Sborník abstrakt SVK 2013 - Fakulta potravinářské a biochemické

Transkript

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze
Fakulta potravinářské a biochemické technologie
SVK 2013
Seznam sekcí a složení komisí – ústav 319
Biotechnologie I (přednášková)
Knihovna ústavu 319, 9:00
Sekce:
Komise:
Předseda:
Členové:
Soutěžící:
Sekce:
doc. Dr.Ing. Petra Patáková
Ing. Martin Halecký, PhD
Ing. Olga Schreiberová, PhD.
Bc. Eliška Beldíková (M2)
Bc. Jana Chrastná (M2)
Bc. David Kadlec (M2)
Filip Kaufman (B3)
Bc. Martina Majdáková (M2)
Bc. Jan Řezanina (M2)
Monika Šebestiánová (B3)
Biotechnologie I
Zvýšení antioxidační kapacity řasy Chlorella vulgaris
přídavkem polyfenolů
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Eliška Beldíková
M2
Ústav biotechnologie
doc. Ing. Tomáš Brányik, Ph.D.
Jednobuněčné řasy náleží mezi mikroorganismy s širokým biotechnologickým potenciálem, a
to zejména v oblasti potravinářského, krmivářského a farmaceutického průmyslu. Buněčné
stěny zelených řas rodu Chlorella disponují mnohými doménami, schopných vázat na svůj
povrch některé fenolové látky přítomné ve vodných a slabě alkoholických roztocích. Tato
práce se zabývá studiem antioxidační kapacity řasy Chlorella vulgaris obohacené o
polyfenoly ze skupiny flavan-3-olů a prenylovaných flavonoidů (významné rostlinné
fytoestrogeny a antioxidanty). Během práce bylo potvrzeno, že ke zvýšení antioxidační
aktivity dochází a to v případě kvercetinu až o téměř 60%. V budoucnu by výsledky tohoto
výzkumu mohly sloužit k vývoji nových doplňků stravy, obohacených o řadu látek
s prokazatelně pozitivními účinky na lidské zdraví, a jako náhrada synteticky připravených
antioxidantů.
SVK 2013
Sekce:
Biotechnologie I
Vývoj metody pro identifikaci chmelových terpenů v pivu
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Jana Chrastná
M2
Ing. Marcel Karabín, Ph.D.
Přestože jsou chmelové silice a sloučeniny od nich odvozené látkami významně ovlivňujícími
výsledné aroma produktu, neexistuje doposud jednotná metoda pro jejich stanovení v pivu a
meziproduktech jeho výroby. Postupy pro stanovení těchto látek ve chmelu nelze použít,
protože v průběhu chmelovaru dochází v důsledku odparu a nízké rozpustnosti těchto látek
ve vodě k významnému poklesu jejich koncentrace. Kromě toho dochází při přípravě vzorku
pro kvantitativní analytické stanovení k interferenci se širokým spektrem těkavých produktů
kvašení.
Zmíněné obtíže vedly k tomu, že prozatím používané metody slouží pouze ke stanovení
některých vybraných sloučenin (linalool, geraniol a některé oxidované terpeny), případně
jsou pro rutinní používání příliš náročné na čas a přístrojové vybavení.
Tato práce si klade za cíl vytvořit prvotní verzi metody, založené na kombinaci destilačních a
moderních extrakčních (SPE, SPME) postupů, pomocí které by bylo možno identifikovat
zástupce všech hlavních typů látek odvozených od chmelových silic (terpeny, terpenické
alkoholy, terpenické epoxidy) a která by se stala základem pro kvantifikaci těchto látek
v pivu.
Sekce:
Biotechnologie I
Syntéza a vlastnosti esterů kyseliny p-hydroxybenzoové
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. David Kadlec
M2
Ing. Iveta Hrádková, Ph.D.
Parabeny jsou skupinou alkylových esterů p-hydroxybenzoové kyseliny. Patří mezi chemické
konzervanty, hojně využívané v potravinářském, farmaceutickém i kosmetickém průmyslu.
Vzhledem ke špatné rozpustnosti methyl-, ethyl- a propylparabenů ve vodném prostředí je
snaha získat paraben polárnější, jenž umožní v daném průmyslovém odvětví snazší aplikaci.
Za tímto účelem byl transesterifikací methylparabenu s glycerolem za vysoké teploty
připraven „glycerolparaben“, systematicky nazvaný 1-O-(4-hydroxybenzoyl)glycerol.
Standardy methyl-, ethyl- a propylparabenů byly získány esterifikační reakci p-hydroxybenzoové kyseliny s příslušným alkoholem v přítomnosti kyselého katalyzátoru.
Zásadní vlastností parabenů je antimikrobiální aktivita, která byla stanovena na základě
vyhodnocení minimální inhibiční koncentrace. Byla zkoumána inhibice syntetizovaných
parabenů spolu s kyselinou p-hydroxybenzoovou (antimikrobiální standard), na mikroorganismy Escherichia coli a Staphylococcus aureus. Naměřené hodnoty prokázaly, že
s rostoucí délkou alkylového řetězce vzrůstá antimikrobiální aktivita, se silnějším účinkem
na grampozitivní bakterie.
