Examensarbeten för kandidatexamen // Bachelor Theses

Länka till denna samling:

https://odr.chalmers.se/handle/20.500.12380/24

Browse

Visar 1 - 20 av 22

Värmestabila enzym från svampen Scytalidium thermophilum
(2017) Bergklint, Sofia; Bergman, Sebastian; Larsson, Elise; Nydahl, Karin; Persson, Frida; Åström, Marianne; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för biologi och bioteknik; Chalmers University of Technology / Department of Biology and Biological Engineering
De miljöproblem som världen idag står inför beror till stor del på förbränning av fossila råvaror. En av de största utmaningarna för att minska den negativa miljöpåverkan är att hitta sätt att använda förnybart kol, till exempel i form av växtbiomassa, istället för fossilt. I detta kandidatarbete, som genomförts på Chalmers tekniska högskola år 2017, har den sedan tidigare okända stammen FCH 6.2 av den termofila filamentösa svampen Scytalidium thermophilum undersökts som källa till enzym för omvandling av växtbiomassa. Målet med projektet var att hitta så effektiva och värmestabila enzym som möjligt. Därför har svampen odlats på flera olika odlingssubstrat (kolkällor), samt enligt två olika odlingsmetoder, flytande kultur och en kultur där endast en liten mängd vätska tillsätts till kolkällan. Målet var sedan att jämföra resultaten mellan olika odlingar för att se vilken kolkälla och odlingsmetod som genererat mest enzym med så hög enzymatisk aktivitet som möjligt. För att kunna jämföra de olika odlingarna mättes proteinkoncentrationen i extraktionslösningarna. Därefter jämfördes enzymens aktivitet på både naturliga polysackarider och syntetiska enzymsubstrat. Resultatet visade att S. thermophilum producerade värmetåliga enzym som hade aktivitet vid både 60° C och 70° C. Därav kan enzym producerade av S. thermophilum FCH 6.2 vara av intresse för användning inom industrier. Mer forskning skulle kunna visa vilka enzym som produceras vid odling på olika kolkällor. Vidare vore det intressant att jämföra enzymen med kommersiella enzymblandningar för att få en uppfattning om enzymens effektivitet.
Utvecklandet av v¨armeresistenta
(2017) Berdenius Norström, Tage; Norberg, Axel; Sjölin, Jacob; Häger, Anders; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för biologi och bioteknik; Chalmers University of Technology / Department of Biology and Biological Engineering
N¨ar etanol framst¨alls genom fermentation kan v¨arme vara ett stort problem d˚a mycket energi g˚ar till att kyla bioreaktorerna f¨or att h˚alla dem p˚a en optimal temperatur f¨or j¨asten. Genom att designa en mer v¨armeresistent j¨aststam s˚a beh¨over inte bioreaktorerna kylas lika mycket och inte lika mycket energi kommer beh¨ova tillf¨oras i n¨asta steg f¨or att destillera produkten. Ytterligare en f¨ordel ¨ar att processer sker snabbare vid h¨ogre tempe-raturer vilket leder till h¨ogre produktion av etanol. Allt detta resulterar i att mer produkt erh˚alls samtidigt som b˚ade energi och pengar sparas. M˚alet med detta arbete var att till-verka en mer v¨armeresistent j¨aststam med hj¨alp av metoden kallad Adaptive Laboratory Evolution. Genom att uts¨atta tv˚a k¨anda laboratoriestammar CEN.PK113-7D och S288C f¨or stress i form av v¨armepulschocker ¨over perioder om fem timmar (38◦C-45◦) vilket se-lekterar f¨or en mer v¨armeresistent stam. Hela den laborativa processen dokumenterades genom att ta OD-m¨atningar efter att stammarna f˚att ˚aterh¨amta sig fr˚an chocken samt att med j¨amna mellanrum unders¨oka dem med hj¨alp av ett mikroskop. Detta f¨or att s¨oka efter f¨or¨andringar i cellernas morfologi samt potentiell kontamination. De modiﬁerade stammar-nas egenskaper j¨amf¨ordes mot sina vildtyper samt en tidigare framtagen v¨armeresistent stam TT11 med hj¨alp av en bioscreen och en HPLC. Resultaten ¨ar ofullst¨andiga om huruvida denna metod givit n˚agra st¨orre f¨or¨andringar eller ej hos stammarna. Tyv¨arr kan det fr˚an detta inte dras n˚agra konkreta slutsatsar om en pulsbaserad Adaptive Labora-tory Evoultion varit eﬀektiv eller inte. Framtida studier, framf¨orallt tester p˚a genomet, m˚aste genomf¨oras f¨or att n˚agra konkreta slutsatser ska kunna dras om denna applikation av Adaptive Laboratory Evolution.
Aggregation av Parkinsonproteinet -synuklein (vildtyp och sjukdomsvarianterna A30P och A53T) samt interaktion med liposomer
(2017) Lorentzon, Emma; Olsson, Anna; Sundvall, Nathalie; Tingvall Gustafsson, Johanna; Torell Björkman, Agnes; Vånder, Frida; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för biologi och bioteknik; Chalmers University of Technology / Department of Biology and Biological Engineering
Parkinsons sjukdom ¨ar en vanlig ˚aldersrelaterad neurodegenerativ sjukdom, som leder till b˚ade motoriska och kognitiva problem. Sjukdomen karakt¨ariseras av ab-normal ansamling av proteinaggregat, kallade Lewykroppar, inneh˚allande amyloida ﬁbrer. Dessa ﬁbrer best˚ar till stor del av proteinet α-synuklein, som fr¨amst ˚aterﬁnns i de presynaptiska nervterminalerna, d¨ar det interagerar med bland annat fosfolipider och andra molekyler. Syftet med projektet ¨ar att studera hur tre varianter av α-synuklein, vildtyp samt tv˚a sjukdomsalstrande mutationer, A30P och A53T, aggregerar samt interage-rar med liposomer. Liposomerna best˚ar av DOPC, DOPS, DOPE och kolesterol f¨or att efterlikna synaptiska vesiklar i hj¨arnan. Proteinstruktur samt aggregationskinetik in¨arvaro av liposomer unders¨oktes m.h.a. cirkul¨ar dikroism och ﬂuorescenspektro-skopi. Studien visar att samtliga α-synukleinvarianter interagerar med liposomerna. Vildtypen och A53T-mutanten uppvisar en likartad strukturell f¨or¨andring, i form av en ¨okning av α-helixstruktur, i n¨arvaro av liposomer, medan A30P-mutanten uppvisade l¨agre grad av strukturf¨or¨andring. Aggregationskinetiken f¨or samtliga proteinvarianter inhiberas av de syntetiska liposomerna, vilket observeras m.h.a. tioﬂavin T ﬂuorescens. Prov inneha˚llande enbart protein aggregerar snabbare ¨an i n¨arvaro av liposomer. Slutsatsen ¨ar att samtliga varianter av α-synuklein interagerar med membran-modellen, som inducerar en f¨or¨andring av deras sekund¨arstruktur. Aggregationen f¨or samtliga proteinvarianter inhiberas i n¨arvaro av membranmodellen.
