Biotechnologický potenciál řas a sinic z chladných prostředí

Abstract

With the interest in biofuels rising, public awareness of the biotechnological potential of algae and cyanobacteria has grown and there is discussion about other possible uses of these microorganisms. Algae and cyanobacteria from low temperature environments possess exceptional properties as part of their adaptation strategies. The aim of this work is to evaluate whether these properties can be exploited in biotechnology. In my theses, I focus on the three most frequently discussed areas of application of algae and cyanobacteria from cold environments: production of polyunsaturated fatty acids, dyes and antioxidants, and wastewater treatment. Based on the available literature, I concluded that algae and cyanobacteria from low temperature environments can outperform mesophilic species in terms of production of desired substances or nutrient uptake from the medium under certain conditions. Selection of suitable strains, optimization of culture conditions and application of metabolic engineering and synthetic biology will have a major impact on the utilization rate of these microorganisms.

Se zvýšením zájmu o biopaliva vzrostlo povědomí o biotechnologickém potenciálu řas a sinic a ve veřejném prostoru probíhá diskuse o dalších možných způsobech využití těchto mikroorganismů. Řasy a sinice z chladných prostředí v rámci svých adaptačních strategií disponují výjimečnými vlastnostmi. Cílem této práce je zhodnotit, zda je možné těchto vlastností využít v biotechnologiích. V práci jsem se zaměřil na tři nejčastěji diskutované oblasti využití řas a sinic z chladných prostředí: produkce polynenasycených mastných kyselin, barviv a antioxidantů a čištění odpadních vod. Na základě dostupné literatury jsem dospěl k závěru, že řasy a sinice adaptované na chlad mohou v určitých podmínkách předčít mesofilní druhy co do produkce požadované látky nebo odběru živin z média. Zásadní vliv na míru využití těchto mikroorganismů bude mít selekce vhodných kmenů, optimalizace podmínek kultivace a aplikace metabolického inženýrství a syntetické biologie.