• Nebyly nalezeny žádné výsledky

ATLAS MIKROORGANISMŮ V MINERÁLNÍCH BIOTECHNOLOGIÍCH

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Podíl "ATLAS MIKROORGANISMŮ V MINERÁLNÍCH BIOTECHNOLOGIÍCH"

Copied!
100
0
0

Načítání.... (zobrazit plný text nyní)

Fulltext

(1)

Institut environmentálního inţenýrství

ATLAS MIKROORGANISMŮ V MINERÁLNÍCH BIOTECHNOLOGIÍCH

bakalářská práce

Autor: Lucie Kučerová

Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. Vladimír Čablík, Ph.D.

Ostrava 2010

(2)
(3)

 Celou bakalářskou práci včetně příloh, jsem vypracovala samostatně a uvedla jsem všechny pouţité podklady a literaturu.

 Byla jsem seznámena s tím, ţe na moji bakalářskou práci se plně vztahuje zákon č.

121/2000 Sb. - autorský zákon, zejména § 35 – vyuţití díla v rámci občanských a náboţenských obřadů, v rámci školních představení a vyuţití díla školního a § 60 – školní dílo.

 Beru na vědomí, ţe Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava (dále jen VŠB-TUO) má právo nevýdělečně, ke své vnitřní potřebě, bakalářskou práci uţít (§ 35 odst. 3).

 Souhlasím s tím, ţe jeden výtisk bakalářské práce bude uloţen v Ústřední knihovně VŠB-TUO k prezenčnímu nahlédnutí a jeden výtisk bude uloţen u vedoucího bakalářské práce. Souhlasím s tím, ţe údaje o bakalářské práci, obsaţené v Záznamu o závěrečné práci, umístěném v příloze mé bakalářské práce, budou zveřejněny v informačním systému VŠB-TUO.

 Bylo sjednáno, ţe s VŠB-TUO, v případě zájmu z její strany, uzavřu licenční smlouvu s oprávněním uţít dílo v rozsahu § 12 odst. 4 autorského zákona.

 Bylo sjednáno, ţe uţít své dílo – bakalářskou práci nebo poskytnout licenci k jejímu vyuţití mohu jen se souhlasem VŠB-TUO, která je oprávněna v takovém případě ode mne poţadovat přiměřený příspěvek na úhradu nákladů, které byly VŠB-TUO na vytvoření díla vynaloţeny (aţ do jejich skutečné výše).

V Ostravě dne 15.4.2010 Lucie Kučerová

(4)

v minerálních biotechnologiích. Tento atlas byl vytvořen v interaktivní podobě. V práci jsou popsány bakterie, kvasinky a plísně a jejich základní informace. Kapitoly jsou tedy rozděleny podle druhu mikroorganismů a zde jsou dále popsáni jejich jednotliví zástupci vyuţívaní v minerálních biotechnologiích. Atlas byl sestaven za účelem vytvoření uceleného přehledu mikroorganismů, které svým působením v ţivotním prostředí ničí znečišťující látky, a tím pozitivně působí na ţivotní prostředí.

Klíčová slova: biodegradace, degradace, biologické louţení, bakteriální kultury, Acidithiobacillus ferrooxidans, Pseudomonas putida.

SUMMARY

The goal of this thesis is to create an atlas of micro-organisms in regard to their usage in mineral biotechnology. This atlas is created in its interactive form. This thesis strives to describe and investigate bacteria, yeasts, and mildews as well as their basic information. The division of individual chapters is based on different kinds of micro-organism. Moreover, a more detailed view of their individual representatives used in mineral biotechnologies is provided. The objective of this atlas is to create a self-contained overview of micro-organism, notably examine its destructive impact on chemical polluters in the environment, and thus prove their positive effect on our environment.

Keys words: bio-degradation, degradation, biological lixividation, bacterial cultures, Acidithiobacillus ferrooxidans, Pseudomonas putida.

(5)

PODĚKOVÁNÍ

Na tomto místě bych ráda poděkovala doc. Ing. Vladimíru Čablíkovi, Ph.D. za odbornou pomoc a cenné rady. Dále bych chtěla poděkovat všem autorům fotografií, kteří mi dovolili jejich publikování. Závěrem bych chtěla vyjádřit vděk svým rodičům a příteli za podporu a trpělivost.

(6)

2. Mikroorganismy ... 2

2.1 Bakterie ... 2

Acidithiobacillus ferrooxidans ... 5

Acidihiobacillus thiooxidans ... 7

Achromobacter xylosoxidans ... 9

Bacillus licheniformis ...10

Bacillus pumilus ...12

Bacillus subtilis ...14

Corynebacterium sp. ...16

Chromobacterium violaceum ...18

Micrococcus luteus ...20

Nitrobacter winogradsky ...22

Paracoccus sp. ...24

Pseudomonas aeruginosa ...25

Pseudomonas putida...27

Ralstonia eutropha ...29

Rhodococcus erythropolis ...30

Rhodococcus opacus ...32

Rhodococcus sp. ...34

Serratia marcescens ...36

2.2 Vláknité houby – plísně ...38

Aspergillus niger ...39

(7)

Cladosporium sphaerospermum ...45

Mucor racemosus ...46

Mucor ramosissimus...48

Penicillium chryzogenum ...49

Phanerochaete chrysosporium ...51

2.3 Kvasinky ...53

Aureobasidium pullulans ...55

Candida digboiensis ...56

Candida maltosa ...57

Candida tropicalis ...59

Yarrowia lipolytica ...61

3. Závěr ...63

(8)

BaP – benzo(a)pyren

HPLC – High Performance Liquid Chromatography (kapalinová chromatografie) PAU – polyaromatické uhlovodíky

PCB – polychlorované bifenyly

(9)

2010 1

1. Úvod

Mikroorganismy ţijí všude kolem nás. Nevidíme je pouhým okem, jelikoţ jsou příliš malé.

Většinou je pozorujeme mikroskopem. Velikost mikroorganismů je různá, mezi nejmenší a nejjednodušší řadíme viry, které pozorujeme jen při miliónnásobném zvětšení. Dovedou přeţívat dlouhodobě v nepříznivých podmínkách. Často tvoří různé kolonie, shluky a mohou ţít v symbióze s jinými organismy.

Mikroorganismy mají v přírodě velmi významné místo. Pomáhají udrţovat koloběh ţivin.

Jsou potravou pro mnoho organismů. Vyuţívají se v potravinářství, lihovarnictví, v průmyslu, při kompostování, při výrobě bioplynu, při úpravě odpadu. Studiem vyuţívání mikroorganismů se zabývá biotechnologie.

Cílem mé bakalářské práce bylo vytvořit interaktivní atlas mikroorganismů pouţívaných v minerálních biotechnologiích.

Tato webová aplikace vznikla za účelem sestavení uceleného přehledu bakterií, kvasinek a vláknitých hub a jejich působení v minerálních biotechnologiích. Jsou zde uvedeny i základní informace k těmto druhům mikroorganismů.

Bakterie, kvasinky a vláknité houby byly vybrány na základě jejich pozitivního působení na ţivotní prostředí. Kaţdý mikroorganismus má jiný zdroj uhlíku a proto svým působením ničí znečišťující látky obsaţené v půdě, vodě apod., a tím vrací ţivotní prostředí téměř do původního stavu.

Uvedené mikroorganismy se pouţívají při procesech biodegradace, degradace, biologického louţení, biosorpce, biokoroze apod.

(10)

2010 2

2. Mikroorganismy

2.1 Bakterie

Jsou to jednobuněčné, prokaryontní mikroorganismy. Vyznačují se některými společnými znaky, i kdyţ po morfologické stránce se mohou poměrně značně odlišovat. [7]

Jsou kosmopolitní, tvořící kolonie, rostoucí na ţivných půdách (médiích). Mají schopnost sporulace (zapouzdření) a jsou pozorovatelné optickým mikroskopem. [13]

Bakterie se vyskytují ve vodě, půdě, vzduchu, v potravinách a všude kolem nás. Funkcí bakterií je mineralizovat organické a anorganické látky. Největší význam bakteriií v přírodě je, ţe napomáhají růstu rostlin. [125]

Stavba bakteriální buňky

Obrázek 1: Stavba bakteriální buňky. [7]

(11)

2010 3 Na obrázku 1 vidíme stavbu bakteriální buňky.

Povrchové obaly

- bičíky – slouţí k pohybu

- pilusy, fimbrie – slouţí k pohybu

- buněčná stěna – základem je peptidoglikan, umoţňuje pevnost a odolnost - slizová vrstva – chrání proti vysychání a nepříznivým podmínkám

- cytoplazmatická membrána – tvořena 2 vrstvami fosfolipidů, uvnitř cytoplazma

- nukleoid – nepravé jádro, tvořeno jednou cyklickou makromolekulou DNA, obsahuje genetickou informaci buňky

- plazmidy – malé cyklické molekuly mimojaderné DNA, obsahuje doplňkovou informaci buňky

- buněčné inkluze - neţivé součásti základní cytoplazmy - ribozomy – tvoří se v nich bíkloviny

- lysozomy – váčky s enzymy - mesozomy – váčky s enzymy

- vakuoly – dutina uvnitř buňky vyplněná plynem

Bakterie se rozmnoţují nepohlavně – dělením, pučením nebo pohlavně – konjugací.