Kostmönster hos gravida och ammande kvinnor i relation till omgivningsfaktorer
(2017) Lindbom, Agnes; Ljunggren, Elin; Cervin Ellqvist, Maria; Phung, Tommy; Brunnsåker, Daniel; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för biologi och bioteknik; Chalmers University of Technology / Department of Biology and Biological Engineering
Under graviditet och amning är en tid då många kvinnor är väldigt måna om sin kost. Den ska förse kvinnan och barnet tillräckligt med näring, samtidigt som kvinnan inte ska gå upp alltför mycket i vikt. Vissa vitaminer och mineraler är extra viktiga för att barnet ska kunna utvecklas rätt under graviditeten. Hur kosten varierar mellan olika grupper av kvinnor beroende på olika förutsättningar blir intressant för att se var insatser kan behöva göras för att få dessa grupper att äta mer näringsrik mat. Projektets syfte var att studera skillnader i kost och näringsintag mellan kvinnorna beroende på olika omgivningsfaktorer. Dessa faktorer är ålder, bostadssituation, om barnet har syskon sedan tidigare eller ej, utbildningsnivå, och socioekonomisk status. Det har även studerats hur väl kvinnorna följer de rekommenderade intagen av olika näringsämnen enligt de Nordiska näringsrekommendationerna (NNR). Kost- och omgivningsdatan som använts i projektet är hämtad från NICE-studien. Denna studie är ett samarbete mellan Chalmers tekniska högskola, Sahlgrenska akademin och Sunderbyn sjukhus i Norrbotten. Både intag av mikro- och makronutrienter i förhållande till omgivningsfaktorerna har studerats med hjälp av ANOVA, t-test och logistisk regression, i mjukvaruprogrammet IBM SPSS Statistics. Analyser av mikronutrienterna har innefattat både analys av skillnader i intag och hur väl kvinnorna uppfyller RDI. Makronutrienterna har endast analyserats med hänsyn till skillnader i intag. Genom att studera medelvärden och fördelningen över andelen av alla kvinnor som uppfyller RDI, kan ses att folat var den vanligaste mikronutrienten att ha ett bristfälligt intag av i kosten för både gravida och ammande kvinnor. För ammande kvinnor var det även vanligt med ett bristfälligt intag av järn. Det analyserades dock inte kosttillskott för dessa ämnen, vilket gjorde att det inte gick att se om de hade ett bristfälligt intag av dessa ämnen totalt sett. För makronutrienterna hamnade de flesta gravida och ammande kvinnorna inom de rekommenderade intervallen. Utbildningsnivå var den omgivningsfaktor som hade mest samband med intaget av mikronutrienter, och de visade sig att kvinnor med högre utbildning hade högre sannolikhet att uppfylla RDI för flera näringsämnen. Analyserna med t-test och logistisk regression visade en signifikant skillnad i energiintag mellan kvinnor med barn sen tidigare och de utan, där de i med barn sen tidigare hade ett högre intag. Detta gav även signifikanta skillnader för flera mikronutrienter som fosfor, kalcium och riboflavin. Det kan även konstateras att antalet signifikanta skillnader mellan näringsintagen minskade efter graviditeten och ju längre tid efter förlossningen det hade gått. Detta kan bero på graviditeten är en väldigt speciell tid i en kvinnas liv och att det då är mycket som ändras i form av aptit och kroppsform. De observerade skillnaderna mellan de olika grupperna som studerades i projektet kan användas som stöd för fortsatt forskning i NICE-studien eller som en indikation för vilka gruppers näringsintag Sunderbyns sjukhus kan vara uppmärksamma på.
Utveckling av n-alkaninducerad biosensor i Saccharomyces cerevisiae: Undersökning av Yarrowia lipolyticas promotor ALK1 och dess tillh¨orande transkriptionsfaktorer.
(2017) Baaz, Marcus; Hedin, Alex; Johansson, Elin; Olofsgård, Moltas; Stenbom, Malin; Tabell, Martin; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för biologi och bioteknik; Chalmers University of Technology / Department of Biology and Biological Engineering
F¨orbr¨anning av fossila br¨anslen har h¨ojt medeltemperaturen p˚a jorden. F¨or att motverka detta ﬁnns det en ¨okad vilja att tillverka biobr¨anslen som kan ers¨atta fossila br¨anslen. I detta projektet l˚ag fokus p˚a n-alkaner. Det ﬁnns redan stammar av Saccharomyces cerevisiae som producerar n-alkaner, men de ¨ar inte eﬀektiva nog f¨or produktion p˚a industriell skala. F¨or att underl¨atta utveckling av dem unders¨oks m¨ojligheten att tillverka en biosensor som kan detektera n-alkaner. Under detta projekt unders¨oktes det om det n-alkaninducerade transkriptionssystemet fr˚an Yarrowia lipolytica kan fungera i S. cerevisiae. Detta g¨ors f¨or att S. cerevisiae inte har ett naturligt n-alkaninducerat system. Biosensorsystemet best˚ar av den n-alkaninducerade promotorn ALK1 och generna som kodar for tran-skriptionsfaktorerna Yas1, Yas2, Yas3 och proteinet GFP (Gr¨on Fluorescerande Protein). Yas1 och Yas2 fungerar som aktivatorer f¨or PALK1 och Yas3 fungerar som en repressor f¨or promotorn genom att binda till Yas2 i fr˚anvaro av n-alkaner. Systemet konstruerades genom att koppla GFP till PALK1 tillsammans med olika kombinationer av generna. Aktiviteten hos PALK1 m¨attes med hj¨alp av ﬂuorescens i en ﬂ¨o-descytometer. Testerna visade att ﬂuorescensen blev starkare med Yas1 och Yas2 n¨arvarande. Det visade ¨aven att kombinationen med Yas1, Yas2 och Yas3 tillsammans gav en f¨orst¨arkt uttryck, trots att Yas3 uttrycker ett protein som ska inhiberar PALK1 . Att Yas3 gav ett starkare uttryck kan betyda att det ﬁnns ok¨anda komponenter som ¨ar kopplade till Y. lipolyticas n-alkaninducerade system. Systemet verkar fun-gera annorlunda i Y. lipolytica gentemot S. cerevisiae. Ytterligare studier ¨ar n¨odv¨andiga f¨or att fastst¨alla om det g˚ar att anv¨anda den som en biosensor f¨or n-alkaner i S. cerevisiae.
