Produkce mikrobiálních metabolitů:
Fermentační produkce alkoholů (butanol, glycerol, etanol), organických kyselin (kyselina máselná, mléčná), pigmentů a dalších látek z obnovitelných surovin, přednostně z potravinářských a zemědělských odpadů. Návrh fermentačního procesu v závislosti na použité surovině, určení vhodných kultivačních podmínek a výběr nejvhodnějšího uspořádání procesu (vsádková, přítokovaná a kontinuální kultivace) pro maximalizaci koncentrace, výtěžnosti a produktivity žádaného metabolitu.
Bioreaktory:
Anaerobní komora:
Endofyty rostlin a probiotické mikroorganismy:
Izolace, charakterizace a optimalizace kultivačních podmínek rostlinám, zvířatům a člověku prospěšných mikroorganismů, zejména bakterií. Příklady jsou probiotické bakterie Clostridium butyricum nebo endofytní bakterie izolované z různých rostlin např. Pantoea agglomerans, izolovaná z chmele.
Clostridium butyricum MIYAIRI:
Pantoea agglomerans DBM 3797:
Sekundární metabolity hub Monascus:
Produkce pigmentů, monakolinu K a citrininu pomocí různých druhů houby Monascus, ovlivnění biosyntézy těchto metabolitů, vztah rozmnožování a tvorby metabolitů, testování biologické aktivity.
A) Monascus purpureus DBM 4360, B) Monascus sp. DBM 4361:
Studium fyziologie solventogenních klostridií:
Zaměřujeme se na základní výzkum procesu tvorby organických rozpouštědel během aceton-butanol-etanolové (ABE) fermentace. Vyvíjíme metodiky pro sledování různých stádií sporulačního cyklu a pro detekci aktuálního fyziologického stavu solventogenních klostridií. Poznatky dále uplatňujeme v aplikovaném výzkumu při návrhu biotechnologických postupů zpracování různých vedlejších surovin a odpadů, například na výše uvedená rozpouštědla.
Clostridium beijerinckii NRRL B-598:
Analýza mikrobiálních populací na jednobuněčné úrovni:
Využití fluorescenční mikroskopie, průtokové cytometrie a fluorimetrie k podrobné analýze mikrobních populací. Sledování viability, růstové dynamiky, enzymové aktivity, aktivity efluxních pump, koncentrace intracelulárních komponent (DNA, NK, proteiny, PHA, GFP...) a dalších pomocí selektivního značení fluorescenčními sondami. Jednotlivé parametry měříme v průběhu kultivačního procesu, za vlivu stresových faktorů či přídavku antimikrobiálních agens u kvasinkových i bakteriálních populací.
Clostridium beijerinckii NRRL B-598:
Zpracování odpadních materiálů ze zemědělství a potravinářství:
Zpracování lignocelulosových materiálů (sláma, mláto, dřevo, ...) a materiálů bohatých na proteiny (peří, zbytky po strojní separaci masa, odpadní kvasnice, ...) na utilizovatelný substrát, který tvoří základ kultivačních médií pro různé druhy mikroorganismů.
Příprava hydrolyzátu: