Bakterie mléčného kvašení Streptococcus zooepidemicus je významným mikrobiálním producentem kyseliny hyaluronové (HA), která se využívá v industriální výrobě. V současném produkčním procesu je přibližně 5 % zdroje uhlíku v médiu využito na syntézu HA. Zbylá část se zpracuje při buněčném růstu a produkci laktátu a acetátu^1,2.

Tato diplomová práce se zaměřuje na zkoumání vlivu zásahů do metabolismu laktátu na produkci HA u S. zooepidemicus. Konkrétně bude student provádět cílenou mutagenezi genu pro enzym laktátdehydrogenázu (LDH), aby ovlivnil rovnováhu mezi produkcí laktátu a syntézou HA. Mutace v regulaci exprese genu pro LDH umožní sledovat, jak změny v aktivitě tohoto enzymu ovlivňují produkci HA.

Dále bude sledován vliv zvýšené utilizace již vzniklého laktátu prostřednictvím enzymatické konverze v kultivačním médiu. Do kultivačního média budou přidány enzymy laktátoxidáza a kataláza, které umožňují oxidaci laktátu na pyruvát a současnou eliminaci vznikajícího peroxidu vodíku^1,4,5. Tato strategie by měla vést ke snížení akumulace laktátu v prostředí a ke vzniku pyruvátu, který může být buňkami dále metabolicky využit³.

Hlavními cíli této práce jsou pozorování vlivu změn v kvantitě produkovaného laktátu (důsledek mutace genu pro LDH) a zhodnocení účinnosti enzymatické konverze laktátu v kultivačním médiu pomocí laktátoxidázy a katalázy. Očekávané výsledky zahrnují zhodnocení vlivu těchto zásahů na metabolismus buněk, akumulaci laktátu a produkci kyseliny hyaluronové u S. zooepidemicus. Student bude pracovat s molekulárně biologickými metodami při provádění mutageneze a biotechnologickými technikami, včetně mikrobiálních kultivací v bioreaktorech.