Utveckling av biosensorer för
(2018) Bergqvist, Markus; Edström, Tora; Hermansson, Gustav; KUGATHASAN, Kopika; Lindborg, Jacob; Nilsson, Clara; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för biologi och bioteknik; Chalmers University of Technology / Department of Biology and Biological Engineering
Användning av s.k. cellfabriker är en växande metod för produktion av olika kemikalier. Exempelvis gör den begränsade möjligheten till ökad odling av kakaobönor det intressant att hitta alternativa metoder för framställning av kakaosmör. Produktion av kakaosmör-liknande lipider med hjälp av jäst hade här kunnat vara ett alternativ. Kakaosmör består huvudsakligen av triacylglyceroler, som innehåller främst mättade fett-syror. För att underlätta arbetet med att ta fram jäststammar som producerar rätt typ av fettsyror, krävs ett sätt att snabbt identifiera celler av intresse. En biosensor som ger ett visuellt utslag vid närvaro av mättade fettsyror, skulle på så sätt vara till stor nytta vid utvärdering av cellbibliotek. I detta arbetet har två potentiella system för detta testats i Saccharomyces cerevisiae med grönt fluorescerande protein, GFP, för visuellt utslag. System 1 i detta projekt grundar sig i repressorn DesT från Pseudomonas aeruginosa. Den-na repressor inhiberar transkription genom att binda till DNA, men släpper från DNA och möjliggör transkription, om mättade fettsyror finns i överskott. För att föra in detta sy-stem som en biosensor i S. cerevisiae, användes en vektor med GFP under en promotor innehållande bindningssäten för DesT, samt genen desT. System 2 baseras på proteinet Mga2, som finns naturligt i jäst. Detta protein har förmågan att detektera mättade fettsy-ror, varpå en mindre del av proteinet klyvs av och transporteras in i kärnan. Detta system utnyttjades vid utvecklingen av biosensorn genom användning av split GFP. GFP11 sat-tes ihop med MGA2 i en plasmid. Ytterligare en vektor användes för att introducera GFP1-10, tillsammans med en lokaliseringssekvens, i S. cerevisiae. Med båda dessa kom-ponenter närvarande i cellen möjliggörs förening av de två delarna i kärnan och därmed ett fluorescensutslag vid detektion av mättade fettsyror. Båda system var framgångsrikt konstruerade och transformerade i S. cerevisiae. För att undersöka huruvida de båda systemen kunde ge ett fluorescensutslag användes flödescytometri. I ett test utan fettsyror visade båda systemen att de fungerade i avseendet att de kunde ge ett fluorescensutslag. Test med olika koncentrationer av mättade och omättade fettsyror i mediet utfördes sedan för att undersöka systemens respons på olika mängder mättade fettsyror. Varken system 1 eller system 2 gav någon noterbar skillnad i respons vid olika mängder mättade fettsyror i tillväxtmediet. För system 2 testades även olika tillväxttemperaturer för att inducera en skillnad i membranets fettsyrakomposition, men inte heller detta gav någon skillnad i biosensorns utslag. Eftersom båda systemen uppvisar fluorescens, kan det finnas potential att utveckla dessa och använda dem som biosensorer. Mer studier krävs dock för att avgöra om det är möjligt att få systemen att ge olika stark fluorescens beroende på cellens fettsyrakomposition.
Etanolbildande acetogener för syngasfermentering –en jämförande studie
(2018) Mårtenson, Sara; Stavås, Emma; Hadi, Fahim; Landström, Carl-Johan; Frithiofson, Emil; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för biologi och bioteknik; Chalmers University of Technology / Department of Biology and Biological Engineering
The use of fossil fuels contributes to global warming, which is one of the biggest pro-blems in today’s society. An alternative to reduce the use of fossil fuels is to instead use renewable fuels, such as bioethanol. One way to produce bioethanol is to allow anaerobic microorganisms to ferment syngas, a mixture of carbon monoxide, carbon dioxide and hydrogen gas. The purpose of the work was to evaluate and rank microorganisms, which by fermentation of syngas, have the greatest potential for high ethanol production. A literature review gathered information of around 100 microorganisms to find the orga-nisms with the greatest potential for ethanol production. The results showed that Clostri-dium autoethanogenum, Clostridium carboxidivorans, Clostridium coskatii, Clostridium ljungdahlii and Clostridium ragsdalei were the microorganisms with the greatest poten-tial. In addition to the literature study, an experiment was performed where inhibitor tolerance was examined. The inhibitor ammonia was added to C. ljungdahlii, C. autoethanogenum and C. carboxidivorans. These three organisms were deemed to have high potential in the literature review and were available at the institution. The result showed that no organism grew at 100 mM of ammonia. C. ljungdahlii showed the highest tolerance as neither ethanol formation nor growth decreased significantly at 50 mM and below. The ethanol production of C. autoethanogenum decreased already at 35 mM. The ethanol production C. carboxidivorans decreased at 50 mM ammonia. The work was carried out at Chalmers University of Technology.
