Téma sa zaoberá biotechnologickou výrobou kyseliny citrónovej pomocou mikroskopických húb, najmä druhov Aspergillus niger a A. oryzae. Študenti spoznávajú metabolické dráhy tvorby organických kyselín, faktory ovplyvňujúce výťažnosť fermentácie (substrát, pH, aerácia, zdroj uhlíka, prídavok mastných kyselín) a priemyselné aplikácie tohto procesu.
🧪 Cvičenie 1 – Príprava experimentu: Produkcia kyseliny citrónovej
V tomto cvičení študenti zakladajú experiment fermentačnej produkcie kyseliny citrónovej pomocou mikroskopických húb rodu Aspergillus. Pripravujú spórovú suspenziu, počítajú spóry pomocou Thomovej komôrky a nastavujú fermentačné varianty s rôznymi vstupnými podmienkami (napr. rôzny obsah mastných kyselín, typ substrátu či spôsob kultivácie). Cieľom je vytvoriť experiment, ktorý umožní sledovať vplyv týchto faktorov na tvorbu kyseliny citrónovej.
📘 Teoretické cvičenie 1 – Mikrobiálna produkcia kyseliny citrónovej
Téma sa zameriava na princípy biotechnologickej výroby kyseliny citrónovej pomocou mikroorganizmov. Študenti sa oboznamujú s najčastejšie využívanými druhmi, ako Aspergillus niger, A. oryzae či Candida lipolytica, a s faktormi ovplyvňujúcimi výťažnosť fermentácie – napr. typ substrátu, pH, aeráciu, prítomnosť iónov kovov alebo zdroj dusíka. Diskutuje sa o rôznych kultivačných metódach (submerznej, povrchovej a fermentácii tuhých substrátov) a priemyselných aplikáciách kyseliny citrónovej v potravinárstve, farmácii a chemickom priemysle.
⚗️ Cvičenie 2 – Vyhodnotenie experimentu: Produkcia kyseliny citrónovej
V druhom cvičení študenti analyzujú výsledky fermentácie. Vyhodnocujú koncentráciu kyseliny citrónovej, porovnávajú účinnosť jednotlivých variantov experimentu a posudzujú vplyv pridaných látok či druhu použitej huby na produkciu. Diskutujú o vzťahu medzi rastovými podmienkami a metabolickou aktivitou húb a výsledky vyjadrujú graficky aj slovne.
💊 Teoretické cvičenie – Mikrobiálne metabolity: Antibiotiká
Téma sa zameriava na biotechnologickú výrobu antibiotík ako významných mikrobiálnych metabolitov. Študenti sa oboznamujú s historickým vývojom, mechanizmom účinku a rozdelením hlavných skupín antibiotík – penicilíny, cefalosporíny, makrolidy, aminoglykozidy či tetracyklíny. Diskutuje sa o mikroorganizmoch rodu Streptomyces, Penicillium a Acremonium ako producentoch antibiotík, o fermentačných procesoch, purifikácii produktov a o možnostiach zvyšovania výťažnosti pomocou genetických a technologických prístupov.