Bakterie můţeme rozdělit podle [13]:

 evolučního vývoje – archebakterie, enbakterie

 způsobu získávání energie – fotosyntetizující, chemosyntetizující

 barvitelnosti (Christiana Grama) – grampozitivní, gramnegativní

 tvarů bakteriální buňky - kulovité – koky, diplokoky, stafylokoky, streptokoky atd.

- tyčinkovité – bacily, diplobakterie, streptobakterie atd.

- zakřivené – vibria, spirály, spirochéty - vláknité (viz obrázek 2)

 vztahu k jiným organismům – patogenní, nepatogenní

 metabolismu – autotrofní, heterotrofní [12]

 vztahu ke kyslíku – aerobní, anaerobní, fakultativně anaerobní [12]

(12)

2010 4 Obrázek 2: Tvary bakteriálních buněk. [12]

(13)

2010 5 Acidithiobacillus ferrooxidans

[1, 3, 8, 22]

Taxonomické zařazení: kmen Proteobacteria, třída Gamma Proteobacteria, čeleď Acidithiobacillaceae, rod Acidithiobacillus.

Tvar: tyčinkovitý.

Uspořádání buněk: jedinci, vzácně v párech nebo krátkých řetězcích, jednobuněčné.

Reakce na Gramovo barvení: G-.

Velikost buňky [µm]: 0,8 – 1,0 × 0,4 – 0,5.

Pohyblivost: pohyblivé polárními bičíky.

Vztah ke kyslíku: aerobní.

Způsob výţivy: chemolitotrofní.

Optimální kultivační teplota: 28 – 35 °C.

Hlavní diagnostické znaky: krémová aţ tmavě hnědá barva.

Výskyt: horní vrstvy zemské kůry, voda.

Význam: významný pro louţení sulfidických rud.

Poznámka: Mehrabani a kol. se zabývali výzkumem selektivní deprese pyritu a sfaleritu pomocí A. ferrooxidans flotací. Flotace potvrdila pokles pyritu. [38]

Feifan a kol. studovali růstovou charakteristiku kmenů A. ferrrooxidans za přítomnosti rozpuštěného anorganického arsenu (III), (V). Tyto kmeny mohou hrát klíčovou roli v biologickém louţení arzenopyritu nebo v biooxidaci předčištění arzenových loţisek a sirných rud. [40]

Kaewkannetra a spol. zkoumali mikrobiální louţení zinku z rudy zlata pomocí A.

ferrooxidans. Výsledkem bylo úspěšné vyluhování zinku z této rudy. [41]

(14)

2010 6 Fotografie:

Obrázek 3: Acidithiobacillus ferrooxidans. [10] Obrázek 4: Acidithiobacillus ferrooxidans. [10]

Obrázek 5: Acidithiobacillus ferrooxidans. [71]

(15)

2010 7 Acidihiobacillus thiooxidans

[1, 7, 8, 17, 22, 29]

Taxonomické zařazení: kmen Proteobacteria, třída Gamma Proteobacteria, čeleď Acidithiobacillaceae, rod Acidithiobacillus.

Reakce na Gramovo barvení: G-. Tvar: tyčky.

Uspořádání buněk:

Velikost buňky [µm]: 0,5 – 0,8 × 1,0 – 2,0.

Pohyblivost: pohyblivé polárními bičíky.

Vztah ke kyslíku: aerobní.

Způsob výţivy: chemolitotrofní.

Optimální kultivační teplota: 28 – 30 °C.

Hlavní diagnostické znaky: sirná bakterie.

Výskyt: sirná loţiska, vody obsahující H2S.

Význam: oxidace elementární síry, biologické louţení, můţe se podílet na korozi betonových pilířů a nosníků.

Poznámka: Naresh a Nagendran aplikovali biologické louţení na vzorcích kontaminované půdy těţkými kovy pomocí A. thiooxidans. Výsledky potvrzovaly účinné odstranění těţkých kovů z půdy. [39]

Di Fang a Li-Xiang Zhou pouţili biologické louţení k odstranění Cr z kalů z koţedělného průmyslu pomocí A. thiooxidans. Po třech dnech procesu byly hodnoty Cr niţší neţ povolené hodnoty. [42]

(16)

2010 8 Fotografie:

Obrázek 6: Acidithiobacillus thiooxidans. [17]

Obrázek 7: Acidithiobacillus thiooxidans. [22]

(17)

2010 9 Achromobacter xylosoxidans

[1, 22, 30]

Taxonomické zařazení: kmen Proteobacteria, třída Beta Proteobacteria, čeleď Alcaligenaceae, rod Achromobacter.

Reakce na Gramovo barvení: G-. Tvar:

Uspořádání buněk:

Velikost buňky [µm]:

Pohyblivost: pohyblivý.

Vztah ke kyslíku: aerobní.

Způsob výţivy:

Optimální kultivační teplota:

Hlavní diagnostické znaky:

Výskyt: půda, voda.

Význam:

Poznámka: A. xylosoxidans je schopen vyuţít endosulfan jako zdroj uhlíku a síry, byl izolován z aktivovaného kalu. Degradace endosulfanu deformací A. xylosoxidans byla zkoumána pomocí HPLC. Očkováním kmene A. xylosoxidans bylo zjistěno, ţe podporuje odstranění endosulfanu v půdě. [36]

A. xylosoxidans je schopen degradovat p-nitrofenol (PNP), byl izolován z mokřadních sedimentů. Experimentální výsledky ukázaly, ţe bakterie původních mokřadních sedimentů jsou schopny degradovat PNP a chemické látky s podobnou strukturou. [37]

Fotografie:

(18)

2010 10 Bacillus licheniformis

[1, 20, 21, 22, 26]

Taxonomické zařazení: kmen Firmicutes, třída Bacilli, čeleď Bacillaceae, rod Bacillus.

Reakce na Gramovo barvení: G+. Tvar:

Uspořádání buněk:

Velikost buňky [µm]:

Pohyblivost: nepohyblivý.

Vztah ke kyslíku: fakultativně anaerobní.

Způsob výţivy:

Optimální kultivační teplota: 30 °C.

Hlavní diagnostické znaky: silikátová bakterie, produkuje proteázy, tvoří spory.

Výskyt: půda, ptačí peří.

Význam: přidává se do pracích prostředků, k léčbě houbových chorob.

Poznámka: B. licheniformis degradoval p-chlorotoluen z kontaminované půdy. Dále můţe být pouţit při bioremediaci nebo při kontrole p-chlorotoluenu v ţivotním prostředí. [74]

(19)

2010 11 Fotografie:

Obrázek 8: Bacillus licheniformis. [21] Obrázek 9: Bacillus licheniformis. [83]

Obrázek 10: Bacillus licheniformis. [98]

(20)

2010 12 Bacillus pumilus

[26]

Taxonomické zařazení: kmen Firmicutes, třída Bacilli, čeleď Bacillaceae, rod Bacillus.

Reakce na Gramovo barvení: G+. Tvar:

Uspořádání buněk:

Velikost buňky [µm]:

Pohyblivost: pohyblivý.

Vztah ke kyslíku: aerobní.

Způsob výţivy:

Optimální kultivační teplota: 30 °C.

Hlavní diagnostické znaky: silikátová bakterie.

Výskyt: půda, voda, vzduch.

Význam: pouţívá se pro výrobu alkalické protézy, v ŢP pro dekontaminaci dioxinů, pouţívá se jako aktivní sloţka pesticidu.

Poznámka: Samina s kolegy pouţili B. pumilus k degradaci 3,5,6-trichlor-2-pyridinolu z půdy.

[77]

B. pumilus adsorboval 1,2,3,4-tetrachlordibenzo-p-dioxiny a různé polychlorované dibenzofurany (PCDF) z mrtvé biomasy. [96]

(21)

2010 13 Fotografie:

Obrázek 11: Bacillus pumilus. [98] Obrázek 12: Bacillus pumilus. [99]

Obrázek 13: Bacillus pumilus. [100]

(22)

2010 14 Bacillus subtilis

[1, 2, 7, 22, 26]

Taxonomické zařazení: kmen Firmicutes, třída Bacilli, čeleď Bacillaceae, rod Bacillus.

Reakce na Gramovo barvení: G+. Tvar: tyčky.

Uspořádání buněk: nepravidelné shluky, spory oválné.

Velikost buňky [µm]: 2 – 3 × 0,7 - 0,8.

Pohyblivost: pohyblivý.

Vztah ke kyslíku: aerobní.

Způsob výţivy: chemoorganotrofní.

Optimální kultivační teplota: 30 °C.

Hlavní diagnostické znaky: kataláza pozitivní, lecitináza negativní, tvoří acetoin, netvoří arginin dihydrolázu, hydrolyzuje ţelatinu, škrob a eskulin, redukuje nitráty, roste při 50 °C, neroste při 55 °C. Pouţívá se k testování horkovzdušných sterilizátorů.