SAMBAND MELLAN GRAVIDA KVINNORS NÄRINGSINTAG OCH ALLERGIFÖREKOMST HOS DERAS BARN VID ETT ÅRS ÅLDER
(2018) Lönnermark, Johanna; Knudsen, Veronika; Hagström, Martin; Tobin, Beatrice; Eriksson, Josefine; Billstein, Martina Hermanova; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för biologi och bioteknik; Chalmers University of Technology / Department of Biology and Biological Engineering
Allergier är idag några av Sveriges vanligaste sjukdomar och drabbar ungefär en tredjedel av Sveriges befolkning. Det antas vara många olika faktorer som påverkar huruvida en individ utvecklar allergi eller inte. På senare tid har det undersökts vilka faktorer som påverkar eventuell allergiutveckling redan under fosterstadiet. Exempel på sådana faktorer är vad en kvinna äter under graviditeten, bosättning under uppväxt och huruvida allergier är genetiskt överförbara eller inte. En pågående forskningsstudie som bland annat undersöker dessa faktorer kopplade till allergi är NICE-studien, vilken är en födelsekohortstudie från Norrbotten, Sverige. Detta kandidatarbete syftade till att söka samband mellan kvinnors näringsintag under graviditeten och förekomst av atopiska allergier hos deras barn vid ett års ålder. Arbetet utfördes både genom en litteraturstudie och en statistisk analys som främst bestod av logistiska regressionstester baserade på data från 309 deltagare i NICE-studien. Resultatet från litteraturstudien visade att ett lågt vitamin D-intag under graviditeten verkar öka risken för utveckling av atopiska allergier hos barn, och att intag av omega-3-tillskott verkar minska risken. Resultatet från den statistiska analysen i detta kandidatarbete visade att 17 % av de undersökta barnen i undersökningen hade minst en typ av allergi. Analysen visade även att olika fettsyror, som omega-3, tycks påverka utvecklingen av födoämnesallergi hos spädbarn. I dessa fall indikerades en positiv effekt från vissa fleromättade fettsyror, däribland linol- och linolensyra, som visades minska risken för födoämnesallergi hos barnen vid ett års ålder. Niacin visade på eventuella samband med sensibilisering, där ett ökat intag skulle öka risken. Överlag uppfyllde inte de deltagande kvinnorna de rekommenderade dagliga intagen för de näringsämnen som undersöktes, utan hade generellt för låga intag. Detta skulle dock kunna bero på bristfällig insamling av kostdata i NICE-studien snarare än otillräcklig kosthållning. En slutsats från detta arbete var att resultaten från litteraturstudien inte tycktes stämma helt överens med de statistiska resultaten. Vitamin D visade inga av de förväntade signifikanta sambanden med någon typ av allergi. Däremot visade Omega 3 på en sådan koppling vilket stämde med tidigare studiers resultat. Framtida studier rekommenderas fokusera på att identifiera samvarierande faktorer och justera för dessa för att erhålla direkta kopplingar mellan kostintag hos gravida kvinnor och allergiutveckling hos deras barn. Enstaka observationsstudier bör inte ensamt ligga till grund för kostrekommendationer då det inte är tillräckligt tillförlitliga. Om liknande studier skulle genomföras bör dessa inkludera kosttillskott och, om möjligt, mäta kosten på ett noggrannare sätt genom att till exempel väga maten.
Kortkedjiga fettsyror i fekalprover från människa
(2018) Andersson, Emma; Gashi, Gentijana; Huynh, William; Junkers, Jakob; Thorvaldsson, Mira; Wennerberg Kristoffersson, Cornelia; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för biologi och bioteknik; Chalmers University of Technology / Department of Biology and Biological Engineering
Det h¨ar ¨ar ett projekt om kortkedjiga fettsyror. Projektet ¨ar en del av en st¨orre studie om hur kost-ﬁbrer bryts ner till kortkedjiga fettsyror och hur dessa korrelerar till kardiometaboliska sjukdomar. Detta kandidatarbete syftar till att validera en analysmetod f¨or detektion av kortkedjiga fettsyror i fekalprover fr˚an m¨anniskor, med hj¨alp av gaskromatograﬁ och masspektrometri. Dessutom an-v¨andes metoden f¨or att analysera kortkedjiga fettsyror i fekalprov fr˚an m¨an som medverkat i en ¨overkorsnings- och interventionsstudie. Analysmetoden validerades genom att testa riktighet och precision efter analys av kortkedjiga fett-syror i en pool av fekalprover fr˚an friska volont¨arer. Precisionen f¨or analysmetoden visade godtyckliga resultat. D¨aremot visade riktigheten, som utv¨ar-derades genom utbyte av tre standardprov spikade med kortkedjiga fettsyror, v¨arden som ¨overskred de acceptabla gr¨anserna. Detta indikerade att matriseﬀekter fanns. Eftersom att precisionen var god anv¨andes metoden f¨or att analysera proverna fr˚an kostinterventionsstudien, trots ol¨osta matrisef-fekter. Den laborativa analysen p˚a proverna fr˚an kostinterventionsstudien utf¨ordes p˚a sammanlagt 72 prover fr˚an tolv individer, men ¨aven resterande datam¨angd, analyserat av laboratorieingenj¨oren, inkluderades i den statistiska analysen. Efter analysen kunde slutsatsen dras att ¨attiksyra, pro-pansyra samt butansyra var de kortkedjiga fettsyror som hade h¨ogst koncentration. Det fanns en signiﬁkant skillnad i koncentration av butansyra, kapronsyra, och valeriansyra mellan r˚ag- och ve-tebaserad diet, och generellt var koncentrationerna i fekalierna n˚agot h¨ogre efter den r˚agbaserade dieten j¨amf¨ort med den vetebaserade. Det noterades ¨aven en ¨okad koncentration av ¨attiksyra och propansyra varav koncentrationen av isovaleriansyra minskade av den vetebaserade dieten j¨amf¨ort med ing˚angskoncentrationen. Tydliga trender f¨or koncentrationerna av kortkedjiga fettsyror, inom individerna kunde observeras, medan stora skillnader mellan individer syntes. Detta tyder p˚a att den individuella mikrobiotan har stor p˚averkan p˚a fekaliernas inneh˚all. I stort sett ¨okade koncentrationerna av kortkedjiga fettsyror hos individerna d˚a de ﬁck en ﬁberrik diet och minskade d˚a de inte ˚at n˚agon speciﬁk diet. Den generella ¨okningen under dieten kan antingen bero av s¨amre upptag, en ¨okad produktion eller en kombination. F¨or att kunna dra slutsatser kring detta beh¨ovs fekalproverna j¨amf¨oras med blodprover.
