Show simple item record

Biotechnological potential of filamentous cyanobacterial strains of the area of Vojvodina

dc.contributor.advisorSimeunović, Jelica
dc.contributor.otherSvirčev, Zorica
dc.contributor.otherSimeunović, Jelica
dc.contributor.otherMarkov, Siniša
dc.creatorKovač, Dajana
dc.date.accessioned2017-10-04T17:01:39Z
dc.date.available2017-10-04T17:01:39Z
dc.date.available2020-07-03T13:39:19Z
dc.date.issued2017-09-27
dc.identifier.urihttp://nardus.mpn.gov.rs/handle/123456789/8648
dc.identifier.urihttp://www.cris.uns.ac.rs/DownloadFileServlet/Disertacija150124209777595.pdf?controlNumber=(BISIS)104930&fileName=150124209777595.pdf&id=10383&source=NaRDuS&language=srsr
dc.identifier.urihttp://www.cris.uns.ac.rs/record.jsf?recordId=104930&source=NaRDuS&language=srsr
dc.identifier.urihttp://www.cris.uns.ac.rs/DownloadFileServlet/IzvestajKomisije150124211764148.pdf?controlNumber=(BISIS)104930&fileName=150124211764148.pdf&id=10385&source=NaRDuS&language=srsr
dc.description.abstractS obzirom  da su cijanobakterije (modrozelene alge) identifikovane kao jedna od najperspektivnijih grupa organizama za izolaciju novih i biološki aktivnih prirodnih produkata, cilj ove teze bio  je utvrđivanje biotehnološkog potencijala  autohtonih filamentoznih sojeva  cijanobakterija izolovanih sa područja Vojvodine koji pripadaju azotofiksirajućim rodovima  Nostoc  i  Anabaena  i neazotofiksirajućem rodu    Spirulina. Biotehnološki potencijal testiranih sojeva je određen  u smislu produkcije biomase, fikobiliproteinskih pigmenata, masnih kiselina, fenolnih jedinjenja, antioksidanata, antibakterijskih i antikancerogenih agenasa. Dobijeni rezultati su pokazali  da su produkcija biomase i sadržaj fikobiliproteinskih pigmenata kod svih testiranih sojeva zavisili od primenjenih uslova kultivacije, pri  čemu je  kod sojeva roda  Spirulina produkcija biomase bila jače stimulisana primenom kontinualnog osvetljenja, a kod azotofiksirajućih sojeva rodova  Nostoc  i  Anabaena  organskim izvorima ugljenika (glicerolom i glukozom). Kao soj sa najvećim potencijalom za  proizvodnju biomase izdvaja se soj  Spirulina  S1, a za produkciju fikobiliproteina sojevi  Spirulina  S1,  Nostoc 2S1,  Anabaena  Č2 i  Spirulina  S2.  Određivanjem sadržaja masnih kiselina GC-FID metodom utvrđeno je da su  kod svih sojeva  najzastupljenije bile palmitinska, palmitoleinska, oleinska i linolna kiselina, pri čemu su  sojevi roda Spirulina produkovali i  γ-linolensku kiselinu, dok su svi  sojevi rodova  Nostoc  i  Anabaena  produkovali  -linoleinsku kiselinu.  Najzastupljenije fenolne komponente testiranih etanolnih ekstrakata određene HPLC-MS/MS metodom  bile su hinska kiselina i katehin, pri čemu je najveći sadržaj fenolnih jedinjenja registrovan kod soja  Nostoc  2S7B. Hemijskom karakterizacijom ekstrakata kod testiranih sojeva takođe je utvrđen značaj azotnih uslova kultivacije  u cilju povećanja produkcije  fenolnih jedinjenja,  kao i  -linoleinske kiseline. Poređenjem rezultata antioksidantne aktivnosti u korišćenim testovima  DPPH  i FRAP, kao sojevi sa najvećim  antioksidantnim potencijalom izdvajaju se  Spirulina  S1 i Spirulina  S2. Antibakterijska aktivnost metanolnih ekstrakata  registrovana je kod sojeva Nostoc 2S7B, Nostoc 2S1, Anabaena Č2, Anabaena Č5, Spirulina S1 i  Spirulina S2, koji su ispoljili efekat na Gram-pozitivne i Gram-negativne bakterije, pri čemu su  sojevi Anabaena  Č2, Nostoc  2S7B  i  Nostoc  2S1  delovali na najviše bakterijskih sojeva.  Kod svih testiranih sojeva je primenom MTT testa uočena antikancerogena tj. citotoksična aktivnost dimetil sulfoksidnih (DMSO) ekstrakata prema HepG2 ćelijskoj liniji, među kojima su najveću aktivnost  ispoljili sojevi  Nostoc  LC1B i  Nostoc  2S7B.  Primenom bioeseja  Artemia salina, Daphnia magna  i   Danio rerio  konstatovan je mali broj sojeva koji su ispoljili toksičnost na test organizme, dok na ćelijsku liniju  RTL-W1  testirani sojevi nisu ispoljili citotoksičnost  in vitro, što sa aspekta potencijalne biotehnološke primene sojeva ima veliki značaj. Kao najtoksičniji izdvojili su se sojevi  Nostoc  LC1B  i Nostoc S8 koji su ispoljili  toksičnost u sva tri bioeseja. Ispitivanjem toksičnosti in vitro u enzimskim esejima konstatovano je da je manji broj sojeva inhibirao aktivnost enzimaprotein fosfataze 1 (PP1) u odnosu na aktivnost enzima  acetilholinesteraze  (AChE). Primenom Analitičkog hijerarhijskog procesa u grupnom kontekstu, najveću težinu su dobili kriterijumi antikancerogena ativnost, produkcija biomase i sadržaj fikocijanina, navedenim redom. Konačno, u višekriterijumskom kontekstu najbolje rangiran soj je Spirulina S1, na drugom mestu je soj Spirulina S2, dok je na trećem soj  Nostoc  LC1B.sr
