8. Mikrobiálne polysacharidy + lipidy Flashcards
(14 cards)
Čo sú mikrobálne exopolysacharidy (EPS) a aké majú funkcie?
Anabolické produkty uvoľňované mimo bunky
Funkcie: ochrana pred stresom, agregácia buniek, tvorba biofilmov
Príklady: xantán, dextrán, alginát, pululán, skleroglukan
Ako prebieha produkcia skleroglukanu?
Štruktúra: β-(1→3)-D-glukán so β-(1→6) vedľajšími reťazcami
Producent: huby rodu Sclerotium (napr. S. glucanicum)
Podmienky: submerz. kultivácia, silne aeróbne, 25–30 °C, 2–5 dní, komplexné médiá
Izolácia: oddeľovanie biomasy, koncentrácia a sušenie produktu
Aký je fermentačný postup a kľúčové problémy pri výrobe pululánu?
Kultivácia Aureobasidium pullulans na sacharidových substrátoch (glu, fru, sach, mal)
Prídavok tiamínu pre vyšší výťažok (> 22 %)
Izolácia: filtrácia, precipitácia alkoholem, sušenie
Problémy: vysoká viskozita média, tvorba pigmentu, vedľajšia produkcia erytritolu
Ako sa produkuje kurdlan a aké má špecifiká izolácie?
Producent: mutant Alcaligenes faecalis var. myxogenes
Substrát: glukóza
Výhoda: nerozpustný produkt → médium zůstáva riedke
Izolácia: NaOH rozpustenie → odstránenie biomasy → reprecipitácia HCl → centrifugácia, sušenie
Aký je mikrobiálny princíp biosyntézy alginátu?
Produkcia u Pseudomonas aeruginosa a Azotobacter vinelandii
Kopolymér kys. manurónovej (M) a gulurónovej (G)
Podmienky: nízky dusík, 12 °C, aeróbne – vysoká viskozita média
Použitie: zahusťovadlo, gély (s Ca²⁺), hojenie rán, imobilizácia
Ako prebieha syntéza a izolácia dextránu?
Extracelulárna syntéza Leuconostoc enzýmom dextránsacharázou zo sacharózy
Fermentácia: 25 °C, 0,03–0,05 MPa, 35 h
Izolácia: precipitácia etanolom (20 °C) → hydrolytický krok HCl/NaOH pre frakcionáciu
Deionizácia (katexy, aneksy) → sterilná filtrácia → sušenie (spray)
Čím je charakteristický xantán a aké sú kroky jeho výroby?
Štruktúra: β-(1→4) glukóza s vedľajšími reťazcami (manóza, glukurónová kyselina)
Producent: Xanthomonas campestris
Fermentácia: 28–30 °C, pH 6–7, 80 h, intenzívna aerácia
Izolácia: alkoholová precipitácia (potravinársky) alebo spray-sušiareň (technický)
Aké heteropolysacharidy produkuje Pseudomonas elodea a na čo sa používajú?
Produkt: gellan (glukóza, acetylovaná glukóza, ramnóza)
Podmienky: aeróbna kultivácia s N-limitáciou
Použitie: gelotvorné činidlo v potravinárstve, kapsule vo farmácii
Aká je biosyntéza a izolácia polyhydroxybutyrátu (PHB)?
Dvojfázový proces: rast biomasy → nutrientná limitácia (N, P) → akumulácia PHB
Enzymatický sled: 2 acetyl-CoA → acetoacetyl-CoA → hydroxybutyryl-CoA → polymerizácia
Izolácia: ultrafiltrácia/centrifugácia → extrakcia metanol–chloroform → precipitácia → sušenie
Producenti: Alcaligenes eutrophus, Bacillus megaterium, rekombinantné E. coli
Ako sa mikrobiálne vyrába kyselina poly-L-jablčná?
Producenti: Aureobasidium pullulans, geneticky modifikované E. coli či S. cerevisiae
Substrát: glukóza, sacharóza, fruktóza (závisí od kmene)
Produkt: polyaniónový polyester jablčnej kyseliny
Použitie: cielené prenášače liekov, medicínske materiály, hydrofóbne modifikácie
Čím sa vyznačuje chitozán a aké má využitie?
Štruktúra: deacetylovaný chitín (z kôrovcov, húb)
Vlastnosti: viaže ťažké kovy, tuky, fosfáty; antibakteriálny, hypoalergénny
Použitie: čističky vôd, viazač tukov (chudnutie), čírenie nápojov, obväzy, reštaurovanie dokumentov
Ktoré mikroorganizmy akumulujú najviac lipidu a aké sú podmienky?
„Olejové“ kvasinky (Rhodotorula gracilis až 70 % tuku, Candida lipolytica 30 %)
Baktérie (E. coli, Bacillus) iba 10–35 %
Vláknité huby (Fusarium, Mortierella) 20–50 %
Podmienky: vysoký pomer C:N (50–100:1), limitácia dusíka, intenzívna aerácia, 5–8 dní kultivácie
V čom spočíva princíp Solid-State Fermentation (SSF)?
Kultivácia na vlhkých substrátoch bez voľnej vody (agro-odpady)
Výhody: nižšie náklady, lepšia oxygenácia, menej odpadu
Nevýhody: ťažšia kontrola teploty/vlhkosti, scale-up problémy, kontaminácia
Použitie: výroba polysacharidov, lipidov, enzýmov
Ako sa mikrobiálne produkuje konjugovaná kyselina linolová (CLA)?
Dvojfázový proces: 1) rast biomasy (Lactobacillus plantarum) so špecifickými enzymami
biotransformácia linolovej kyseliny na CLA
Chemická alebo enzýmová izomerizácia
Použitie: nutraceutiká, funkčné potraviny