Potentiella proteinbiomarkörer för typ 2-diabetes och deras samband med kostintag: en tvärsnittsstudie
(2018) Conti, Sofia; Nilsson, Ellinor; Stålfelt, Frans; Wehlander, Gabrielle; Wu, Simon; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för biologi och bioteknik; Chalmers University of Technology / Department of Biology and Biological Engineering
Bakgrund: Typ 2-diabetes (T2D) är en globalt växande folksjukdom som leder till höga sjukvårdskostnader och lidande för den drabbade. Det finns hopp om att i framtiden kunna använda biomarkörer som indikerar på risk för T2D och på så vis kunna prediktera och förebygga utveckling av sjukdomen. Syfte: Denna studie syftade till att identifiera blodplasmaproteiner associerade med T2D och undersöka hur dessa var kopplade till självrapporterade kostintag. Studien grundar för vidare forskning genom att upptäcka proteiner som är lovande att vidare prövas som prediktiva, diagnostiska eller prognostiska biomarkörer, samt hur kost kan påverka sådana proteinbiomarkörer. Metod: I studien analyserades data från Svenska mammografikohorten - kliniska subkohorten för att jämföra proteiner mellan 210 deltagare med T2D och 3 972 deltagare utan sjukdomen. Proteinerna analyserades via Olink Proteomics CVDIII panel. Associationen mellan proteiner och T2D undersöktes genom logistisk regression och principalkomponentanalys, med modeller som justerade för vanliga förväxlingsfaktorer. Utifrån resultaten urskiljdes potentiella proteinbio-markörer för T2D. Korrelationen mellan dessa potentiella proteinbiomarkörer och livsmedel samt näringsämnen analyserades genom Spearmans rangkorrelation. Resultat och slutsatser: Tio proteiner identifierades som potentiella proteinbiomarkörer efter justering för vanliga riskfaktorer kopplade till T2D, där framförallt GDF-15, Gal-4 och TR-AP visade en signifikant association till T2D. Specifika livsmedel samt näringsämnen visades korrelera med dessa potentiella proteinbiomarkörer. Till följd av studiens design var det inte möjligt att avgöra om det fanns orsakssamband mellan proteiner och T2D eller mellan proteiner och kost.
New products from seafood side streams to stimulate a circular economy
(2019) Haldén, Cecilia; Lidfeldt, Matilda; Haxhijaj, Drilon; Björkner, Malin; Jiresten, Erik; Johansson, Sofia; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för biologi och bioteknik; Niklasson, Claes; Abdollahi, Mehdi; Forghani, Bita; Undeland, Ingrid
The Paris Agreement implicates that society will take necessary action to prevent the global mean temperature to rise more than 1.5°C. Since 80% of greenhouse gas emissions from agriculture originate from livestock, a protein shift is needed. This project has investigated the possibilities to implement proteins recovered from solid and liquid seafood processing side streams in different types of food products including fish ball, fish sausage, fish soup and mayonnaise. The proteins were recovered from fish processing by-products using the pH-shift method and shrimp processing water using flocculation. Effect of using the alternative proteins on proximate composition (protein, moisture, fat and mineral content), color, texture and sensorial properties of the products were evaluated. The fish soups were found as the least promising products, due to the low protein content and low scores in the sensory analysis. The results showed that 50% substitution of salmon protein isolate in fish balls and fish sausages with fish mince had no negative impact on the products quality but problems with a complete replacement may arise, especially regarding texture and color of the products. The mayonnaises containing both fish and shrimp proteins showed promising properties compared to the samples with egg protein. It was concluded that more studies of products with isolate are needed. Taste tests, different ratios, of mince and isolate, and repeats of already performed tests and products would provide useful future knowledge.
Insekter för humankonsumtion - näringsvärdet i insekter tillgängliga på den europeiska marknaden
(2019) Johansson, Amanda; Benson, Julia; Vuong, Eddie; Havemeister, Fritjof; Karlsson, Jakob; Nordberg, Johannes; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för biologi och bioteknik; Niklasson, Claes; Landberg, Rikard
En ökande population, nya konsumtionsvanor, och ett förändrande klimat skapar framtida utmaningar för livsmedelsproduktionen. Efterfrågan för proteinrik föda ökar snabbt och skapar både klimatmässiga och ekonomiska problem. Insekter har föreslagits som alternativ proteinkälla till kött, en lösning som skulle kunna leda till bland annat minskade utsläpp av växthusgaser. Det är viktigt att ha kunskap om näringsinnehållet i insekter om de ska användas till humankonsumtion. I dagsläget saknas vetskap om insekters sammansättning av exempelvis; makronäringsämnen, vitaminer och mineraler. Syftet för studien var att öka kunskapen om näringsinnehållet i ett flertal ätbara insekter som är tillgängliga på den europeiska marknaden. De näringsämnen som undersöktes var fytinsyra, vitamin E (α- och γ-tokoferol), aminosyror, järn, zink, koppar och mangan. De analyserades med metoder såsom High-Performance Liquid Chromatography (HPLC), Liquid Chromatography Mass Spectrometry (LCMS) och Atomic Absorption Spectroscopy (AAS). De undersökta insekterna var termit, buffelmask, gräshoppa, vattenskorpion, flygande termit och gul mjölmask, bestående av totalt elva olika prover. Mängden fytinsyra var under detektionsnivå för samtliga prov (0,1 ppm). Mängden α- och γ -tokoferol varierade mellan de olika arterna. Den högsta koncentrationen av α-tokoferol hittades i gräshoppa (0,556 mg/100g) medan halten var under detektionsnivån för vattenskorpion. Totalt kvantifierades 18 aminosyror för varje prov, och aminosyrainnehållet varierade mellan arterna. Kopparkoncentrationen varierade mellan 0,5 – 2,7 mg/100g och järnkoncentrationen mellan 1,9 – 19,6 mg/100g. Provernas zinkkoncentration hade en mindre variation (3,5 – 4,6 mg/100g) med undantag för gräshoppa som avvek från övriga prover (7,6 mg/100g). För mangan var koncentrationerna i framförallt termiter mycket högre än förväntat (78 – 268 mg/100g). Med undantag för termiter kan de insekter som undersökts i studien, baserat på dess näringsinnehåll, anses lovande som föda eller komplement till kosten. Eftersom näringsvärdet varierade kraftigt mellan arterna kan ingen slutsats dras om näringsinnehållet i andra insekter.