SVK 2013
Sekce:
Biotechnologie I
Mikrobiální syntéza jantarové kyseliny
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Filip Kaufman
B3
prof. Ing. Mojmír Rychtera, CSc.
Kyselina jantarová je využívána v chemickém průmyslu jako výchozí látka pro výrobu
herbicidů, pesticidů, pryskyřic, plastů a mnoha dalších produktů. Ve farmaceutickém
průmyslu nachází uplatnění pro další syntézy. V dnešních dnech se jantarová kyselina vyrábí
hlavně chemickou syntézou z ropných produktů. Během posledních několika let se
biotechnologický výzkum zaměřil na ověřování technologie jantarové kyseliny pomocí
vybraných mikroorganismů kultivovaných na různých médiích získaných z obnovitelných
surovin. Cílem mé práce bylo otestovat několik sbírkových kmenů anaerobních bakterií.
Zjistil jsem, že anaerobní mikroorganismy Wolinella succinogenes DSM 1740, Succinivibrio
dextrinosolvents DSM 3072, Succinimonas amylolytica DSM 2873 a Mannheimia ruminalis
DSM 21141 získané z Německé sbírky mikroorganismů nejsou pro produkci kyseliny
jantarové vhodné z důvodu minimální produkce této kyseliny. Další cíl mé práce je určit a
popsat růstové a produkční schopnosti bakterie Actinobacillus succinogenes DSM 22257,
který je v literatuře hodnocen jako vhodný producent jantarové kyseliny.
Sekce:
Biotechnologie I
Přírodní látky jako nástroj regulující tvorbu biofilmu
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Martina Majdáková
M2
prof. Ing. Alena Čejková, CSc.
Rhamnolipidy jsou povrchově aktivní přírodní látky produkované mikroorganismy, které jsou
nadějným zdrojem nových léčiv. Jejich použití v lékařství může představit nový směr v řešení
problémů rezistence biofilmů vůči antibiotikům. Kombinace vhodných koncentrací antibiotika
a rhamnolipidů může usnadnit dispergaci zralého biofilmu, jehož tvorba má za následek
chronické, obtížně léčitelné infekce. Tato práce se zabývá hledáním vhodné kombinace
koncentrací
rhamnolipidů
(produkovaných bakteriemi
Pseudomonas
aeruginosa,
Enterobacter asburiae a Acinetobacer calcoaceticus) a antimikrobiálních látek a antibiotik
vůči růstu kvasinek Trichosporon cutaneum a Candida parapsilosis a bakterie Rhodococcus
erythropolis. Byly zjištěny minimální inhibiční koncentrace (MIC) rhamnolipidu a
amphotericinu B pro kvasinku Trichosporon cutaneum a MIC amphotericinu B pro kvasinku
C. parapsilosis. Pro bakterii R. erythropolis byly stanoveny také frakční inhibiční indexy (FIC)
kombinace daného rhamnolipidu a chlorhexidinu. Dále byla sledována adheze buněk
bakterie Rhodococcus erythropolis pod vlivem přítomnosti koncentrací rhamnolipidů a
chlorhexidinu zjištěných při stanovení FIC.
SVK 2013
Sekce:
Biotechnologie I
Využití Pythium oligandrum jako biofungicidu ve sladařství
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Jan Řezanina
M2
prof. Ing. Pavel Dostálek, CSc; Ing. Michaela Poštulková
Plísňová kontaminace ječmene a sladu je problém, se kterým se potýká řada sladoven
i pivovarů. Při výrobě sladu je dosaženo vhodných podmínek pro růst plísní produkujících
mykotoxiny a jiné nežádoucí metabolity. Kromě chemických a fyzikálních metod eliminace
plísňové kontaminace se často uplatňují i metody biologické, které se vyznačují vysokou
účinností, bezpečností a šetrností k životnímu prostředí. V průmyslových sladovnách je
známo využití mléčných bakterií a kvasinky Geotrichum candidum.
Cílem této práce bylo ověřit, zda lze za tímto účelem využít oomycetu Pythium oligandrum.
Tento agresivní mykoparazit se běžně využívá například v zemědělství nebo farmacii pro
potlačení plísňových chorob zemědělských plodin resp. živočichů včetně člověka. Jeho
využití ve sladařství zatím není známo. V průběhu sladovacího procesu v mikrosladovně byl
sledován vývoj plísně Fusarium oxysporum na sladovaném ječmeni po aplikaci P.
oligandrum na základě kvantitativní analýzy RT-PCR (polymerázová řetězcová reakce
v reálném čase). Pomocí této metody byl zjištěn počet molekul DNA sledované plísně, který
je úměrný počtu přítomných buněk. Bylo prokázáno, že P. oligandrum potlačuje růst plísně
F. oxysporum účinněji než běžně používaná kvasinka G. candidum.
Sekce:
Biotechnologie I
Úloha nukleokapsidového proteinu Mason-Pfizerova
opičího viru při tvorbě retrovirové částice
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Monika Šebestiánová
B3
Biochemie a mikrobiologie
doc. Ing. Pavel Ulbrich, Ph.D.
