Co-cultivation of carotenogenic yeasts and cyanobacteria on selected food wastes

Sinice a kvasinky jsou mikroorganismy, které jsou v biotechnologickém průmyslu kultivovány za účelem produkce biomasy. Biomasa obsahuje řadu organických látek, které nacházejí uplatnění v potravinářském, farmaceutickém nebo energetickém průmyslu. Tato práce se zabývá společnou kultivací (kokultivací) sinice a kvasinky na potravinářských odpadech. Ke kokultivacím byly použity sinice Synechococcus nidulans, Synechococcus bigranulatus, Anabaena torulosa a Spirulina. Z kvasinek byly použity kmeny Rhodotorula kratochvilovae a Rhodotorula toruloides. Součástí média pro kultivace byly potravinářské odpady, konkrétně kávový olej, konopný olej, fritovací olej, melasa, hydrolyzát melasy, syrovátka, hydrolyzát syrovátky a odpadní glycerol. V teoretické části je vypracována přehledná literární rešerše zaměřená na sinice, kvasinky a jejich konkrétní rody, sledované metabolity, kokultivace, potravinářské odpady a použité analytické metody. Experimentální část obsahuje seznam použitých chemikálií, přístrojů, pomůcek, kmenů a popis postupů při kultivaci mikroorganismů, izolaci a stanovení biomasy. Cílem závěrečné práce bylo provést screeningové kultivace, najít vhodné kmeny mikroorganismů pro symbiotickou kokultivaci a najít vhodný odpadní potravinářský substrát. Dále provést kokultivace v poloprovozním laboratorním bioreaktoru. Získanou biomasu analyzovat pomocí plynové a kapalinové chromatografie a výsledky vyhodnotit.Cyanobacteria and yeast are microorganisms, that are cultivated in the biotechnological industry to produce biomass. Biomass contains several organic substances, that are used in the food, pharmaceutical or energy industries. This thesis deals with the joint cultivation (co-cultivation) of cyanobacteria and yeast on food waste. The cyanobacteria Synechococcus nidulans, Synechococcus bigranulatus, Anabaena torulosa and Spirulina were used for co-cultivation with yeast Rhodotorula kratochvilovae and Rhodotorula toruloides. Cultivation media included following food wastes: coffee oil, hemp oil, frying oil, molasses, molasses hydrolyzate, whey, whey hydrolyzate and waste glycerol. In the theoretical part is a comprehensive literature research focused on cyanobacteria, yeasts, and their specific genera, monitored metabolites, co-cultivation, food waste and analytical methods. The experimental part contains a list of used chemicals, devices, aids, strains, and descriptions of procedures for the cultivation of microorganisms, isolation, and analysis of biomass. The aim of the thesis was to do screening cultivations, to find suitable strains of microorganisms for symbiotic co-cultivation and to find a suitable food waste. Following co-cultivation in a semi-operational laboratory bioreactor. Analysis the obtained biomass using gas and liquid chromatography and evaluation the results.