Bakteriella polysackarider - enzymatisk syntes och jakt på nya nedbrytande enzymer
(2019) Bergentall, Martina; Chau, Christina; Engström, Enya; Johansson, Sofia; Lövgren, Sandra; Nordanger, Emma; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för biologi och bioteknik; Chalmers University of Technology / Department of Biology and Biological Engineering
A common problem in society today is tooth-related diseases caused by dental plaque. Dental plaque is a microbial biofilm which works like a protecting shield for organisms to live within, and consists of mostly water and polysaccharides. Dental plaque can eventually lead to diseases such as caries or tooth decay, hence treating dental plaque at an early stage is of importance. Despite preventional methods in use today, dental plaque is still a widespread global problem suggesting that these methods are insufficient. There are a limited number of enzymes known today which can break down mutan or alternan, which are two polysaccharides that can be found in the dental plaque matrix. This project aimed to isolate and categorise enzymes from microorganisms with the ability to break down mutan and alternan. A long-term goal with finding new enzymes able to break down the polysaccharides is to incorporate these enzymes in dental hygiene products. Since mutan and alternan are not commercially available they were produced from the enzymes GtfJ and GtfL, and then purified by centrifugation and filtration. To confirm the purity, the polysaccharides were tested by reducing sugar analysis and thereafter freeze-dried before use. The polysaccharides were then used as a carbon source in cultivation plates and in liquid media when cultivating microorganisms. Field studies were carried out for collection of samples in two green belts around the Gothenburg area. The sampling included water and soil samples from different biotopes, which were introduced to cultivation plates made up of agar and alternan or mutan. A cultivation plate only containing agar was used as control. Growth was studied for a couple of weeks, and some colonies which showed growth with a clearing zone were restreaked on additional cultivation plates. Thereafter, samples were inoculated into liquid media for faster growth and to generate a sufficient amount of DNA for sequencing. Samples which showed growth after inoculation, and had a clearing zone when restreaked, were analysed by 16S and ITS sequencing. Results from the sequencing showed the possible presence of a known fungal species, Brettanomyces bruxellensis, and also the probable presence of five fungal and bacterial species belonging to the genera Cladosporium and Paenibacillus. Out of the six species discovered, five of them were able to break down mutan and one of them was able to break down alternan. Due to lack of time the purpose of isolating and characterising enzymes from said microorganisms could not be achieved, and hence it is a possible subject for further studies. These studies may involve enzyme efficiency and function in vivo, along with comparisons between several di erent enzymes in order to obtain optimal enzyme characteristics.
New products from seafood side streams to stimulate a circular economy
(2019) Haldén, Cecilia; Lidfeldt, Matilda; Haxhijaj, Drilon; Jiresten, Erik; Johansson, Sofia; Björkner, Malin; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för biologi och bioteknik; Chalmers University of Technology / Department of Biology and Biological Engineering
The Paris Agreement implicates that society will take necessary action to prevent the global mean temperature to rise more than 1.5°C. Since 80% of greenhouse gas emissions from agriculture originate from livestock, a protein shift is needed. This project has investigated the possibilities to implement proteins recovered from solid and liquid seafood processing side streams in different types of food products including fish ball, fish sausage, fish soup and mayonnaise. The proteins were recovered from fish processing by-products using the pH-shift method and shrimp processing water using flocculation. Effect of using the alternative proteins on proximate composition (protein, moisture, fat and mineral content), color, texture and sensorial properties of the products were evaluated. The fish soups were found as the least promising products, due to the low protein content and low scores in the sensory analysis. The results showed that 50% substitution of salmon protein isolate in fish balls and fish sausages with fish mince had no negative impact on the products quality but problems with a complete replacement may arise, especially regarding texture and color of the products. The mayonnaises containing both fish and shrimp proteins showed promising properties compared to the samples with egg protein. It was concluded that more studies of products with isolate are needed. Taste tests, different ratios, of mince and isolate, and repeats of already performed tests and products would provide useful future knowledge.
Insekter för humankonsumtion NÄRINGSVÄRDET I INSEKTER TILLGÄNGLIGA PÅ DEN EUROPEISKA MARKNADEN
(2019) Benson, Julia; Johansson, Amanda; Vuong, Eddie; Havemeister, Fritjof; Nordberg, Johannes; Karlsson, Jakob; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för biologi och bioteknik; Chalmers University of Technology / Department of Biology and Biological Engineering
Insects for human consumption The nutritional quality of novel food entering European markets The rising global demand for meat puts a significant tension on the ecosystem and more sustainable alternative protein sources, which can substitute meat, are warranted. Insects have been suggested to serve as an alternative source to meat that could lead to diminished greenhouse gas emission produced by livestock. Before utilizing insects for food purpose, it is important to know their nutrient content. However, information about the composition of nutrients including macronutrients, vitamins and minerals are lacking for many insects. In the present study, the aim was to increase the knowledge regarding nutritional components in a selection of diverse edible insects. The analyzed components were phytic acid, vitamin E (α- and γ-tocopherol), amino acids, iron, zinc, copper and manganese. These nutrients were analyzed by different techniques including: High-Performance Liquid Chromatography (HPLC), Liquid Chromatography Mass Spectrometry (LCMS) and Atomic Absorption Spectroscopy (AAS). The insects analyzed were termite, buffalo worm, grasshopper, giant water bug, flying termite and yellow mealworm, in a total of eleven different samples. In all samples, the content of phytic acid was below the detection limit of the method (0.1 ppm). The content of α- and γ-tocopherol varied between the different insect species, with the highest content of α-tocopherol (0.556 mg/100g) found in grasshoppers whereas none were found in giant water bugs. In total 18 amino acids were quantified in all the samples and the content of amino acids varied within and between insects. Variations in copper concentration were found in the samples (0.5 - 2.7 mg/100g) as well as in iron concentration (1.9 - 19.6 mg/100g). The samples showed less variation in zinc concentration (3.5 - 4.6 mg/100g) apart from grasshoppers which had significantly higher content (7.6 mg/100 g). For manganese, the concentration found in different species of termites was significantly higher than expected (78 - 268 mg/100g). With exception of termites, based on the identified nutritional components suggest that the insects presented in this study can indeed be recommended as food or be served as a complement to a daily diet. Since the nutritional values varied significantly between several species the obtained data cannot support a general conclusion about nutritional contents in other insect species.
CRISPR/Cas9 för introduktion av metaboliska vägar som möjliggör konsumtion av ättiksyra och xylos i Saccharomyces cerevisiae
(2019) Björck, Henrik; Blick, Elin; Fredríksson, Johanna; Hammer úr Skúoy, Pauline; Ytterberg, Karin; Dehlén, Linnéa; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för biologi och bioteknik; Chalmers University of Technology / Department of Biology and Biological Engineering
Abstract CRISPR/Cas9 for introduction of metabolic pathways to enable the consumption of acetic acid and xylose in Saccharomyces cerevisiae An alternative to fossil fuel is the usage of Saccharomyces cerevisiae in the process of producing bioethanol from lignocellulosic biomass. However, S. cerevisiae can only utilise around 70% of the sugars from lignocellulose to produce ethanol, rendering the process inefficient. In order to increase the use of the sugars present in lignocellulosic biomass, this study aimed to introduce metabolic pathways for both acetic acid and xylose consumption in S. cerevisiae and analyse the effects of the modifications. For the acetic acid consumption the adhE-gene was introduced whereas for the xylose consumption three genes were introduced encoding xylose reductase (XR), xylitole dehydrogenase (XDH), and xylulokinase (XK). The CRISPR/Cas9 genome editing system was transformed into the cells to introduce the two metabolic pathways seperately in 12 strains of S. cerevisiae. The 12 strains included both laboratory strains as well as industrial and wild type strains. To analyse the results the three methods colony PCR, growth on solid selective media, and growth on liquid selective media were used. All studied strains had successful transformations for both pathways. On the other hand, the number of colonies varied between the different strains. For both pathways, the laboratory strains generally had more transformed colonies than the industrial and wild type strains. The lack of an integrated selection marker when using CRISPR/Cas9 as the genome editing tool made the selection of successfully engineered strains difficult. However, the results from growth in liquid media and colony PCR indicated that the integration of the metabolic pathway was successful for some of the strains. These results show that CRISPR/Cas9 is an useful method for integrating new metabolic pathways in S. cerevisiae and with further investigations the strains could provide important information in the development of bioethanol production.
Anaerobic Digestion using Mini Reactors. Validation and optimization of analytical instruments for anaerobic bioprocesses
(2020) Larsson, Yrsa; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för biologi och bioteknik; Franzén, Carl-Johan; Habagil, Moshe
I vattenreningsverk används anaerob nedbrytning för biologisk stabilisering av slamvattnet. I den anaeroba nedbrytningen skapas metan och koldioxid med andra ord biogas. Biogasen tas tillvara och kan användas som grön energikälla, men produktionen är inte alltid pålitlig i vilka mängder biogas som produceras. För att optimera och utveckla biogasproduktionen används småskaliga biogasreaktorer i laboratoriemiljöer. Fram tills idag så är det främst semikontinuerliga reaktorer som kommer till användning som behöver manuell matning och dataavläsning varje dag. VIVAB i Varberg har investerat i automatiska reaktorer som ska förenkla laborativa undersökningar med mindre spill, automatisk avläsning och ta bort det vardagliga manuella momentet. Målet med arbetet under den här rapporten, har varit att möjliggöra en ersättning av de semikontinuerliga reaktorerna med de optimerade automatiska reaktorerna. Vid uppstart av de automatiska reaktorerna uppkom flera problem, som upptäcktes via höga värden på de organiska fettsyrorna och låg biogasproduktion. Optimering av reaktorutformningen skedde genom följande korrigeringar. Identifiering och eliminering av gasläckor, utbyte av delar av utrustningen och utformning av ett rör som möjliggör utflöde från reaktorn. Reaktorerna var sammankopplade med en PLC controller som via en skärm tillät enkla förändringar av reaktorerna vad gäller matning, temperatur, mixning och kalibrering av gasmätare och flödespump. Resultat från reaktorerna sparades i realtid i PLC controller som registrerade mätdata från reaktorerna varje gång gasmätaren läste av gasproduktion. Gasmätaren uppvisade i några fall fel resultat då gasmätningsutrustningen fastnat och inte läste av biogasproduktionen. För att undvika utelämning av resultat sammankopplades ytterligare en gasmätare, μ-Flow som kunde påvisa uteblivna data och bidra till en pålitlig kalibrering av gasmätaren. De automatiska reaktorerna fungerade efter optimeringen mer eller mindre självgående med undantag för matning av slam var 4–5 dag. Detta innebär en stor minskning i arbetsbelastning vid laborationer och analyser vid optimering och utveckling av biogasproduktion som i efterhand kan appliceras på storskalig biogasproduktion.
Artbestämning och karaktärisering av laktosväxande vildjäst från Nigeria
(2022) Good, Johanna; Bellot Avendaño, Gelmy; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för biologi och bioteknik; Geijer, Cecilia; Persson, Karl
During cheese production, whey is a residual product, containing disaccharide lactose and other nutrients and minerals. Large quantities of whey must be disposed of yearly, which becomes costly since it requires further processing. The possibility of using microorganisms to convert this cheap and available resource into valuable bioproducts is an attractive approach. However, few known yeasts can perform this task without extensive genomic engineering. The discovery of yeast species that naturally produce valuable biochemicals could increase the value of whey in the industry. Therefore, from a large collection of wild Nigerian yeast isolates, our research sought to identify new yeast species that can grow on lactose. This was done by identifying species with DNA sequence data from a collection of ~6000 wild Nigerian yeast strains, were ~230 was found to grow on lactose. One representative isolate from 15 selected species were chosen for cultivating, HPLC-analysis, and literature review. The species were selected based on findings in literature such as usage in industry, bioproduct formation and biohazard level. The selected species include Apiotrichum mycotoxinovorans, Candida orthopsilosis, Candida pseudointermedia, Clavispora lusitaniae, Cutaneotrichosporon curvatum, Cyberlindnera fabianii, Kodamaea ohmeri, Meyerozyma caribbica, Meyerozyma carpophila, Moesziomyces antarcticus, Papiliotrema flavescens, Rhodotorula mucilaginosa, Trichosporon insectorum, Vishniacozyma taibaiensis and Yarrowia lipolytica. The literature research of this study revealed that all yeast species may have industrial potential, but more research is needed, especially for C. pseudointermedia, M. carpophila and V. taibaiensis, for which information was lacking. Species that produced fatty lipids deemed of special interest, due to the potential for future use in biotechnology. The result from the cultivation showed that half of the species grew well on lactose medium, which was backed up by the HPLC analysis. M. antarcticus was the only species which had greater growth in lactose medium than in glucose medium, and which also, shown trough the HPLC analysis, produced products that differed from other species. Although a few species showed good potential, further research is needed to determine if the species is suitable future industrial usage.
