Imobilizované mikroorganismy: příprava a použití

Mgr. Petra Mikulicová

Bakalářská práce

Immobilization of microorganisms: the preparation and apllication

Anotace:

Bakterie Paracoccus denitrificans je schopna za anaerobních růstových podmínek redukovat dusičnan na oxid dusný, nebo až na molekulární dusík. Paracoccus denitrificans má ve své membráně navázanou nitrátreduktasu, která redukuje dusičnan na dusitan, který konvertuje periplazmatickou nitritreduktasou na oxid dusnatý. Tento oxid dusný je redukován periplazmatickou membránově vázanou NO reduktasou na oxid dusný, který je redukován periplazmatickou N2O reduktasou na molekulární dusík. Schopnost anaerobně rostoucí půní bakterie P. denitrificans redukovat NO3- a NO2- ionty na plynný dusík procesem denitrifikace, může být využita při zpracovávání vody obsahující dusitany a dusičnany. V bakalářské práci byla studována specifická aktivita imobilizovaného biokatalyzáoru zhotoveného z bakterie Paracoccus denitrificans imobilizavané v polyvinylalkoholu a alginátu sodném v závislosti na době uchování a po umístění do růstového média. Specifická aktivita v závislosti na době uchování klesala. Naopak po umístění imobilizovaných buněk do růstového média se specifická aktivita biokatalyzátoru téměř dvojnásobně zvýšila. Dále pak byla studována kontinuální degradace dusičnanu na plynný dusík v průtočném bioreaktoru. Zřejmě ale nebyly dostatečně zajištěny anaerobní podmínky procesu, které jsou nezbytné pro redukci dusičnanů na plynný dusík pomocí bakterie Paracoccus denitrificans.

Abstract:

The bacterium Paracoccus denitrificans is able to grow, under anaerobic conditions, and to reduce nitrate to nitrous oxide or to molecular nitrogen. For this a membrane-bound nitrate reductase with its active site facing the cytoplasm yields nitrite, converted it to nitric oxide (NO) by a periplasmic reductase. Further, the NO reduced by a periplasmic membrane-bound nitric oxide reductase, and generated molecular nitrogen by a soluble periplasmic nitrous oxide reductase. The ability that the anaerobic grown cells of the soil bacterium Paracoccus denitrificans reduce NO2- and NO3- ions to dinitrogen during denitrification, can be used for the water treatment of contaminated water. The thesis studied the specific activity immobilized biocatalyst made from bacteria Paracoccus denitrificans immobilized in polyvinyl alcohol and sodium alginate, according to the preservation and placement in the growth medium. Specific activity, are depending on the reduced tome of preservation. In contrast to the location of immobilized cells in the growth medium, the specific activity of biocatalysts increased almost twice. Furthermore, it has been studied the continuous degradation of nitrate to nitrogen gas at a maximum flowrate of the bioreactor. Probably but not sufficiently sure the process of reduction of nitrate to gaseous nitrogen by bacteria Paracoccus denitrificans under anaerobic conditions was not complete successful because of missing of necessary equipment for that.

Klíčová slova

imobilizace, nosiče, Paracoccus denitrificans

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 15. 5. 2009

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 15. 6. 2009
• Vedoucí: prof. RNDr. Igor Kučera, DrSc.
• Oponent: Mgr. Vojtěch Sedláček, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Biochemie / Biochemie