Izolace a charakterizace mikrobiálních degradérů aromaticko-alifatických polyesterů

Bc. Denisa Pavlíková

Master's thesis

Isolation and Characterization of Microbial Degraders of Aromatic-Aliphatic Polyesters

Abstract:

Práce se zaměřuje na kultivaci, identifikaci a charakterizaci mikrobiálních degradérů poly(butylen adipát-co-tereftalátu) (PBAT), přítomných ve svrchní části půdy vzorkované v okolí Zlína. Kultivace degradérů PBAT byla prováděna na tuhých živných médiích se submikročásticemi PBAT, degradéři byli určováni metodou prosvětlených zón. V rámci práce bylo využito molekulárně biologických metod. Izolace DNA byla prováděna pomocí metodiky s rozpouštědly chloroform/izoamylalkohol (24:1) a komerčních kitů. Jako nejvhodnější varianta polymerázové řetězové reakce (PCR) byla identifikována modifikace Touchdown protokolu, a použití specifických primerů pro aktinomycety S-C-Act-235 a S-C-Act-878. V rámci práce byly identifikovány tyto termofilní aktinomycety: Thermobispora bispora, Actinomadura rubrobrunea a Thermomonospora sp.. Dále byly identifikovány mikroorganismy vyskytující se v těsné blízkosti degradérů, příkladem jsou Geobacillus sp. a Geobacillus thermoglucosidasius. V práci byla využita metodika denaturační gelové gradientové elektroforézy (DGGE) pro charakterizaci směsné mikrobiální kultury vyskytující se v místě kolonií aktinomycet. V práci byla izolována bakterie s širokým teplotním růstovým optimem (25 C° až 58 °C) degradující PBAT. Práce dokazuje, že v reálné složce životního prostředí půdě, je možné nalézt přirozeně se vyskytující degradéry PBAT, konkrétně termofilní aktinomycety.

Abstract:

Presented work aims on the cultivation, identification and characterization of microbial degraders of poly(butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) present in the upper layer of soils sampled in the vicinity of Zlín. Cultivation of PBAT degraders was carried out on solid nutrient media with submicro particles of PBAT, degraders were detected by clear-zone formation. Degraders were identified using molecular biological methods. Isolation of DNA was done by the method utilizing chloroform/ isoamylalcohol (24:1) and commertial isolation kits. A Touchdown protocole, using specific primers for actinomycetes S-C-Act 235 and S-C-Act 878 was evaluated as the most promissing variant of polymerase chain reaction (PCR). Following thermophilic actinomycetes were identified: Thermobispora bispora, Actinomadura rubrobrunea and Thermomonospora sp.. Microorganisms occurring in close proximity of degraders were also identified, an example these are of Geobacillus sp. and Geobacillus thermoglucosidasius. Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) was also used to charakterize the mixed microbial cultures occurring near the colonies of actinomycetes. A bacteria degrading PBAT with a wide temperature optimum of growth (25 °C to 58 °C) was also isolated. The work demonstrates that in the real components of the environment i.e. soil, naturally occurring degraders of PBAT, thermophilic actinomy-cetes, can be found.

Keywords

PBAT, Aktinomycety, PCR, Izolace, Identifikace, Půda.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 5. 2015

Accessible from:: 14. 5. 2015

Thesis defence

• Supervisor: doc. Mgr. Marek Koutný, Ph.D.

Tomas Bata University in Zlín

Faculty of Technology

Master programme / field:
Chemistry and Materials Technology / Environmental Protection Engineering