Algal Research-Biomass Biofuels and Bioproducts. 2025; 91(October 2025); 104250
Bioaktivní metabolity
hrouzek LAB
Díky své schopnosti efektivně transformovat sluneční záření a jednoduché živiny na organické látky mohou být řasy a sinice využity v celé řadě biotechnologických aplikací. Řada látek produkovaných těmito organismy má unikátní chemickou strukturu, která jim propůjčuje vlastnosti využitelné ve farmakologii.
Zaměřujeme se na využití řas v potravinářství a v biotechnologických aplikacích, jako je např. využití odpadních živin. Zabýváme se také vyhledáváním a ziskem cenných látek s potenciálním využitím ve farmacii.
Centrum ALGATECH
« Swipněte pro zobrazení dalších záložek »
Sinice produkují nepřeberné množství chemických látek. Jejich syntéza probíhá za pomoci versatilních drah. Exotické chemické struktury nacházené v sinicích byli pravděpodobně evolucí pozměňovány tak, aby byli schopné interagovat z širokou škálou buněčných procesů a proto řada těchto látek nachází aplikaci v biotechnologických či farmaceutických aplikacích.
Biologicky aktivní látky Kmeny mikrořas produkují spektrum biologicky aktivních sloučenin, od antioxidantů a polynenasycených mastných kyselin přes protizánětlivé látky až po rostlinné hormony a antimikrobiální sloučeniny (například fungicidy). Tým se zaměřuje rovněž na využití odpadních zdrojů živin (dusík, fosfor, uhlík), což u řady cenných látek může významně snížit cenu a zařadit řasovou biotechnologii do cirkulární ekonomiky.
Fototrofní kultivace mikrořas Základní i aplikovaný výzkum skupiny je zaměřen na vývoj komplexních postupů zpracování řasové biomasy zahrnující sekvenční extrakci s následnou frakcionaci jednotlivých komponent řasové biomasy. Komplexní zpracování řasové biomasy v současnosti představuje proces označovaný jako biorafinace.
Biorafinace řas Zabýváme se výzkumem sinicových sekundárních metabolitů s potenciálním využitím v prevenci onemocnění lidí, hospodářských zvířat i klíčových zemědělských plodin, a zkoumáme podstatu jejich biosyntézy pomocí různých metod molekulární biologie. Hlavním cílem našeho výzkumu je identifikované nové látky s antimikrobiální aktivitou, které by pomohly při současném nedostatku efektivních antibiotik.
Přírodní produkty: Biosyntéza a regulaceZaměření výzkumu
« Swipněte pro zobrazení dalších záložek »
Hledáme nové bioaktivní metabolity s potenciálním využitím ve farmakologii, zejména při léčbě mikrobiálních a nádorových onemocnění. Zabýváme se též charakterizací možných negativních vlivů metabolitů na okolní organismy včetně člověka. U nově nalezených chemických struktur probíhá studium jejich biosyntézy, a to nejen za účelem vyhledávání analogických látek v ostatních mikroorganismech, ale také kvůli usnadnění tvorby modifikovaných látek.
Hlavním cílem je nalezení optimálních kultivačních podmínek vybraných druhů mikrořas za účelem získání biomasy se zvýšeným obsahem cenných produktů. Současný projekt výzkumného týmu fototrofní kultivace mikrořas, je zaměřen na využití mikrořas ve funkčních potravinách a krmivech vyráběných regionálními podniky a pro produkci biostimulantů/biocidů pro lokálně významné plodiny. Ve spolupráci se skupinou Pavla Hrouzka a Kumara Saurava je naší snahou identifikovat látky zodpovědné za bioaktivní vlastnosti. Fotoautotrofní skupina má zkušenosti s využitím mikrořas pro různé biotechnologické aplikace, jako krmiva v akvakulturách, v zemědělských aplikacích nebo při remediaci odpadních vod jako zdroje živin pro kultivace. Pracuje rovněž s psychrofilními (chladnomilnými) mikrořasami, které mají také využití v biotechnologických aplikacích.
Zaměřujeme se na vývoj a aplikaci účinných, škálovatelných a nákladově efektivních izolačních metod k produkci cenných sloučenin, jako jsou karotenoidy, chlorofyly, polynenasycené mastné kyseliny, polyfenoly, cyklické lipopeptidy, necyklické peptidy a mykosporinové aminokyseliny z biomasy řas. V současné době vyvíjíme nové koncepce separace založené na strategiích vícecílových a sekvenčních injekcí s důrazem na škálování až do průmyslových rozměrů a minimalizaci produkce odpadu. Naším dlouhodobým cílem je vyvinout integrované systémy biorafinerie pokrývající produkci všech cenných sloučenin ze stejné biomasy řas/sinic získané za podmínek autotrofní a heterotrofní kultivace.
Řasy jsou obecně považovány za autotrofní organismy, tedy takové, které jako zdroj energie ke svému růstu využívají světelné záření. Existují ovšem kmeny mikroskopických řas, které se obejdou bez světelné energie, pokud mají k dispozici jiný zdroj snadno dostupné energie, například cukry. Růstu mikrořas ve tmě s jednoduchými organickými látkami jako zdrojem energie se říká HETEROTROFNÍ růst.
Vedle aplikovaného výzkumu se zabýváme i smluvním výzkumem a spoluprací s aplikační sférou formou zakázkových kultivací a zpracováním biomasy.
Naše publikace
Náš tým
Seznamte se s členy našeho týmu Laboratoře řasové biotechnologie
