Biotechnologické procesy zejména průmyslové. Biosanační metody in situ a ex situ. Perspektivní postupy pro výrobu látek produkovaných klasickými technologiemi. Základy genetického inženýrství. Exkurze. 1) Vymezení oboru biotechnologie - etapy, přednosti, rizika, vztah k chemickým technologiím, hlavní oblasti 2) Surovinová základna - zdroje C, N, P, využití odpadů z průmyslu, zemědělství a komunálních 3) Charakteristika technologicky významných mikroorganismů - základní morfologické, biochemické a fyziologické charakteristiky technologicky zajímavých bakterií, plísní, a kvasinek 4) Metabolismus a bioenergetika mikroorganismů - rozdělení mikroorganismů z metabolického hlediska. Účast mikroorganismů na biogeochemických cyklech N a S. Příklady produkce významných sekundárních metabolitů. 5) Fermentace - ethanolová, mléčná, smíšená, kyselinotvorná, aceton-butanolová, máselná, propionová, glycerolová 6) Kultivace a šlechtění mikroorganismů - kinetika růstu a množení, submerzní a emerzní kultivace, kontinuální kultivace - turbidistat a chemostat, specifika kultivace živočišných buněk, způsoby uchovávání mikroorganismů, mutačně selekční šlechtění - přirozená a indukovaná mutageneze, nejdůležitější typy mutantů 7) Výrobní zařízení - základy biotechnologického procesu, klasifikace bioreaktorů, kontinuální, batch a fed-batch kultivace, aerace, míchání, sterilizace živných půd a vzduchu, izolace a čištění produktů, měřicí a regulační technika 8) Průmyslové biotechnologie - výroba ethanolu, organických kyselin, dextranu, aminokyselin, vitaminů a antibiotik 9) Výroba mikrobní biomasy pro potravinářské a krmivářské účely, výroba droždí 10) Genetické inženýrství - technika rekombinace DNA, vektory, fúze protoplastů, technologie výroby monoklonálních protilátek, výroba inzulínu, geneticky modifikované organismy 11) Enzymové inženýrství - produkce enzymů a jejich průmyslové využití 12) Environmentální biotechnologie - biodeteriorace, biodegradace, kometabolismus, metabolismus petropolutantů a halogenovaných látek, bioasanační techniky, bioakumulace a biosorpce kovů, bioanalytické metody 13) Biotechnologické zneškodňování odpadů - biologické čištění odpadních vod komunálních i průmyslových, kořenové čistírny, kompostování, methanogeneze a produkce bioplynu 14) Biometalurgie - přímé a nepřímé mikrobiální loužení rud 15) Imobilizace biologického materiálu, metody, výhody a nevýhody, biotechnologické využití. Výstupy z učení Znalosti Student zná - Význam složení vstupních surovin pro biotechnologický proces z hlediska biologického, metabolického, technologického i ekonomického - Vybrané technologicky významné mikroorganismy a jejich zatřídění do vyšších taxonů - Způsoby velkoobjemové kultivace mikroorganismů, vztah k fyziologii a praktický význam - Nejvýznamnější fermentační procesy z hlediska produkčního mikroorganismu a biotechnologické produkce - Hlavní způsoby přizpůsobení biologického materiálu pro vyšší výkonnost biotechnologických procesů - Aerobní a anaerobní biodegradační dráhy organických polutantů, metody a překážky bioremediačních zásahů - Principy využití biologického materiálu v analytické chemii Dovednosti Student umí - Aplikovat znalosti o metabolismu v technologické praxi (bioremediace, likvidace odpadů) - Vypočítat z růstové křivky mikroorganismů generační dobu a specifickou růstovou rychlost a dát je do souvislosti s parametry průtočné kultivace - Odhadnout parametry Monodovy rovnice a použít vztahy mezi spotřebou živiny a přírůstkem biomasy
|
-
Bendová O., Janderová B. Vybrané kapitoly z biotechnologií, SPN, Praha 1990. Praha, 1990.
-
Horák P. Mechanismy biodegradací kontaminantů a bioasanační techniky, FŽP UJEP, Ústí nad Labem 2006. Ústí nad Labem, 2006.
-
Chriaštel L. Bioreaktory, STU Bratislava, 1992. 1992.
-
Jirků V. Moderní biotechnologie a bioekologie I, VŠCHT Praha, 1991. 1991.
-
Kaprálek F. Fyziologie bakterií, SPN Praha, 1986. 1986.
-
Kaštánek F. Bioinženýrství, Academia Praha.
-
Klaban V. Svět mikrobů -malý mikrobiologický slovník, Gaudeamus VSP Hradec Králové,1999. 1999.
-
Kolektiv autorů. Kompendium sanačních technologií, Vodní zdroje Ekomonitor s.r.o., Chrudim 2006. 2006.
-
Kolektiv autorů. Monitorovaná přirozená atenuace ropných uhlovodíků a chlorovaných alifatických uhlovodíků v podzemní vodě, Ministerstvo životního prostředí 2001. 2001.
-
Krumphanzl V. a kol. Mikrobiální technologie, Academia Praha, 1988. 1988.
-
Kunc F., Ottová V. Mikrobiologie pro posluchače studijního oboru technologie vody,VŠCHT Praha, 1996. 1996.
-
Malachová K. Ekologie mikroorganismů, PF Ostravská Univerzita, 2004. 2004.
-
Merta P. Základy biotechnologií, VŠB Ostrava, 1994. 1994.
-
Novotný Č. Biodegradace a biotechnologie, PF Ostravská Univerzita, 2005. 2005.
-
Růžička J. Mikrobiologie pro technologie životního prostředí, FT VU Zlín, 1990. 1990.
-
Sikyta B., Dušek J. Biotechnologie pro farmaceuty, Karolinum Praha, 1992. 1992.
-
Šilhánková L. Mikrobiologie pro potravináře a biotechnology, Victoria Publishing Praha, 1995. 1995.
-
Štulík V. Biotechnologie, ÚVTEI Praha, 1986. 1986.
-
Vaníček I. Sanace skládek a starých ekologických zátěží, ČVUT, Praha 2002. Praha, 2001.
-
Vodrážka Z. Biotechnologie, VŠCHT Praha, 1991. Praha, 1999.
|