, da so permeabilizirani vzorci dosegli najvišjo antioksidativno aktivnost, najvišjo koncentracijo proteinov in največjo aktivnost ADH. Na podlagi teh ugotovitev smo zaključili, da višja hitrost mešanja, uporaba dvojnega mešala in večja začetna koncentracija inokuluma zagotavljajo optimalne rezultate v proizvodnji sekundarnih metabolitov. Keywords: bioreaktor, procesni parametri, optimizacija, S. cerevisiae, alkohol dehidrogenaza, sekundarni metaboliti Published in DKUM: 15.10.2024; Views: 0; Downloads: 12 Full text (3,60 MB) |
2. Proizvodnja ADH iz Saccharomyces cerevisiae gojene na kompleksnem gojiščuAndrej Pajtler, 2024, undergraduate thesis Abstract: Namen diplomskega dela je bil proučiti vpliv različnih parametrov, kot so temperatura, pH in sestava rastnega medija na rast Saccharomyces cerevisiae, gojene na kompleksnem gojišču in vpliv parametrov na izražanje alkohol dehidrogenaze (ADH), celokupnih proteinov in njihovega antioksidativnega potenciala. V prvem delu smo optimirali temperaturo rasti kvasovke (28 °C in 30 °C) z namenom pridobitve ADH z visoko aktivnostjo. Ugotovili smo, da je bila aktivnost ADH višja v primeru, ko smo kvasovko gojili pri 28 °C. Nadalje smo optimirali sestavo rastnega medija ter sestavo medija (rastni medij ali različni pufri) v katerem smo izvedli razbitje celičnih sten kvasovke za pridobitev ADH. Primerjali smo rezultate gojenja v klasičnem rastnem mediju za kvasovke, ki vsebuje 10 g/L glukoze, z rezultati gojenja v rastnem mediju, kjer je bila glukoza zamenjana z različnimi količinami trsnega sladkorja v koncentracijah 5 g/L, 10 g/L ter 15 g/L. Prav tako smo primerjali učinkovitost homogenizacije v rastnem mediju, v 0,05 M pirofosfatnem pufru s pH 8,8 ter v 0,05 M natrijevem citratnem pufru s pH 4,8. Optimalne pogoje smo dosegli pri gojenju S. cerevisiae v rastnem mediju z 10 g/L trsnega sladkorja ter homogenizaciji kvasnih celic v 0,05 M natrijevem citratnem pufru pri pH 4,8.
Izvedli smo tudi študijo vpliva pH rastnega medija na celokupno pridobljeno koncentracijo proteinov in ADH z visoko aktivnostjo iz celic kvasovk . Naprej smo kvasovko gojili v rastnem mediju pri pH = 6,6, nato pa smo s pomočjo kislin oz. baz uravnali pH rastnega medija na pH 6,0 ter pH 7,0. Ugotovili smo, da sta tako aktivnost ADH kot tudi celokupna vsebnost proteinov najvišji, kadar je bila fermentacija izvedena v mediju pri pH = 6,61, medtem ko je bila aktivnost ADH najnižja pri gojenju v mediju s pH 7,0. Keywords: S. cerevisiae, ADH, encimi, ekstrakcija, homogenizacija, optimizacija, antioksidativnost Published in DKUM: 20.09.2024; Views: 0; Downloads: 23 Full text (1,71 MB) |
3. Recycling of acetate and ammonium from digestate for single cell protein production by a hybrid electrochemical-membrane fermentation processDanfei Zeng, Yufeng Jiang, Carina Schneider, Yanyan Su, Claus Hélix-Nielsen, Yifeng Zhang, 2023, original scientific article Keywords: resource reclamation, single cell protein, electrodialysis, forward osmosis, Saccharomyces cerevisiae Published in DKUM: 10.05.2024; Views: 180; Downloads: 17 Full text (1,71 MB) This document has many files! More... |
4. Izdelava in optimizacija elektrokemijske celice za uporabo v biosenzoriki : magistrsko deloZala Štukovnik, 2020, master's thesis Abstract: Razvili smo elektrokemijsko celico, ki služi kot modelni biosenzor, ter kot aktivno komponento vsebuje kvasovke vrste Saccharomyces cerevisiae. Preizkušali smo različne postopke sestave elektrokemijskih celic. Pri postopku sestave elektrokemijske celice smo uporabili nerjavno jeklo, površina kovinske elektrode, pa je bila po potrebi modificirana s tanko plastjo volframovega trioksida. Na delovno elektrodo smo kot biološko komponento nanašali kvasovke Saccharomyces cerevisiae. Z modelnim biosenzorjem smo nato spremljali, kako se ob spreminjanju različnih parametrov, le-ta odziva na 10 % raztopino metanola. Za detekcijo smo uporabili metodo elektrokemijske impedančne spektroskopije (EIS), s katero smo merili frekvenčno odzivnost električnega toka in s tem pridobili podatke o plasti kvasovk na površinah elektrod, kot rezultat pa smo interpretirali Bodejeve in Nyquistove diagrame. Stabilnost naprave in pripravljenih plasti smo predhodno določevali z merjenjem potenciala odprtega tokokroga (OCP). Topografijo in sestavo elektrod smo dodatno preverjali s tehniko vrstične elektronske mikroskopije (SEM) in optično mikroskopijo. Ugotovili smo, da je pri izdelavi biosenzorja izrednega pomena debelina nanosa biološke komponente, postavitev in velikost elektrod ter izbira materiala. Dokazali smo, da so preiskani elektrokemijski biosenzorji učinkoviti pri detekciji metanola v vodnih raztopinah. Razviti modelni biosenzorji so cenovno ugodni in nam služijo kot študijski primer za razvoj kompleksnejših biosenzorjev, ki kot aktivno plast uporabljajo žive celice. Keywords: biosenzor, elektrokemija, elektronska impedančna spektroskopija (EIS), kvasovke vrste Saccharomyces cerevisiae Published in DKUM: 13.01.2021; Views: 1280; Downloads: 192 Full text (4,99 MB) |
5. ŠTUDIJA VPLIVA SUPERKRITIČNEGA OGLJIKOVEGA DIOKSIDA NA PREŽIVETJE KVASOVK IZ SACCHAROMYCES CEREVISIAEMaja Ajtnik, 2009, undergraduate thesis Abstract: Saccharomyces cerevisiae sodi v razred kvasovk, ki spadajo v kategorijo gliv. V nasprotju z Escherichia coli in ostalimi bakterijami ima S. cerevisiae celično jedro in citoplazmatske organele. S. cerevisiae je prvi eukariot, ki so mu določili genom in predstavlja odličen modelni sistem za proučevanje višjih eukariotov. Zadnjih dvajset let se zgoščeni ogljikov dioksid (CO2) pogosto uporablja kot alternativa za netermično pasterizacijo hrane v prehrambeni industriji. Tako je hrana določen čas v kontaktu s sub- ali superkritičnim CO2 (SC CO2) kar lahko posledično povzroči inhibicijo rasti mikroorganizmov. SC CO2 pa lahko služi tudi kot topilo za ekstrakcijo intracelularnih komponent iz mikrobnih celic ali za izolacijo produktov iz reakcijske zmesi pri proizvodnji biomase. Karakteristike ekstrakcije s SC CO2 sovpadajo s pogoji biotehnološke proizvodnje: blaga temperatura, netoksičnost, dobra selektivnost in čisti produkti (brez prisotnosti topila). Keywords: S. cerevisiae, visok tlak, ekstrakcije, superkritični ogljikov dioksid … Published in DKUM: 22.12.2009; Views: 4244; Downloads: 386 Full text (3,63 MB) |