dc.description.abstractCyanobacteria (blue-green algae) have been identified as one  of the most promising groups of organisms for the isolation of new and biologically active natural products, therefore, the aim of this thesis was to determine the biotechnological potential of autochthonous filamentous cyanobacterial strains isolated from  Vojvodina region,  which belong to the N 2-fixing genera  Nostoc  and  Anabaena  and non-N2-fixing genus  Spirulina. Biotechnological potential of tested strains was determined using the production of biomass, phycobiliprotein pigments, fatty acids, phenolic co mpounds, antioxidants, antibacterial and anticancer agents. The obtained results showed that the production of biomass and phycobiliprotein pigments, in all tested strains, depended on the cultivationconditions, whereas biomass production was strongly stimulated by continuous light in Spirulina  strains, and by organic carbon sources (glycerol and glucose) in N2-fixingstrains. The highest potential for biomass production was shown in  Spirulina  S1 strain.On the other hand, the highest potential  for the production of phycobiliproteins wasshown in strains  Spirulina  S1,  Nostoc  2S1,  Anabaena C2 and  Spirulina  S2. By determination of the content of fatty acids using GC-FID method it was found that in allthe tested strains the most common fatty acids were palmit ic, palmitoleic, oleic andlinoleic acid, whereby the strains of the genus  Spirulina produced γ-linolenic acid as well,while all strains of the Nostoc  and Anabaena  genera produced y-linolenic acid. The most frequent phenolic compounds of tested strains determined by using the HPLC-MS/MSmethod were quinic acid and catechin, with the highest content of phenolic compounds registered in Nostoc  strain 2S7B. By chemical characterization of the extracts in the tested strains it was also stated a significance of  the nitrogen cultivation conditions in order toincrease the production of phenolic compounds, as well as  y-linolenic acid. Comparing the results of the antioxidant activity in the DPPH and FRAP tests, it  was shown that strains  Spirulina  S1 and  Spirulina  S2 had the highest antioxidant potential. The antibacterial activity of the intracellular methanolic extracts was registered in strains Nostoc  2S7B,  Nostoc  2S1,  Anabaena  C2,  Anabaena  C5,  Spirulina  S1 and  Spirulina  S2, that  inhibited the growth of  Gram-positive and Gram  -negative bacteria. Using MTT test, anti-cancer ie. cytotoxic activity of  dimethyl sulfoxide  (DMSO) extracts to the HepG2 cell line was detected in all tested strains, however, the highest activity was exhibited in strains Nostoc  LC1B and Nostoc 2S7B . In bioassays Artemia salina,  Daphnia magna  and Danio rerio  a small number of strains exhibited toxicity to the test organisms, while in case of cell line RTL-W1 tested strains did not show  in vitro  cytotoxicity, which is of great importance from the aspect of the potential biotechnological application of thestrains.  Nostoc  LC1B and  Nostoc  S8 strains induced toxicity in all three bioassays, and therefore considered as the most toxic strains. By testing  in vitro  toxicity in enzyme assays, it was found that few strains inhibited the activity of  protein phosphatase (PP1) enzyme in relation to  acetylcholinesterase  enzyme  (AChE) activity. Using the Analytical hierarchical process in the group context, the highest weight was given to the criteria of anticancer  activity, biomass production, and the phycocyanin content, respectively. Finally, in the multi-criteria context, the best-ranked strain is  Spirulina  S1,  Spirulina  strain S2 is on the second place, while Nostoc strain LC1B is the third one.en
dc.languagesr (latin script)
dc.publisherУниверзитет у Новом Саду, Природно-математички факултетsr
dc.relationinfo:eu-repo/grantAgreement/MESTD/Technological Development (TD or TR)/31029/RS//
dc.rightsopenAccessen
dc.sourceУниверзитет у Новом Садуsr
dc.subjectCijanobakterijesr
dc.subjectcyanobacteriaen
dc.subjectbiotechnological potentialen
dc.subjectbiologically active metabolitesen
dc.subjectbiotehnološki potencijalsr
dc.subjectbiološki aktivni metabolitisr
dc.titleBiotehnološki potencijal filamentoznih sojeva cijanobakterija sa područja Vojvodinesr
dc.title.alternativeBiotechnological potential of filamentous cyanobacterial strains of the area of Vojvodinaen
dc.typedoctoralThesisen
dc.rights.licenseBY-NC-ND
dcterms.abstractСимеуновић, Јелица; Свирчев, Зорица; Симеуновић, Јелица; Марков, Синиша; Ковач, Дајана; Биотехнолошки потенцијал филаментозних сојева цијанобактерија са подручја Војводине; Биотехнолошки потенцијал филаментозних сојева цијанобактерија са подручја Војводине;
dc.identifier.fulltexthttp://nardus.mpn.gov.rs/bitstream/id/37101/Disertacija11497.pdf
dc.identifier.fulltexthttp://nardus.mpn.gov.rs/bitstream/id/37102/IzvestajKomisije11497.pdf


Files in this item

Thumbnail
Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record