Výskyt: půda, voda, potraviny – kontaminant.

Význam: pouţívá se pro výrobu enzymů a speciálních chemikálií.

Poznámka: B. subtilis degradoval benzo(a)pyren (BaP), PAU (jako antracen, naftalen) z kontaminované automobilové zeminy. Můţe být pouţit i pro bioremediaci kontaminované zeminy. [104]

(23)

2010 15 Fotografie:

Obrázek 14: Bacillus subtilis. [7]

Obrázek 15: Bacillus subtilis. [7]

(24)

2010 16 Corynebacterium sp.

[7, 8, 22]

Taxonomické zařazení: kmen Actinobacteria, třída Actinomycetales, čeleď Corynebacteriaceae, rod Corynebacterium.

Reakce na Gramovo barvení: G+. Tvar: prohnuté tyčky.

Uspořádání buněk:

Velikost buňky [µm]: 0,3 – 0,8 × 1,8.

Pohyblivost: nepohyblivý.

Vztah ke kyslíku: aerobní, fakultativně anaerobní.

Způsob výţivy: chemoorganotrofní.

Optimální kultivační teplota:

Hlavní diagnostické znaky: silikátová bakterie, větví se podobně jako mykobakterie, Gramovým barvením lze u nich prokázat metachromatická granula, která jsou tvořena vysokomolekulárními fosfáty.

Výskyt: půda, voda.

Význam: výroba animokyselin, enzymů, degradace uhlovodíků.

Poznámka: Pomocí aerobních granulí C. sp. byl degradován fenol ze silně fenolických odpadních vod. [97]

(25)

2010 17 Fotografie:

Obrázek 16: Corynebacterium sp. [78]

(26)

2010 18 Chromobacterium violaceum

[8, 22, 29, 72]

Taxonomické zařazení: kmen Proteobacteria, třída Betaproteobacteria, čeleď Neisseriaceae, rod Chromobacterium.

Reakce na Gramovo barvení: G-. Tvar: tyčinky nebo kokobacily.

Uspořádání buněk: jednotlivé, páry nebo krátké řetízky.

Velikost buňky [µm]: 0,6 – 0,9 × 1,5 – 3,0.

Pohyblivost: pohyblivé jedním polárním bičíkem.

Vztah ke kyslíku: fakultativně anaerobní.

Způsob výţivy: chemoorganotrofní.

Optimální kultivační teplota: 30 - 35 °C.

Hlavní diagnostické znaky: hladké vypouklé kolonie s kovovým tmavě fialovým leskem.

Výskyt: půda, voda.

Význam: výroba violacein (antibiotik).

Poznámka: Lawson pouţil Ch. violaceum při těţbě zlata. [73]

(27)

2010 19 Fotografie:

Obrázek 17: Chromobacterium violaceum. [9]

(28)

2010 20 Micrococcus luteus

[7, 8, 22]

Taxonomické zařazení: kmen Actinobacteria, třída Actinobacteria, čeleď Micrococcaceae, rod Micrococcus.

Reakce na Gramovo barvení: G+. Tvar: mikrokoky.

Uspořádání buněk: jednotlivé nebo v tetrádách.

Velikost buňky [µm]: 0,5 – 3,0.

Pohyblivost: pohybuje se pomocí bičíků nebo nepohyblivý.

Vztah ke kyslíku: obligátně aerobní.

Způsob výţivy: chemoorganotrofní.

Optimální kultivační teplota: 25 – 30 °C.

Hlavní diagnostické znaky: silikátová bakterie.

Výskyt: půda, voda, prach, vzduch, lidská kůţe.

Význam:

Poznámka: M. luteus byl izolován z nitrobenzenu v kontaminované vodě. Mohl by být vhodný pro bio-zpracování, degradaci nitrobenzenu v průmyslových odpadních vodách s vysokou slaností. [43]

(29)

2010 21 Fotografie:

Obrázek 18: Micrococcus luteus. [79]

Obrázek 19: Micrococcus luteus. [80]

(30)

2010 22 Nitrobacter winogradsky

[8, 9, 14, 15, 22, 23]

Taxonomické zařazení: kmen Proteobacteria, třída Alpha Proteobacteria, čeleď Bradyrhizobiaceae, rod Nitrobacter.

Reakce na Gramovo barvení: G-.

Tvar: variabilní tyčky, tyčky hruškovitého tvaru.

Uspořádání buněk:

Velikost buňky [µm]: 0,5 - 0,8 × 1,0 – 2,0.

Pohyblivost: pohyblivé subterminálními bičíky.

Vztah ke kyslíku: obligátně aerobní, anaerobní.

Způsob výţivy: chemilitotrofní, chemoautotrofní.

Optimální kultivační teplota: 38 °C.

Hlavní diagnostické znaky: nitrifikační bakterie, obsahují cytochrom ţluté barvy.

Výskyt: půda, voda.

Význam: čištění odpadních vod.

Poznámka: N.winogradsky pomocí biofilmu odstranil podstatné mnoţství dusíku z odpadních vod v krátké době. Mohlo by to vést k slibnému a levnému způsobu zpracování odpadních vod pro bioremediaci odpadních vod. [32]

(31)

2010 23 Fotografie:

Obrázek 20: Nitrobacter winogradsky. [23]

(32)

2010 24 Paracoccus sp.

[8]

Taxonomické zařazení: kmen Protrobacteria, třída Alphaproteobacteria, čeleď Rhodobacteraceae, rod Paracoccus.

Reakce na Gramovo barvení: G-. Tvar: koky.

Uspořádání buněk: jednotlivě nebo páry.

Velikost buňky [µm]:

Pohyblivost: nepohyblivé.

Vztah ke kyslíku: aerobní.

Způsob výţivy: chemoorganotrofní.

Optimální kultivační teplota: 30 °C.

Hlavní diagnostické znaky:

Výskyt:

Význam: biodegradace fenolu.

Poznámka: Ying a kol. pouţili P. sp. pro bioremediaci kontaminovaných půd polyaromatickými uhlovodíky (PAU). [92]

Lin a Jian-long aplikovali P. sp. při biodegradaci pyridinu z kontaminované půdy. [93]

P. sp. degradoval chlorpyrifos a 3,5,6–trichlor-2-pyridinol z aktivního kalu. Je vhodný pro biologické čištění odpadních vod a kontaminovaných půd. [94]

Fotografie:

(33)

2010 25 Pseudomonas aeruginosa

[1, 4, 5, 8, 16]

Taxonomické zařazení: kmen Proteobacteria, třída Gamma Proteobacteria, čeleď Pseudomonadaceae , rod Pseudomonas.

Reakce na Gramovo barvení: G-. Tvar: přímé či mírně zahnuté tyčinky.

Uspořádání buněk:

Velikost buňky [µm]: 0,5 – 1 × 1,5 – 6.

Pohyblivost: pohyblivé pomocí svazku polárních bičíků.

Vztah ke kyslíku: aerobní.

Způsob výţivy: chemoorganotrofní.

Optimální kultivační teplota: 37 °C.

Hlavní diagnostické znaky: silikátová bakterie, fluorescenční pseudomonáda, netvoří spory, modrozelené či zelenohnědé kolonie, rostou na mléčném agaru. Potenciální patogen vyvolává řadu onemocnění, jako je zánět močových cest, středního ucha či hnisání popálenin. Většina kmenů vylučuje vysoce toxický toxin A. Je značně rezistentní antibiotikům.

Výskyt: v plaveckých bazénech, bývá součástí biologických nárostů na vnitřních stěnách potrubí.

Význam:

Poznámka: P. aeruginosa byla schopna mineralizovat p-nitrofenol biodegradací. [44]

P. aeruginoza můţe být vyuţita v procesech čištění průmyslových odpadních vod. [106]

P. aeruginosa je vhodná pro biodegradaci fenolu z kontaminované půdy. [76]

P. aeruginosa degradovala olej z kontaminované zeminy. Můţe být také vyuţita pro čištění podzemních vod a půdy znečištěné ropou. [113]

(34)

2010 26 P. aeruginosa je schopna degradovat p-nitrofenol. [114]

P. aeruginosa by mohla být uţitečná a vyuţita při bioremediaci PAU. [115]

Fotografie:

Obrázek 21: Pseudomonas aeruginosa. [16] Obrázek 22: Pseudomonas aeruginosa. [81]

Obrázek 23: Pseudomonas aeruginosa. [7]

(35)

2010 27 Pseudomonas putida

[1, 8, 22, 25, 27]

Taxonomické zařazení: kmen Proteobacteria, třída Gamma Proteobacteria, čeleď Pseumonadaceae, rod Pseudomonas.

Reakce na Gramovo barvení: G-. Tvar: přímé nebo zakřivené tyčky.

Uspořádání buněk: jednotlivé, malé shluky nebo řetízky.

Velikost buňky [µm]: 0,5 - 1,0 × 1,5 – 4.

