
Hlavní váha činnosti Ústavu biotechnologie je v oblastech pivovarnictví, biotechnologie v ochraně životního prostředí, v produkci alternativních paliv, v problematice biofilmu a produkce biodetergentů a enzymů.
Výzkum je soustředěn na studium biotechnologických procesů v celé jejich šíři – počínaje chováním biologického činitele (studium genotypu a fenotypového projevu buněčných populací za různých podmínek, fyziologie buněk, buněčných konsorcií s hlavním zřetelem na imobilizované buňky, biofilmy a chování směsných populací), studium jednotkových operací uplatňujících se v moderních biotechnologiích, včetně down-stream processingu, bioinženýrských aspektů (modelování a simulace bioprocesů, znalostní řízení a další) až po aplikace biotechnologických procesů v potravinářském, farmaceutickém, biotechnologickém či chemickém průmyslu, při ochraně životního prostředí (bioremediace - odstraňování polutantů, xenobiotik, těžkých kovů, likvidace a využití odpadů z potravinářských výrob a zemědělství). Ústav biotechnologie se podílí na výzkumu a koordinuje řadu výzkumných projektů zaměřených na oblast biotechnologií, jak na národní, tak i na mezinárodní úrovni.
Bioinženýrství
- Kultivace mikrobiálních populací v laboratorních bioreaktorech, jejich optimalizace a scale-up
- Řízení procesů v náplňových a submerzních bioreaktorech používaných v ochraně prostředí
- Separace nízkomolekulárních produktů z kultivačních médií pomocí fyzikálně-chemických metod
- Studium fyzikálně-chemických interakcí buněk s pevnými povrchy (adheze, flokulace)
Aplikovaná (mikro)biologie
- Hodnocení fyziologického stavu mikroorganismů a kvantifikace intracelulárních látek pomocí fluorescenčních metod (fluorescenční mikroskopie, průtoková cytometrie, fluorimetrie)
- Studium fyziologie biofilmových populací
- Anti-biofilmové vlastnosti přírodních látek a jejich aplikace v potravinářském průmyslu a medicíně
- Studium fototrofních mikroorganismů jako zdrojů biologicky aktivních látek
- Testování a studium odpovědi různých buněčných linií na experimentální působení nízkomolekulárních látek a jejich směsí se zaměřením na stanovení změn vitálních funkcí buněk (životnost, proliferace, atd.) a na studium vybraných buněčných signálních drah (indukce apoptosy, aktivace p53, NFkB, ROS atd.).
- Studium klíčových kroků v životním cyklu retrovirů, se zaměřením na skládání retrovirové částice a její maturaci.
- Studium interakcí nanočástic a biologických systémů
- Meziprodukty degradace a degradační dráhy polutantů životního prostředí
- Studium složek chmele a možné aplikace izolovaných biologicky aktivních látek
Tradiční biotechnologie
- Vývoj nových pivovarských technologií a typů piv
- Vývoj postupů pro zvýšení mikrobiologické, koloidní a senzorické stability piva
- Výzkum pěnivosti piva, koloidní a senzorické stability piva, fyziologie pivovarských kvasinek
- Studium mikrobiálních kontaminantů v pivovarském provozu
- Zvyšování bezpečnosti piva a pivovarských surovin (plísňová kontaminace ječmene a sladu, mykotoxiny)
- Vývoj moderních analytických metod pro stanovení technologický významných parametrů piva, vína a pivovarských surovin
Biotechnologie v chemickém a farmaceutickém průmyslu
- Produkce enzymů a jejich využití při přípravě substrátu z lignocelulózových materiálů
- Zpracování odpadů z potravinářství a zemědělství (peří, sláma, celulózové materiály) na fermentovatelný substrát
- Produkce alternativních kapalných biopaliv biobutanolu a bioethanolu
- Cílené a necílené modifikace klostridiálních kmenů k dosažení vyšší produkce butanolu
- Mikrobní produkce prekursorů bioplastů (kyselina jantarová a mléčná)
- Produkce a využití glykolipidových biodetergentů
- Možnosti využití extremofilních kvasinek jako zdrojů nenasycených mastných kyselin
- Produkce rekombinantních proteinů pomocí mikrobiálních buněk
- Produkce a biologická aktivita sekundárních metabolitů houby Monascus purpureus
Biotechnologie v ochraně životního prostředí
- Biologické čištění odpadní vody a plynů pomocí mezofilních a termofilních mikroorganismů
- Genetické a fyziologické manipulace s bakteriálními degradéry aromatických polutantů a jejich využití
- Aplikace biofilmových systémů pro cílenou dekontaminaci toxických látek
- Aplikace magnetického pole v biologické dekontaminaci odpadních vod