Ověření kávové sedliny jako potenciálního substrátu pro bakterie použitelné při bioremediaci

Bc. Michaela Dobešová

Diplomová práce

Verification of spent coffee grounds as a potential substrate for bacteria usable in bioremediation

Anotace:

Kávová sedlina je odpadem potravinářského průmyslu, avšak místo ukládání tohoto odpadu na skládky nebo jeho spalování, je snaha o její další recyklaci v rámci cirkulární ekonomiky. Jednou z možností je aplikace kávové sedliny jako substrátu pro bakterie využitelné při bioremediaci – tedy procesu, kdy se pomocí mikroorganismů odstraňují kontaminující látky z životního prostředí. V této diplomové práci bylo ověřováno, zda kávové sedliny z různých káv druhu arabika budou příznivě ovlivňovat růst bakterií Pseudomonas putida, Pseudomonas aeruginosa a Bacillus subtilis, které jsou schopny bioremediace. Z výsledků kultivace bakterií v přítomnosti kávových sedlin vyplynulo, že záleží na druhu kávové sedliny a konkrétní bakterii, zda dojde ke stimulaci jejího růstu. Bylo zjištěno, že kávová sedlina Ethiopia Abyssinia Moca stimuluje růst bakterie Pseudomonas putida a kávová sedlina Costa Rica Sonora stimuluje růst Bacillus subtilis. Výsledky stanovení prvkového složení kávových sedlin ukázaly, že je možná korelace mezi obsahem uhlíku a dusíku a stimulací růstu jednotlivých bakterií kávovými sedlinami. Při měření mikrobiální respirace bylo prokázáno, že kávová sedlina může po určité době inkubace zvýšit respirační aktivitu mikroorganismů. Tato zjištění nasvědčují tomu, že kávová sedlina jako odpad může být vhodným substrátem pro bakterie schopné bioremediace, což by mohlo snížit zatížení životního prostředí kontaminanty.

Abstract:

Spent coffee grounds is a waste from the food industry, but instead of landfilling or incinerating this waste, there is an effort to further use it within the framework of the circular economy. One possibility is the use of spent coffee grounds as a substrate for bacteria that can be used in bioremediation – that is, a process where contaminating substances are removed from the environment with the action of microorganisms. In this thesis, it was verified whether spent coffee grounds from different arabica coffees will favorably influence the growth of Pseudomonas putida, Pseudomonas aeruginosa and Bacillus subtilis, which are capable of bioremediation. The results of the cultivation of bacteria in the presence of spent coffee grounds showed that it depends on the type of spent coffee grounds and the specific strain of bacteria, whether its growth will be stimulated. Ethiopia Abyssinia Moca spent coffee grounds have been found to stimulate the growth of Pseudomonas putida and Costa Rica Sonora spent coffee grounds have been found to stimulate the growth of Bacillus subtilis. The results of determining the elemental composition of spent coffee grounds showed that there is a possible correlation between the carbon and nitrogen content and the stimulation of the growth of individual bacteria by spent coffee grounds. When measuring microbial respiration, it was shown that spent coffee grounds can increase the respiratory activity of microorganisms after a certain period of incubation. These findings suggest that spent coffee grounds as a waste may be a suitable substrate for bacteria capable of bioremediation, which could reduce the environmental contaminant load.

Klíčová slova

kávová sedlina, mikrobiální respirace, bioremediace, Pseudomonas spp., Bacillus spp.

Keywords

spent coffee grounds, Pseudomonas spp., Bacillus spp., microbial respiration, bioremediation

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 28. 4. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 3. 6. 2024
• Vedoucí: Mgr. Stanislava Voběrková, Ph.D.
• Oponent: Jiřina Omelková, externi

Mendelova univerzita v Brně

Agronomická fakulta

Magisterský studijní program / specializace:
Potravinářství a výživa člověka / Jakost a bezpečnost potravin