Från restbiomassa till protein: En studie om filamentösa svampar
(2023) Bergstedt, William; Björnelf, Stina; Johansson, Cecilia; Rydberg, Cecilia; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för life sciences; Chalmers University of Technology / Department of Life Sciences; Geijer, Cecilia; Nygård, Yvonne; Umashankar, Pavithra; Ealumalai, Pavithra
One of today’s greatest challenge is producing enough nutritious food for the growing population of the world in a sustainable way. One solution could be the increased use of residual biomass. Forestry and agriculture generate an estimated 140 gigatons of residual biomass annually globally. Some of these residual streams can be valorized by filamentous fungi, which convert residual biomass into proteins to produce food and animal feed. This Bachelor thesis aimed to contribute to a more sustainable production of food by improving the growth of filamentous fungi on Spent Sulfur Liquor (SSL) with two methods of Classical Strain Improvement (CSI) and investigated in whether fungi can grow on other waste streams. Eight proprietary strains (mutants of CirkuleinTM) and Trichoderma reesei, Aspergillus niger, Aspergillus nidulans and Myceliophthora thermophila were screened. The original and mutated fungi were screened on different liquid media to determine the strains most adapted to each media. The best strains, ranked by growth rate, were grown in shake flasks and their dry biomass was measured. Fungi were also grown on solid media in petri dishes. Methods used for strain development are Adaptive Laboratory Evolution (ALE) and UV mutagenesis, with the ambition to mutate strains with a higher growth rate that can be used in large-scale industries. The screening of the strains resulted in six strains being chosen for fermentation in shake flasks. The largest growth, in terms of dry weight, was obtained from the strains grown on SSL. The ALE showed a slight improvement in growth rate for one CirkuleinTM-strain while another remained unchanged. The UV-mutagenesis resulted in a survival rate of 1-3% and one of the mutated colonies showed an improved growth rate. The other replicates generally showed a lower growth rate than the control groups. From the screening on liquid media, it can be concluded that high-throughput screening is an effective first thinning of available strains. However, fermentation in shake flasks is necessary to get a reliable result since it ensures that the fungi are growing on the medium and not on the agar, for example. Though the fungi grew best on SSL they also grew on the other side streams tested and it is therefore of interest to continue investigating those. The fungi grew on two of the solid media, but their growth was inhibited on the coffee grounds. UV mutagenesis is a method that can produce improved strains, though a low survival rate is imperative to see change in a small sample size. ALE also procured improved strains, however, some of the developed strains obtained an unchanged growth rate. For both of these methods, further rounds of treatment would be necessary to obtain more efficient strains. Furthermore, the concentrations of the SSL used in ALE should be assessed in further studies to optimize the strain development
Lipidproduktion med sidoströmmar från ett grönt bioraffinaderi - Brunjuice och te som näringsmedium för cellfabriker
(2024) Berg, Sofia; Gustavsson, Carl; Hain, Juni; Hilmersson, Hugo; Lagerroth , Elin; Sölsnes , Isidor; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för life sciences; Chalmers University of Technology / Department of Life Sciences; Scheers, Nathalie; Siewers, Verena
Gröna bioraffinaderier används för att utvinna protein från biomassa såsom gräs, gröna grödor och omoget spannmål. En av restprodukterna som bildas är brunjuice, en sockerrik lösning som idag används som organiskt gödsel eller för att producera biogas, två processer som saknar ekonomisk lönsamhet. Denna studie undersöker möjligheten att producera lipider från jäst som odlats på brunjuice samt ett te, gjort på fibrer som är en annan restprodukt. Detta kan vara en möjlighet för framtida valorisering av gröna bioraffinaderiers sidoströmmar. Tidigare studier har visat på möjliga inhibitorer samt att sockerinnehållet i brunjuice varierar vilket försvårar tillväxten av mikrober. Tillväxten av 19 jäststammar kända för att producera lipider mättes på brunjuice, te och jästextrakt-pepton-dextros (YPD). Mätningarna utfördes initialt med ett spot-test och i en automatiserad tillväxtinkubator. Baserat på detta valdes Lipomyces tetrasporus, Barnettozyma californica, Cyberlindnera (Williopsis) saturnus, Debaryomyces hansenii, Starmerella bombicola och Schwanniomyces occidentalis ut för vidare analys. De sex jäststammarna odlades därefter satsvis för färgning av lipider och analys av sockerkonsumtion med hjälp av kromatografi innan och efter odlingen. Resultatet visade på bra tillväxt på både brunjuice och te för B. californica, C. saturnus och S. occidentalis. B. californica hade högst beräknad tillväxthastighet på samtliga medium med högsta hastigheten på brunjuice med ett värde av 0,567 ℎ−1. Däremot producerade C. saturnus och S. occidentalis störst respektive flest lipiddroppar av de analyserade stammarna. Sockeranalysen gav inget användbart resultat på grund av att sockerarterna inte kunde separeras tillräckligt för pålitlig identifiering. Slutsatsen av studien är att både brunjuice och te kan användas som ett alternativt tillväxtmedium för flera lipidproducerande jäster. Av de 19 tillgängliga jäststammarna visade sig C. saturnus och S. occidentalis odlade på brunjuice vara bäst lämpade för detta syfte.

Browse

Browsar Examensarbeten för kandidatexamen // Bachelor Theses efter Publicerad

Sökresultat per sida

Sortera efter