Pohyblivost: pohyblivé jedním nebo více polárními bičíky.

Vztah ke kyslíku: aerobní.

Způsob výţivy:

Optimální kultivační teplota: 35 °C.

Hlavní diagnostické znaky: silikátová baterie, vytvářejí velké nepravidelné kolonie.

Výskyt: půda, voda.

Význam: biodegradace fenolu, biodegradace PCB, PAU, bioremediace naftalenu v kontaminovaných zeminách.

Poznámka: P. putida biodegraduje naftalen v kontaminovaných zeminách. [45]

Biodegradace metyl-parafinu (MP) s vyuţitím mutantů P. putida. Vyuţití biodegradace organofosforových pesticidů v kontaminovaných vodách, půdách. [46]

Jiang publikoval, ţe P. putidu lze pouţít k odstranění NO ve spalinách aerobním denitrifikačním procesem, efektivním biotricklingovým filtrem (BF). [47]

P. putida imobilizovaná z polyvinylalkoholu (PVA) - gelové pelety v bioreaktoru. Vyuţití biodegradace fenolu. [48]

(36)

2010 28 Biosorpce těţkých kovů a uranu z kontaminovaných odpadních vod pomocí P. putida. Můţe představovat inovační proces čištění. [49]

P. putida biodegradovala o-chloronitrobenzen z kalu z průmyslových ČOV. [50]

Fotografie:

Obrázek 24: Pseudomonas putida. [28] Obrázek 25: Pseudomonas putida. [11]

(37)

2010 29 Ralstonia eutropha

[14, 22]

Taxonomické zařazení: kmen Proteobacteria, třída Beta Proteobacteria, čeleď Ralstoniaceae, rod Ralstonia.

Reakce na Gramovo barvení: G-. Tvar: tyčky.

Uspořádání buněk:

Velikost buňky [µm]:

Pohyblivost: pohyblivá pomocí bičíků.

Vztah ke kyslíku:

Způsob výţivy:

Optimální kultivační teplota:

Hlavní diagnostické znaky:

Výskyt: půda, voda.

Význam: bioremediace chlorovaných aromatických sloučenin.

Poznámka: R. eutropha biodegradovala z kontaminované půdy herbicid 2,4-dichlorfenoxyoctovou kyselinu. [60]

Fotografie:

(38)

2010 30 Rhodococcus erythropolis

[2]

Taxonomické zařazení: kmen Actinobacteria, třída Actinobacteria, čeleď Nocardiaceae, rod Rhodococcus.

Reakce na Gramovo barvení: G+.

Tvar: krátké i delší tyčky s náznaky větvení, fragmentace vláken na nepravidelné tyčky a koky.

Uspořádání buněk:

Velikost buňky [µm]: 0,8 - 1,0 × 5 – 15.

Pohyblivost: nepohyblivý.

Vztah ke kyslíku: aerobní.

Způsob výţivy: chemoorganotrofní.

Optimální kultivační teplota: 30 °C.

Hlavní diagnostické znaky: acidorezistentní vůči slabým kyselinám, tvoří většinou drsné kolonie se ţlutým aţ oranţovým pigmentem.

Výskyt: půda.

Význam: biodegradace fenolu.

Poznámka: R. erythropolis lze pouţít pro biodesulfurizaci dibenzothiofenu v olejem kontaminovaných zeminách. [51]

(39)

2010 31 Fotografie:

Obrázek 26: Rhodococcus erythropolis. [31]

(40)

2010 32 Rhodococcus opacus

[22]

Taxonomické zařazení: kmen Actinobacteria, třída Actinomycetales, čeleď Nocardiaceae, rod Rhodococcus.

Reakce na Gramovo barvení: G+. Tvar:

Uspořádání buněk:

Velikost buňky [µm]:

Pohyblivost:

Vztah ke kyslíku:

Způsob výţivy:

Optimální kultivační teplota:

Hlavní diagnostické znaky:

Výskyt:

Význam:

Poznámka: Shumkova a spol. pouţili R. opacus při degradaci fenolu ze znečištěné vody. [75]

(41)

2010 33 Fotografie:

Obrázek 27: Rhodococcus opacus. [124]

(42)

2010 34 Rhodococcus sp.

[27]

Taxonomické zařazení: kmen Actinobacteria, třída Actinomycetales, čeleď Nocardiaceae, rod Rhodococcus.

Reakce na Gramovo barvení: G+. Tvar:

Uspořádání buněk:

Velikost buňky [µm]:

Pohyblivost:

Vztah ke kyslíku:

Způsob výţivy:

Optimální kultivační teplota:

Hlavní diagnostické znaky:

Výskyt:

Význam: biodegradace PAU, PCB.

Poznámka: Yi Lu a kol. vyuţili R. sp. pro biodegradaci dimethyl-ftalátu, diethyl-ftalátu a di- n-butyl-ftalátu z aktivovaného kalu. R. sp. lze pouţít pro sanace znečištěných vod z průmyslu.

[52]

Mojtaba s kolegy pouţili R. sp. pro biodegradaci n-alkanů ve znečištěné ropě. [53]

R. sp. byl také pouţit pro degradaci p-nitrofenolu (PNP) z pesticidních sedimentárních průmyslových odpadních vod. Lze pouţít jako efektivní degradér PNP pro bioremediaci kontaminovaných lokalit. [54]

R. sp. degradoval kyselinu pikrovou z kontaminované půdy. [55]

(43)

2010 35 R. sp. degradoval chinolin z aktivovaného kalu z čištění odpadních vod z koksoven. [56]

Fotografie:

Obrázek 28: Rhodococcus sp. [82]

(44)

2010 36 Serratia marcescens

[2, 7, 8, 22, 33]

Taxonomické zařazení: kmen Proteobacteria, třída Gramma Proteobacteria, čeleď Enterobacteriaceae, rod Serratia.

Reakce na Gramovo barvení: G-. Tvar: krátké tyčky, skoro kulovité.

Uspořádání buněk:

Velikost buňky [µm]: 0,9 - 2,0 × 0,5 - 0,8.

Pohyblivost: pohyblivé peritrichiálními bičíky.

Vztah ke kyslíku: fakultativně anaerobní.

Způsob výţivy: chemoorganotrofní.

Optimální kultivační teplota: 22 – 25 °C.

Hlavní diagnostické znaky: produkuje červený pigment tzv. prodigiosin.

Výskyt: voda, půda.

Význam:

Poznámka: S. marcescens s pomocí S. liquefaciens a Pseudomonas sp. degradovala z kontaminované půdy insekticid diazinon. Tyto kultury mohou mít uplatnění v bioremediaci diazinonu v kontaminovaných půdách. [67]

(45)

2010 37 Fotografie:

Obrázek 29: Serrotia marcescens. [34] Obrázek 30: Serrotia marcescens. [35]

Obrázek 31: Serrotia marcescens. [35]

(46)

2010 38 2.2 Vláknité houby – plísně

Jako plísně označujeme mikroskopické vláknité eukaryotní mikroorganismy, náleţející mezi houby. [1]

Jsou to jednobuněčné, nebo mnohobuněčné, heterotrofní organismy, které nemají chlorofyl. Jejich tělo je tvořeno stélkou tvořící vlákna (hyfy), která je členěna na mycelium (podhoubí) a sporangium (plodnice). [13]

Rozmnoţují se [13]:

 pohlavně – pohlavními sporami (zoospory)

 nepohlavně - fragmentací

- dělením buněk stélky - pučením

- sporami Rozdělení hub podle [13]:

 velikosti – mikromycety, makromycety

 způsobu výţivy – saprofytické, parazitické, symbiotické

 místa výskytu – nadzemní, podzemní, dřevní, kaprofilní, mikorizní apod.

Mají schopnost přizpůsobovat se nejrůznějším ekologickým podmínkám a mají velkou morfologickou rozmanitost. To jim umoţňuje výskyt téměř všude tam, kde existuje organická hmota. [19] Vyskytují se tedy nejčastěji v půdě, vodě, ovzduší, na povrchu ţivých a odumřelých organismů, na povrchu, předmětech, v krmivu apod. [24]

Mikromycety se staly neoddělitelnou součástí lidského ţivota. Souţití s nimi nám zabezpečuje uţ odedávna zdroj výţivy, produkci potravin, antibiotik. [24]

Nepříznivým vlivem a negativním působením mikromycet je zejména degradace dřeva a jiných surovin, potravin, choroby zemědělských rostlin, zvířat. Na člověka působí negativně formou infekčních nemocí, alergiemi, otravami a znehodnocením potravin mykotoxiny. [24]

(47)

2010 39 Aspergillus niger

[1, 2, 18, 22]

Taxonomické zařazení: kmen Ascomycota, třída Ascomycetes, čeleď Trichocomaceae, rod Aspergillus.

Tvar: konidie kulovité, bradavčité.

Uspořádání buněk: konidiofory různě dlouhé.

Velikost buňky [µm]:

Pohyblivost:

Způsob rozmnoţování: nepohlavně konidiemi, vegetativně sporami.

