Červen 2022 - 50

J ako pokusný materiál byly zvoleny zbytky po filetování a také odpadní šupiny, obojí z kapra obecného (Cyprinus carpio). Zbytky z filetování představují velice různorodý materiál, který obsahuje kostry, zbytky masa a další příměsi. Jedná se tedy o ideální zdroj aminokyselin a dalších dusíkatých látek, fosforu a dalších důležitých nutrientů. Vzorky šupin získané z odšupinovacího stroje spolu se slizem a zbytky kůže byly taktéž vybrány jako potenciálně vhodný zdroj dusíku. Jelikož dusíkaté látky v obou materiálech jsou obsaženy především ve formě proteinů a jiných makromolekul, byly nejprve opracovány pomocí metody alkalické hydrolýzy. Metoda spočívá v dokonalém ztekucení a hydrolýze vzorku pomocí hydroxidů za vysoké teploty. Tyto hydrolyzáty je následně možné obohatit zdrojem uhlíku a použít pro kultivaci různých mikroorganismů, pomocí nichž je možno produkovat nejrůznější cenné metabolity. Pro náš pilotní experiment byl vybrán mikroorganismus Monascus purpureus. Jedná se o mikroskopickou plíseň, která je hojně pěstována v zemích orientu, především v Číně. Tato houba je schopna produkovat některé látky se zajímavým farmaceutickým potenciálem. Příkladem může být např. ankaflavin, látka zkoumaná intenzivně pro její možné využití v léčbě cukrovky či statin monakolin K, který je už dnes hlavní součástí některých léků pro snížení hladiny cholesterolu a léčbu dalších kardiovaskulárních problémů.

Na médiu složeném pouze z výše popsaných hydrolyzátů šupin a zbytků po filetování s přídavkem sacharózy byla kultivována houba Monascus purpureus v pilotním pokusu celkem 14 dní. Po této době byly z médií izolovány mycelia houby a byly z nich extrahovány sekundární metabolity, kam patří mimo jiné také ankaflavin a monakolin K. Růst mikroorganismu byl velmi dobrý; ve všech pokusných extraktech byla následně analyticky prokázána přítomnost ankaflavinu, monakolinu K a dalších celkem šesti látek s potenciálem k farmaceutickému či jinému využití (např. monaskorubramin, rubropunktatin a další). Bylo tedy prokázáno, že tento jednoduchý hydrolyzát lze výborně použít jako zdroj dusíku k mikrobiální fermentaci minimálně stejně účinně, jako např. tradičně používaný kvasničný autolyzát, jehož cena se pohybuje zhruba v rozmezích 1000 – 5000 Kč za kilogram dle jeho původu a kvality. V budoucnu by samozřejmě bylo možné uvažovat i pro jiné biotechnologické aplikace, jako je fermentační produkce potravních doplňků, biopaliv atp. Výše popsané téma bylo zpracováváno celkem dvěma pracovními skupinami žáků SŠRV. Jedna skupina žáků, ve složení Marek Driml a Matěj Kumžák (žáci 2. ročníku), se svou prací týkající se zpracování odpadních šupin zvítězila s jejich návrhem kultivačního média ve školním kole a následně taktéž vyhrála s tímto projektem krajské kolo SOČ v Českých Budějovicích. Autoři se svou prací tedy postoupily i do celostátního kola SOČ, kde se v termínu 10. – 12. 6. v Kutné Hoře utkají s těmi nejlepšími středoškolskými vědeckými pracemi z celé republiky. Věříme, že i zde má práce šanci zopakovat dosavadní úspěchy a přejeme žákům SŠRV hodně štěstí.