Mikrobiálníbiopolymery
Výzkumná skupina se zaměřuje na produkci mikrobiálních polymerů, především polyhydroxyalkanoátů (PHA), ale také extracelulárních polysacharidů a dalších látek, a to s využitím nástrojů mikrobiální biotechnologie. Důležitou součástí jejího odborného zaměření je využívání odpadních surovin jako substrátů pro výrobu biopolymerů a aplikace konceptu biotechnologií nové generace, které využívají extremofilní mikroorganismy jako produkční systémy.
Skupina se dále věnuje vývoji pokročilých kultivačních postupů a využití metod genetického inženýrství. Vedle samotné produkce polymerů se zabývá také jejich charakterizací, a to zejména pomocí spektrometrických a chromatografických metod a nástrojů termické analýzy. Významnou oblastí výzkumu je rovněž studium aplikací těchto polymerů v různých odvětvích – od zemědělství až po medicínu. Nedílnou součástí aktivit je také hodnocení environmentálních dopadů biopolymerů na relevantní ekosystémy, jako jsou půda nebo kompost.
V širším kontextu se výzkumná skupina zabývá i studiem fyziologického a biologického významu mikrobiálních polymerů, zejména ve vztahu ke stresové odolnosti a fyziologickému stavu mikrobiálních kultur.
prof. Ing.
StanislavObruča
Ph.D.
Vedoucí laboratoře
Specializace: Mikrobiální biotechnologie
Obor zájmu: Mikrobiální produkce a degradace polymerních materiálů, valorizace odpadů
Ing.
IvaBuchtíková
Ph.D.
Kontaktní osoba
Specializace: mikrobiologie, biotechnologie, molekulární biologie, plynová chromatografie
Obor zájmu: polyhydroxyalkanoáty, bakterie, extremofilové, biotechnologie, valorizace odpadů
-
Výzkumný tým
-
Výzkumné zaměření
- Progresivní postupy zpracování a druhotného využití odpadů z potravinářských výrob s využitím konceptu cirkulární ekonomiky.
- Biotechnologická valorizace potravinářských a zemědělských vedlejších produktů za účelem produkce průmyslově významných metabolitů a látek s vysokou přidanou hodnotou (vitaminy, provitaminy, antioxidanty), nutraceutik a složek potravinových doplňků a kosmetiky.
- Využití různých typů mikroorganismů (sinice, bakterie) včetně extrémofilních druhů k řízené nadprodukci biomateriálů typu PHA, což jsou biologicky rozložitelné alternativní bioplasty; rozvoj metod charakterizace těchto biomateriálů, jejich biologické funkce a nových možností jejich aplikace v průmyslu.
- Molekulárně biologické metody – další rozvoj specializovaných genetických technik k identifikaci a charakterizaci průmyslových organismů, k hodnocení autenticity přírodních složek potravin a k analýze interakce potravin s lidskou DNA.
-
Vybrané projekty
- Vývoj nové materiálové základny na základě Hydal PHA pro náhradu mikroplastů
- Demonstrative process for the production and chemical recycling of environmentally safe, superior bio-based packaging by plasma integration in the value chain
- Nové cirkulární biotechnologie a biomedicínské aplikace
- Unraveling the role of polyhydroxyalkanoates in Schlegelella thermodepolymerans – promising environmental bacterium for next generation biotechnology
- Understanding of biological function, dynamics and biotechnological consequences of PHA cycle in Rhodospirillum rubrum
- Multifunctional high-value fungal biomass from the Norwegian agriculture supply chain by-products
- Zapojení polyhydroxyalkanolátů do stresové odpovědi bakterií
- Další projekty
-
Vybrané publikace
- Polyhydroxyalkanoates synthesis by halophiles and thermophiles: towards sustainable production of microbial bioplastics
- The role of polyhydroxyalkanoates in adaptation of Cupriavidus necator to osmotic pressure and high concentration of copper ions
- Biotechnological Conversion of Grape Pomace to Poly(3-hydroxybutyrate) by Moderately Thermophilic Bacterium Tepidimonas taiwanensis
- The underexplored role of diverse stress factors in microbial biopolymer synthesis
- Evaluation of mesophilic Burkholderia sacchari, thermophilic Schlegelella thermodepolymerans and halophilic Halomonas halophila for polyhydroxyalkanoates production on model media mimicking lignocellulose hydrolysates
- Biosynthesis of versatile PHA copolymers by thermophilic members of the genus Aneurinibacillus
- Genomic and Phenotypic Comparison of Polyhydroxyalkanoates Producing Strains of genus Caldimonas/Schlegelella
- Use of Waste Substrates for the Lipid Production by Yeasts of the Genus Metschnikowia—Screening Study
- Combination of Hypotonic Lysis and Application of Detergent for Isolation of Polyhydroxyalkanoates from Extremophiles
-
Možnosti spolupráce
- Návrh a vývoj biotechnologického procesu:
- Volba vhodného mikrobiálního producenta, optimalizace složení médií.
- Aplikace odpadních substrátů a principu cirkulární ekonomiky.
- Optimalizace již zavedeného procesu.