Vztah ke kyslíku:

Způsob výţivy: chemolitotrofní.

Optimální kultivační teplota: 35 - 37 °C.

Hlavní diagnostické znaky: silikátová bakterie, způsobuje černou plíseň na ovoci, zelenině, arašídech atd., kolonie rychle rostoucí, hrubě zrnité, hnědočerné aţ černé. Některé kmeny produkují do agaru ţlutý pigment. Spodní strana kolonií světlá nebo ţlutá, vytváří bílé mycelium.

Výskyt: půda.

Význam: Je bohatě vybavený enzymy, a proto se průmyslově vyuţívá k výrobě organických kyselin – kyseliny citrónové.

Poznámka: Wan-Xia a kol. pouţili A. niger pro biologické louţení kovů z kontaminované zeminy především slabých organických kyselin. Je vhodný pro vyplavování těţkých kovů z kontaminované půdy a pro sanace kontaminované půdy. [57]

Biologické louţení těţkých kovů i kovů z černé břidlice pomocí A. niger. [61]

(48)

2010 40 A. niger byl úspěšný při vyplavování silikátů (calamine a garnierite). [63]

Perokresba:

Nákres s měřítkem (úsečka na nákresu znázorňuje vzdálenost 10 µm):

Obrázek 32: Aspergillus niger. [2]

(49)

2010 41 Fotografie:

Obrázek 33: Aspergillus niger. [2] Obrázek 34: Aspergillus niger. [2]

Obrázek 35: Aspergillus niger. [18]

(50)

2010 42 Aspergillus ochraceus

[4]

Taxonomické zařazení: kmen Ascomycota, třída Ascomycetes, čeleď Trichocomaceae, rod Aspergillus.

Reakce na Gramovo barvení: G+. Tvar:

Uspořádání buněk:

Velikost buňky [µm]:

Pohyblivost:

Vztah ke kyslíku:

Způsob výţivy:

Optimální kultivační teplota:

Hlavní diagnostické znaky: tvoří černé, hnědé, ţluté aţ bílé kolonie.

Výskyt:

Význam: biodegradace PAU, PCB.

Poznámka: A. ochraceus adsorboval, odbarvil a degradoval textilní reaktivní barviva modř-25.

[85]

A.ochraceus má schopnost odbarvovat různé druhy xenobiotických barviv. Tento rozklad byl prokázán biologickým rozkladem a odbarvení barviva na kultivačním médiu. [105]

Perokresba:

Fotografie:

(51)

2010 43 Aspergillus versicolor

[2]

Taxonomické zařazení: kmen Ascomycota, třída Ascomycetes, čeleď Trichocomaceae, rod Aspergillus.

Reakce na Gramovo barvení: G+. Tvar: konidie kulovité, bradavčité.

Uspořádání buněk:

Velikost buňky [µm]:

Pohyblivost: nepohyblivé.

Vztah ke kyslíku:

Způsob výţivy:

Optimální kultivační teplota: 27 °C.

Hlavní diagnostické znaky:

Výskyt:

Význam:

Poznámka: A. versicolor je slibný bioakumulátor iontů těţkých kovů a reaktivních barviv v odpadních vodách. [86]

Zhang a kol. pouţili A. versicolor při biodegradaci kontaminované zeminy olejem. [116]

(52)

2010 44 Perokresba:

Obrázek 36: Aspergillus versicolor. [2]

Fotografie:

Obrázek 37: Aspergillus versicolor. [2] Obrázek 38: Aspergillus versicolor. [2]

(53)

2010 45 Cladosporium sphaerospermum

Taxonomické zařazení: kmen, třída, čeleď, rod Cladosporium.

Reakce na Gramovo barvení:

Tvar:

Uspořádání buněk:

Velikost buňky [µm]:

Pohyblivost:

Vztah ke kyslíku:

Způsob výţivy:

Optimální kultivační teplota:

Hlavní diagnostické znaky:

Výskyt:

Význam:

Poznámka: C. sphaerospermum rozkládá polyaromatické uhlovodíky (PAU), převáţně benzo(a)pyren z kontaminované půdy. Je vhodný pro bioremediaci PAU v kontaminovaných zeminách. [88]

Fotografie:

(54)

2010 46 Mucor racemosus

[22, 33]

Taxonomické zařazení: kmen Zygomyceta, třída Zygomycetes, čeleď Mucoraceae, rod Mucor.

Reakce na Gramovo barvení:

Tvar: krátké oválné spory.

Uspořádání buněk:

Velikost buňky [µm]:

Pohyblivost:

Vztah ke kyslíku:

Způsob výţivy:

Optimální kultivační teplota:

Hlavní diagnostické znaky: tvoří načechrané, našedlé nebo nahnědlé kolonie.

Výskyt: půda.

Význam:

Poznámka: Marchut-Mikolajczyk pouţil enzymy z M. racenosus pro biodegradaci uhlovodíků z kontaminované půdy motorovou naftou. Výsledkem bylo sníţení uhlovodíků a zkrácení doby sanace. Enzymy z M. racenosus mohou být dále pouţity pro bioremediaci vodních nádrţí a při biozpracování, speciálně pro odstranění zbytkové kontaminace. [87]

(55)

2010 47 Fotografie:

Obrázek 39: Mucor racemosus. [101]

(56)

2010 48 Mucor ramosissimus

[22]

Taxonomické zařazení: kmen Zygomyceta, třída Zygomycetes, čeleď Mucoraceae, rod Mucor.

Reakce na Gramovo barvení:

Tvar:

Uspořádání buněk:

Velikost buňky [µm]:

Pohyblivost:

Vztah ke kyslíku:

Způsob výţivy:

Optimální kultivační teplota:

Hlavní diagnostické znaky:

Výskyt:

Význam:

Poznámka: M. ramosissimus má uplatnění v odstraňování pentachlorfenolu z motorových olejů. [91]

Fotografie:

(57)

2010 49 Penicillium chryzogenum

[2, 22]

Taxonomické zařazení: kmen Ascomycota, třída Eurotiomycetes, čeleď Trichocomaceae, rod Penicillium.

Reakce na Gramovo barvení:

Tvar: elipsoidní aţ kulovité hladké kolonie.

Uspořádání buněk: řetízkové kolonie.

Velikost buňky [µm]: 2,5 – 4.

Pohyblivost:

Vztah ke kyslíku:

Způsob výţivy:

Optimální kultivační teplota: 23 °C.

Hlavní diagnostické znaky: kolonie poměrně rychle rostoucí, obvykle sametové, s paprsčitými rýhami, bílým aţ naţloutlým myceliálním okrajem, s modrozeleně aţ ţlutozeleně zbarvenou sporulující částí, do média často produkuje ţlutý pigment, spodní strana kolonií je světle béţová aţ ţlutohnědá.

Výskyt: proplísněné stěny, kontaminace potravin.

Význam:

Poznámka: Leitão a kol. aplikovali P. chryzogenum při degradaci fenolu z půdy solného dolu.

[122]

Zang a kol. pouţili P. chryzogenum spolu s KMnO4 k degradaci benzo(a)pyrenu. [123]

(58)

2010 50 Perokresba:

Obrázek 40: Penicillium chryzogenum. [2]

Fotografie:

Obrázek 41: Penicillium chryzogenum. [2] Obrázek 42: Penicillium chryzogenum. [2]

(59)

2010 51 Phanerochaete chrysosporium

[14, 22, 68]

Taxonomické zařazení: kmen Basidiomyceta, třída Basidiomycetes, čeleď Phanerochaetaceae, rod Phanerochaete.

Reakce na Gramovo barvení:

Tvar:

Uspořádání buněk:

Velikost buňky [µm]:

Pohyblivost:

Vztah ke kyslíku:

Způsob výţivy:

Optimální kultivační teplota:

Hlavní diagnostické znaky:

Výskyt:

Význam: dokáţe degradovat aromatický polymer lignin, pouţívá se pro sanace PAU, PCB, TNT, tetrachlormetan a další jedy, bioremediace škodlivých chemických látek ve vodě a půdě.

Poznámka: P. chrysosporium je vhodným biosorbentem k odstranění reaktivních barviv z odpadních vod. [65] Rovněţ se hodí jako biosorbent k odstranění iontů těţkých kovů z vodního prostředí. [66]

P. chrysosporium je schopen mineralizovat organochloridové sloučeniny jako je 1,1-bis (4-chlorfenyl) 2,2,2-trichlorethan, polychlorované bifenyly, 2,3,7,8-tetrachlordibenzo

[p]dioxiny, lindan a pentachlorfenol. Má širokou škálu pouţití v biologickém čištění kontaminovaných vod, sedimentů, vodních odpadů. [69]

(60)

2010 52 P. chrysosporium je účinný a vhodný k čištění koksárenských odpadních vod. [117]

Bishnoi s kolegy pouţili P. chrysosporium při degradaci PAU (acenaftenu, antracenu, fenanthrenu, fluoranthenu a pyrenu) z půdy kontaminované ropou. [118]

Fotografie:

Obrázek 43: Phanerochaete chrysosporium. [68]

(61)

2010 53 2.3 Kvasinky

Jsou heterotrofní eukaryotní mikroorganismy patřící mezi houby bez chlorofylu. Tvar buněk kvasinky je nejčastěji elipsoidní, vejčitý aţ kulovitý. [1] Podle způsobu rozmnoţování je dělíme na askomycety, basidiomycety, deuteromycety. Kvasinky jsou většinou jednobuněčné organismy, které se rozmnoţují převáţně pučením. Způsobují proces kvašení.

Většina kvasinek patří mezi fakultativně anaerobní organismy. [15] Kvasinky se mohou rozmnoţovat vegetativně nebo také tvorbou pohlavních spor. [1] Kvasinky se uplatňují v procesu kvašení v různých odvětvích průmyslu.

Stavba kvasinkové buňky

Obrázek 44: Stavba kvasinkové buňky. [1]

(62)

2010 54 - buněčná stěna – dává buňce tvar a chrání ji před mechanickými vlivy a osmotickým tlakem, hlavní sloţkou jsou polysacharidy

- cytoplazmatická membrána – má důleţitou úlohu při kontrole transportu látek do buňky, obsahuje vlastní cytoplazmu

- jádro – od cytoplazmy je odděleno dvojitou jadernou membránou s velkými póry

- vakuola – obsahuje hydrolytické enzymy, draselné ionty, aminokyseliny, puriny a jiné látky - endoplazmatické retikulum – je systém dvojitých blan, nacházejí se v cytoplazmě

- mitochondrie – nacházejí se v cytoplazmě [1]

(63)

2010 55 Aureobasidium pullulans

[2]

Taxonomické zařazení: kmen, třída, čeleď, rod Aureobasidium.

Tvar:

Uspořádání buněk:

Reakce na Gramovo barvení:

Velikost kolonie [µm]: 2 - 6,5 × 7 - 12,8.

Pohyblivost:

Vztah ke kyslíku:

Způsob výţivy:

Optimální kultivační teplota:

Hlavní diagnostické znaky: bílé kolonie, postupně černají.

Výskyt: parazit na rostlinách.

Význam:

Poznámka: Milanka a kol. zjistili, ţe A. pullulans částečně biosorboval kovy (Cu, Fe, Zn, Mn, Pb, Cd, Ni, Cr) z rašeliny. [84]

Santos a kol. publikovali, ţe A. pullulans degradoval fenol z odpadních vod. Je vhodný pro biodegradaci fenolu nebo jiných aromatických sloučenin. [119]

Fotografie:

(64)

2010 56 Candida digboiensis

[22]

Taxonomické zařazení: kmen Ascomycota, třída Saccharomycetes, čeleď Saccharomycetaceae, rod Candida.

Reakce na Gramovo barvení:

Tvar:

Uspořádání buněk:

Velikost buňky [µm]:

Pohyblivost:

Vztah ke kyslíku:

Způsob výţivy:

Optimální kultivační teplota:

Hlavní diagnostické znaky:

Výskyt:

Význam:

Poznámka: Bioremediace kontaminované zeminy kyselými mastnými kaly pomocí C. digboiensis. [64]

C. digboiensis je schopen degradovat uhlovodíky a byl pouţit k bioremediaci kontaminované půdy kyselými uhlovodíkovými odpady. [120]

Fotografie:

(65)

2010 57 Candida maltosa

[22]

Taxonomické zařazení: kmen Ascomycota, třída Saccharomycetes, čeleď Saccharomycetaceae, rod Candida.

Reakce na Gramovo barvení:

Tvar:

Uspořádání buněk:

Velikost buňky [µm]:

Pohyblivost:

Vztah ke kyslíku:

Způsob výţivy:

Optimální kultivační teplota:

Hlavní diagnostické znaky:

Výskyt:

Význam: biodegradace fenolu.

Poznámka: C. maltosa byla schopna degradovat fenol. [58]

C. maltosa biodegradovala 4-(1-nonylfenol)fenol ze vzorku čistírenských kalů z textilního průmyslu. [59]

(66)

2010 58 Fotografie:

Obrázek 45: Candida maltosa. [102]

(67)

2010 59 Candida tropicalis

[2, 22, 25, 70]

Taxonomické zařazení: kmen Ascomycota, třída Saccharomycetes, čeleď Saccharomycetaceae, rod Candida.

Reakce na Gramovo barvení:

Tvar: kulovité, elipsoidní.

Uspořádání buněk:

Velikost buňky [µm]: 4,3 - 7,2 × 5,8 - 10,8.

Pohyblivost:

Vztah ke kyslíku:

Způsob výţivy:

Optimální kultivační teplota:

Hlavní diagnostické znaky: kolonie bílé aţ krémové barvy, vzhled podobný droţdí.

Výskyt: kvasný průmysl, jako komenzál v v trávicím ústrojí, plicích.

Význam: biodegradace fenolu, výroba bionafty z olivovníku.

Poznámka: Liu a kol. se zabývali degradací fenolu pomocí C. tropicalis. [109, 110]

Jiang a další zkoumali biodegradaci fenolu pomocí C. tropicalis. [107,108, 111, 112]

(68)

2010 60 Fotografie:

Obrázek 46: Candida tropicalis. [95]

Obrázek 47: Candida tropicalis. [62]

(69)

2010 61 Yarrowia lipolytica

[2]

Taxonomické zařazení: kmen, třída Ascomycetes , čeleď Ascoidaceae, rod Yarrowia.

Reakce na Gramovo barvení:

Tvar:

Uspořádání buněk:

Velikost buňky [µm]:

Pohyblivost:

Vztah ke kyslíku:

Způsob výţivy:

Optimální kultivační teplota:

Hlavní diagnostické znaky: kolonie bílé, krémové, matné.

Výskyt:

Význam:

Poznámka: V Brazílii degradovali ropu z vody pomocí Y. lipolytica. [89]

Lan Wu s kolegy pouţili Y. lipolytica pro degradaci ropy. Je vhodná pro čištění odpadních vod znečištěných ropou a zvýšeným obsahem CHSK. [90]

Ziganshin a kol. prokázali, ţe Y. lipolytica byla schopna degradovat 2,4,6 - trinitrotoluen. Je vhodná také pro bioremediaci kontaminovaných lokalit výbušninami. [121]

(70)

2010 62 Fotografie:

Obrázek 48: Yarrowia lipolytica. [2]

Obrázek 49: Yarrowia lipolytica. [103]

(71)

2010 63

3. Závěr

Minerální biotechnologie zahrnují všechny těţební, úpravnické a zpracovatelské technologické postupy, ve kterých se pro dosaţení potřebné kvalitativní změny nerostných surovin nebo odpadů vyuţívají mikroorganismy nebo produkty jejich metabolismu.

Cílem mé bakalářské práce bylo vytvořit interaktivní atlas mikroorganismů pouţívaných v minerálních biotechnologiích. Uvedené mikroorganismy se pouţívají při procesech biodegradace, degradace, biologického louţení, biosorpce, biokoroze apod.

Tato webová aplikace vznikla za účelem vytvoření uceleného přehledu informací a roztřídění bakterií, kvasinek a vláknitých hub a jejich vyuţití v minerálních biotechnologiích.

Najdete zde i základní charakteristiku těchto druhů mikroorganismů.

Bakterie, kvasinky a vláknité houby jsem vytřídila na základě jejich pozitivního působení na ţivotní prostředí. Kaţdý mikroorganismus má jiný zdroj uhlíku a proto svým působením ničí znečišťující látky obsaţené v půdě, vodě apod., a tím vrací ţivotní prostředí téměř do původního stavu.

U některých mikroorganismů nejsou uvedeny všechny informace. Toto bych chtěla doplnit v rámci zpracování práce diplomové, kterou bych chtěla rovněţ rozšířit o další kapitoly týkající se řas a sinic.

Na následující straně uvádím závěrem pro názornost jednu stranu mého elektronického atlasu mikroorganismů.

(72)

2010 64

(73)

2010 65 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY

[1] FEČKO, P.; KUŠNIEROVÁ, M.; ČABLÍK, V.; PEČTOVÁ, I. Environmentální biotechnologie. Ostrava: Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2004.

ISBN 80-248-0700-9.

[2] Miniatlas mikroorganismů [online]. [cit. 2009-11-6]. Dostupný na WWW:

<http://www.sci.muni.cz/mikrob/Miniatlas/mikr.htm>.

[3] KUČEROVÁ, R. Biochemické metody úpravy jemnozrnných uhelných odpadů :

doktorská dizertační práce. Ostrava : VŠB – TUO, Hornicko-geologická fakulta, 1998.

[4] Wikipedia [online]. [cit.]. Dostupný na WWW:

<http://cs.wikipedia.org/wiki/Hlavn%C3%AD_strana>.

[5] Encyklopedie hydrobiologie [online]. [cit. 2009-11-22]. Dostupný na WWW:

<http://vydavatelstvi.vscht.cz/knihy/uid_es-006/ebook.html?p=P041>.

[6] Encyklopedie hydrobiologie [online]. [cit. 2009-11-22]. Dostupný na WWW:

<http://vydavatelstvi.vscht.cz/knihy/uid_es-006/ebook.html?p=S011>.

[7] KLABAN, V. Svět mikrobů (ilustrovaný lexikon mikrobiologie životního prostředí).

2. vyd. : Univerzita Hradec Králové, 2001. 416 s. ISBN 80-7041-687-4.

[8] ROZSYPAL, S.; HOĎÁK, K.; MARTINEC, T.; KOCUR, M. Obecná bakteriologie.

1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1981. ISBN 14-549-81.

[9] Chromobacterium violaceum [online]. [cit. 2010-1-24]. Dostupný na WWW:

<http://www.redetec.org.br/inventabrasil/chagas.htm>.

[10] Acidithiobacillus ferrooxidans [online]. [cit. 2009-11-10]. Dostupný na WWW:

<http://technology.infomine.com/enviromine/ard/Microorganisms/roleof.htm>.

[11] Pseudomonas putida [online]. [cit. 2010-1-24]. Dostupný na WWW:

<http://www.biyolojiegitim.yyu.edu.tr/k/Pseu/pages/Pseudomonas%20putida_jpg.htm

>.

[12] Kislinger, F.; Laníková, J.; dr. Šlégl, J.; Mgr. Ţurková, I. Biologie 1 (základy mikrobiologie, botaniky a mykologie). Klatovy : Gymnázium v Klatovech, 2004.

[13] VOJTKOVÁ, H. Mé vlastní přednášky, předmět: Úvod do biotechnologií.

(74)

2010 66 [14] Microbewiki [online]. [cit.]. Dostupný na WWW:

<http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/MicrobeWiki>.

[15] JANDEROVÁ, B.; BENDOVÁ, O. Úvod do biologie kvasinek. Univerzita Karlova Praha, 1999.

[16] Pseudomonas aeruginosa [online]. [cit. 2009-11-10]. Dostupný na WWW:

<http://www.gasdetection.com/news2/health_news_digest84.html>.

[17] Acidithiobacillus thiooxidans [online]. [cit. 2009-11-10]. Dostupný na WWW:

<http://www.mnc.toho-u.ac.jp/v-lab/onsen/ons-bse/biseibut/01.html>.

[18] Aspergillus niger [online]. [cit. 2009-11-10]. Dostupný na WWW:

<http://www.flickr.com/photos/mokita_bb/2036328696/>.

[19] OSTRÝ, V. Vláknité mikroskopické houby (plísně), mykotoxiny a zdraví člověka.

Praha. 1998.

[20] Arrowscientific [online]. [cit. 2009-11-11]. Dostupný na WWW:

<http://www.arrowscientific.com.au/Bacillus_licheniformis.html>.

[21] Bacillus licheniformis [online]. [cit. 2009-11-11]. Dostupný na WWW:

<http://www.microbelibrary.org/ASMOnly/details.asp?id=2566&Lang=&ISkip=20>.

[22] Wikipedia [online]. [cit.]. Dostupný na WWW:

<http://en.wikipedia.org/wiki/Main_Page>.

[23] Nitrobacter winogradskyi [online]. [cit. 2009-11-12]. Dostupný na WWW:

<http://genome.jgi-psf.org/nitwi/nitwi.home.html>.

[24] MALÍŘ, F.; OSTRÝ, V.; a kolektiv autorů. Vláknité mikromicety (plísně), mykotoxiny a zdraví člověka. Brno. 2003. ISBN 80-7013-395-3.

[25] SROSTLÍKOVÁ, Š. Aktinomycety : Bakalářská práce. Ostrava: VŠB – TUO, Hornicko-geologická fakuta. 2009.

[26] Thelabrat [online]. [cit. 2009-11-24]. Dostupný na WWW:

<http://www.thelabrat.com/protocols/RestrictionEnzymes.shtml>.

[27] MASNÍKOVÁ, J. Biodegradace PAU a PCB : Bakalářská práce.

Ostrava: VŠB - TUO Hornicko-geologická fakuta. 2009.

(75)

2010 67 [28] Pseudomonas putida [online]. [cit. 2010-1-24]. Dostupný na WWW:

<http://sublimina.com/beverlytang/materials/bacteria_turn_toxins_into_plas/>.

[29] ŠTĚRBOVÁ, G. Bakteriální loužení a jejich využití při získávání kovů.

Ostrava : VŠB – TUO, 2003.

[30] Achromobacter xylosoxidans [online]. [cit. 2009-11-11]. Dostupný na WWW:

<http://www.mc.vanderbilt.edu/microbio/crowe/pdfs/35.pdf>.

[31] Rhodococcus erythropolis [online]. [cit. 2010-1-24]. Dostupný na WWW:

<http://www.bio.nite.go.jp/ngac/e/pr4-e.html>.

[32] Rivera, F.; Paniagua M. J.; Castro, Z. Characterization and performance of

constructed nitrifying biofilms during nitrogen bioremediation of waste water. J Ind Microbiol Biotechnol. [online]. [cit. 2009-11-12]. Dostupný na WWW:

<http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Nitrobacter_winogradskyi>.

(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?CMD=Display&DB=pubmed) [33] TVRDOŇ, M. Atlas užitečných a škodlivým mikroorganismů v potravinářském

průmyslu. Praha, 1963.

[34] Serrotia marcescens [online]. [cit. 2010-3-9]. Dostupný na WWW:

<http://www.gettyimages.com/detail/vis899174/Visuals-Unlimited>.

[35] Serrotia marcescens [online]. [cit. 2010-3-9]. Dostupný na WWW:

<http://idsc.tokyo-eiken.go.jp/Serratia/Serratia01.html>.

[36] Wen Li, Yun Dai, Beibei Xue, Yingying Li, Xiang Peng, Jingshun Zhang, Yanchun Yan. Biodegradation and detoxification of endosulfan in aqueous medium and soil by Achromobacter xylosoxidans strain CS5. 2008. [online]. [cit. 2009-20-12]. Dostupný na WWW:

<http://80.www.sciencedirect.com.dialog.cvut.cz/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6T GF-4V8GB8F-

2&_user=822117&_coverDate=08%2F15%2F2009&_alid=1142212566&_rdoc=89&_

fmt=high&_orig=search&_cdi=5253&_docanchor=&view=c&_ct=2741&_acct=C000 044516&_version=1&_urlVersion=0&_userid=822117&md5=e87fe07a7a08d62c5cd1 99d09df329cb>.

[37] Niansheng Wan, Ji-Dong Gu, Yan Yan. Degradation of p-nitrophenol by Achromobacter xylosoxidans Ns isolated from wetland sediment. 2006.

[online]. [cit. 2009-20-12]. Dostupný na WWW:

<http://80.www.sciencedirect.com.dialog.cvut.cz/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6 VG6-4M1D9YP-

2&_user=822117&_coverDate=03%2F31%2F2007&_alid=1142212566&_rdoc=447&

(76)

2010 68 _fmt=high&_orig=search&_cdi=6030&_st=13&_docanchor=&view=c&_ct=2741&_a cct=C000044516&_version=1&_urlVersion=0&_userid=822117&md5=0c34064071ec 25ce94471fc9fb6b5c3b>.

[38] Mehrabani, J. V.; Noaparast, M.; Mousavi, S. M.; Dehghan, R.; Rasooli, E.; Hajizadeh, H. Depression of pyrite in the flotation of high pyrite low-grade lead–zinc ore using Acidithiobacillus ferrooxidans. 2009. [online]. [cit. 2009-20-12]. Dostupný na WWW:

<http://80.www.sciencedirect.com.dialog.cvut.cz/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6 VDR-4XDKC9K-

2&_user=822117&_coverDate=01%2F31%2F2010&_alid=1142747269&_rdoc=15&_

fmt=high&_orig=search&_cdi=5989&_docanchor=&view=c&_ct=785&_acct=C0000 44516&_version=1&_urlVersion=0&_userid=822117&md5=b17945c38b08b09d98cd 9f501297293e>.

[39] Naresh Kumar, R.; Nagendran,R. Fractionation behavior of heavy metals in soil during bioleaching with Acidithiobacillusthiooxidans. 2009.

[online]. [cit. 2009-20-12]. Dostupný na WWW:

<http://80.www.sciencedirect.com.dialog.cvut.cz/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6 TGF-4W4TY4G-

B&_user=822117&_coverDate=09%2F30%2F2009&_alid=1142747269&_rdoc=65&

_fmt=high&_orig=search&_cdi=5253&_docanchor=&view=c&_ct=785&_acct=C000 044516&_version=1&_urlVersion=0&_userid=822117&md5=fd74d801eb1be0fe5dc8 09a1cec83880>.

[40] Feifan Leng, Kaiyan Li, Xiaoxue Zhang, Yongquan Li, Yan Zhu, Jianfei Lu,Hongyu Li Comparative study of inorganic arsenic resistance of several strains of

Acidithiobacillus thiooxidans and Acidithiobacillus ferrooxidans. 2009.

[online]. [cit. 2009-20-12]. Dostupný na WWW:

<http://80.www.sciencedirect.com.dialog.cvut.cz/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6 VBT-4W9XBHF-

1&_user=822117&_coverDate=09%2F30%2F2009&_alid=1142747269&_rdoc=70&_

fmt=high&_orig=search&_cdi=5935&_docanchor=&view=c&_ct=785&_acct=C0000 44516&_version=1&_urlVersion=0&_userid=822117&md5=558059a8908925f04827 460d7c084b31>.

[41] Kaewkannetra, P.;Garcia-Garcia F. J.;Tze Yen Chiu. Bioleaching of zinc from gold ores using Acidithiobacillus ferrooxidans. 2009.

[online]. [cit. 2009-20-12]. Dostupný na WWW:

<http://80.www.sciencedirect.com.dialog.cvut.cz/science?_ob=ArticleURL&_udi=B98 5V-4X20NYN-

2&_user=822117&_coverDate=08%2F31%2F2009&_alid=1142747269&_rdoc=88&_

fmt=high&_orig=search&_cdi=59108&_docanchor=&view=c&_ct=785&_acct=C000 044516&_version=1&_urlVersion=0&_userid=822117&md5=a7fb03e1d15dcd059036 d8535a48f719>.

(77)

2010 69 [42] Di Fang, Li-Xiang Zhou. Enhanced Cr bioleaching efficiency from tannery sludge with coinoculation of Acidithiobacillus thiooxidans TS6 and Brettanomyces B65 in an air- lift reactor. 2007. [online]. [cit. 2009-20-12]. Dostupný na WWW:

<http://80.www.sciencedirect.com.dialog.cvut.cz/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6 V74-4NVCFRC-

1&_user=822117&_coverDate=09%2F30%2F2007&_alid=1142799758&_rdoc=196&

_fmt=high&_orig=search&_cdi=5832&_st=13&_docanchor=&view=c&_ct=347&_ac ct=C000044516&_version=1&_urlVersion=0&_userid=822117&md5=0d2e18fd1257d 2e3b879b7cae44b7e46>.

[43] Chunli Zheng, Baocheng Qu, Jing Wang, Jiti Zhou, Jing Wang, Hong Lu. Isolation and characterization of a novel nitrobenzene-degrading bacterium with high salinity tolerance: Micrococcus luteus. 2008. [online]. [cit. 2009-20-12]. Dostupný na WWW:

<http://80.www.sciencedirect.com.dialog.cvut.cz/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6 TGF-4TW14XB-

3&_user=822117&_coverDate=06%2F15%2F2009&_alid=1143243711&_rdoc=411&

_fmt=high&_orig=search&_cdi=5253&_st=13&_docanchor=&view=c&_ct=15136&_

acct=C000044516&_version=1&_urlVersion=0&_userid=822117&md5=d814f694206 794e148dd1fc4f3991a54>.

[44] Yongliang Zheng, Deli Liu, Hui Xu, Yulin Zhong, Yongze Yuan, Li Xiong, Wenxin Li. Biodegradation of p-nitrophenol by Pseudomonas aeruginosa HS-D38 and analysis of metabolites with HPLC–ESI/MS. 2009.

[online]. [cit. 2009-20-12]. Dostupný na WWW:

<http://80.www.sciencedirect.com.dialog.cvut.cz/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6 VG6-4XDKC8R-

3&_user=822117&_coverDate=12%2F31%2F2009&_alid=1143276157&_rdoc=459&

_fmt=high&_orig=search&_cdi=6030&_st=13&_docanchor=&view=c&_ct=44361&_

acct=C000044516&_version=1&_urlVersion=0&_userid=822117&md5=7970148997 673f407e3c4d9c366b3f88>.

[45] Geelsu Hwang, Sung Ryeol Park, Chang-Ha Lee, Ik-Sung Ahn, Yeo-Joon Yoon, Byung Jin Mhin. Influence of naphthalene biodegradation on the adhesion of Pseudomonas putida NCIB 9816-4 to a naphthalene-contaminated soil. 2009.

[online]. [cit. 2009-20-12]. Dostupný na WWW:

<http://80.www.sciencedirect.com.dialog.cvut.cz/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6 TGF-4WR1B8T-

1&_user=822117&_coverDate=12%2F15%2F2009&_alid=1144275084&_rdoc=81&_

fmt=high&_orig=search&_cdi=5253&_docanchor=&view=c&_ct=9807&_acct=C000 044516&_version=1&_urlVersion=0&_userid=822117&md5=85fb1b8add0f87d65ff2 1e2011e8a8fa>.

(78)

2010 70 [46] Xinqiang Guo, Kai Chen, Yang Wen, Rong Li, Shunpeng Li, Jiandong Jiang.

Comparison of in-situ biodegrading abilities of Pseudomonas putida mutants: leuB auxotroph, fliC non-motility, and cheA non-chemotaxis. 2009.

[online]. [cit. 2009-21-12]. Dostupný na WWW:

<http://80.www.sciencedirect.com.dialog.cvut.cz/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6 VG6-4W5VD71-

1&_user=822117&_coverDate=07%2F31%2F2009&_alid=1144275084&_rdoc=493&

_fmt=high&_orig=search&_cdi=6030&_st=13&_docanchor=&view=c&_ct=9807&_a cct=C000044516&_version=1&_urlVersion=0&_userid=822117&md5=ca4af3dc2f4ee 79a7ff7769779b8b6d6>.

[47] Ran Jiang, Shaobin Huang, Alex T. Chow, Jun Yang. Nitric oxide removal from flue gas with a biotrickling filter using Pseudomonas putida. 2008.

[online]. [cit. 2009-21-12]. Dostupný na WWW:

<http://80.www.sciencedirect.com.dialog.cvut.cz/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6 TGF-4T9CCYX-

2&_user=822117&_coverDate=05%2F30%2F2009&_alid=1144275084&_rdoc=567&

_fmt=high&_orig=search&_cdi=5253&_st=13&_docanchor=&view=c&_ct=9807&_a cct=C000044516&_version=1&_urlVersion=0&_userid=822117&md5=51981bf20904 01fae2dcb011faf85bd3>.

[48] Muftah H. El-Naas, Shaheen A. Al-Muhtaseb, Souzan Makhlouf. Biodegradation of phenol by Pseudomonas putida immobilized in polyvinyl alcohol (PVA) gel. 2008.

[online]. [cit. 2009-21-12]. Dostupný na WWW:

<http://80.www.sciencedirect.com.dialog.cvut.cz/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6 TGF-4T9CCYX-

5&_user=822117&_coverDate=05%2F30%2F2009&_alid=1144275084&_rdoc=569&

_fmt=high&_orig=search&_cdi=5253&_st=13&_docanchor=&view=c&_ct=9807&_a cct=C000044516&_version=1&_urlVersion=0&_userid=822117&md5=db58f8524e5e f98e99c8644be4063366>.

[49] Jaeyoung Choi, Ju Young Lee, Jung-Seok Yang. Biosorption of heavy metals and uranium by starfish and Pseudomonas putida. 2008.

[online]. [cit. 2009-21-12]. Dostupný na WWW:

<http://80.www.sciencedirect.com.dialog.cvut.cz/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6 TGF-4S3S2M3-

C&_user=822117&_coverDate=01%2F15%2F2009&_alid=1144275084&_rdoc=794

&_fmt=high&_orig=search&_cdi=5253&_st=13&_docanchor=&view=c&_ct=9807&

_acct=C000044516&_version=1&_urlVersion=0&_userid=822117&md5=d51f26ef8f 5f97f5af46b1ccbda0bd11>.

[50] Haizhen WUChaohai WEI, Yaqin WANG, Qincong HE, Shizhong LIANG.

Degradation of o-chloronitrobenzene as the sole carbon and nitrogen sources by Pseudomonas putida OCNB-1. 2009. [online]. [cit. 2009-21-12]. Dostupný na WWW:

Odkazy

Související dokumenty

Obrázek 1: schéma ekosystémových služeb………..………25 Obrázek 2: umístění všech venkovních sportovních areálů na katastrálním území města Plzně………36

Obrázek 1: Plochá organizační struktura Obrázek 2: Strmá organizační struktura Obrázek 3: Liniová organizační struktura Obrázek 4: Štábní organizační struktura

Pseudomonas aeruginosa group Pseudomonas aeruginosa Pseudomonas alcaligenes Pseudomonas caeni Pseudomonas flavescens Pseudomonas jijuensis Pseudomonas mendocina

Pro zpracování obecných doporučení pro konstrukci polních a lesních cest je potřebné analyzovat vybrané technické a konstrukční parametry mechanizace, které zatěžují vozovky

Naftalen Acinetobacter calcoaceticus, Alcaligenes denitrificans, Mycobacterium sp., Pseudomonas sp., Pseudomonas putida, Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas

[r]

[r]

Slavnost se konala ve Spojených státech amerických, ve státě Kalifornie za účasti guvernéra státu Arnolda Schwarzeneggera.. Za správné řešení obdržíš kartičky