Retroviry jsou obalené RNA viry, zodpovědné za řadu vážných onemocnění u zvířat i
člověka. Nejznámějším je virus lidské imunodeficience, způsobující onemocnění AIDS.
Existuje mnoho přístupů k léčbě retrovirové infekce, většinou se jedná o inhibici jednotlivých
kroků životního cyklu retrovirů. Proto je jedním z důležitých a studovaných kroků životního
cyklu retrovirů skládání nezralých retrovirových částic. Po vypučení z hostitelské buňky
částice zrají proteolytickým štěpením strukturního polyproteinu Gag, který se skládá ze tří
hlavních domén (matrixové, kapsidové a nukleokapsidové (NC)). NC protein je bazický
protein, který obsahuje vysoce konzervativní motivy zinkových prstů a specificky váže
genomovou RNA. Role NC a zinkových prstů při skládání částic ještě nebyla příliš intenzivně
studována, nicméně z našich dřívějších studií vyplývá, že má vliv na morfologii částic. Pro
naše studium byl použit deleční mutant strukturního polyproteinu Gag, konkrétně fúzní
kapsidový a nukleokapsidový protein Mason-Pfizerova opičího viru s delecí N-terminálního
prolinu, který je schopen tvořit nezralé virům podobné částice (VLP). Cílem mé práce byla
příprava a purifikace proteinů nesoucích mutace v zinkovém prstu a studium následné tvorby
a morfologie VLP pomocí transmisní elektronové mikroskopie.
SVK 2013
Biotechnologie II (přednášková)
Pracovna vedoucího ústavu 319, 9:00
Sekce:
Komise:
Předseda:
Členové:
Soutěžící:
Sekce:
prof. Ing. Alena Čejková, CSc.
Dr. Ing. Leona Paulová
Ing. Lucie Kyselová, PhD
Bc. Gabriela Hozová
Bc. Markéta Koukalová
Bc. Nikol Krmenčíková
Bc. Martina Paldrychová
Bc. Nikola Podolová
Bc. Kateřina Rádlová
Bc. Tereza Tůmová
Biotechnologie II
Syntéza amidů betulinové kyseliny
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Gabriela Hozová
M2
Ústav chemie přírodních látek
Prof. Ing. Zdeněk Wimmer, DrSc.; Ing. Jana Šusteková
Přírodní látky se používají v léčbě různých onemocnění po tisíce let. Mezi tyto látky patří i
betulinová kyselina, pentacyklický triterpenoid, nacházející se napříč celou rostlinnou říší.
V posledních 20 letech je předmětem mnoha výzkumů právě díky svým biologickým
účinkům. Mezi tyto účinky patří protinádorové, anti-HIV, antibakteriální, protizánětlivé atd.
Může tedy být uplatněna v medicinální chemii jako potenciální léčivo, avšak kvůli špatné
rozpustnosti ve vodě a dalším nepříznivým vlastnostem je stále snaha připravit její deriváty.
Mezi tyto deriváty patří estery, amidy, oximy, N-heterocyklické deriváty a další.
Mým úkolem je připravit konjugáty betulinové kyseliny s aminokyselinami v poloze C(28).
H
NH
H
O
H
O
H
R
O
R= L-, D-fenylalanin methylester
R= L-, D-tryptofan benzylester
SVK 2013
Sekce:
Biotechnologie II
Vliv magnetického pole na vývoj přirozených biofilmů
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Markéta Koukalová
M2
prof. RNDr. Vladimír Jirků, DrSc.; Ing. Richard Ježdík
Mikroorganismy jsou v biofilmech obecně velmi odolné vůči nepříznivým vnějším
podmínkám, lépe degradují polutanty nebo lépe produkují sekundární metabolity. Tato práce
byla zaměřena na vystavení modelových mikroorganismů magnetickému poli s cílem zjistit
počáteční fázi buněčné adheze v porovnání s kontrolním měřením bez působení
magnetického pole v definovaných podmínkách průtočného reaktoru.
Zařízení, které bylo pro účely těchto pokusů zkonstruováno, umožňuje vystavit
homogennímu magnetickému poli statickou i recyklující buněčnou populaci a je k dispozici
ve dvou variantách. Ty se liší objemem průtočné kyvety a maximální pracovní hodnotou
magnetické indukce.
Bylo zjištěno, že u zástupce prokaryot, bakterie Rhodococcus erythropolis, byla výsledná
buněčná adheze magnetickým polem při hodnotách magnetické indukce 10 mT a 100 mT
ovlivněna pozitivně, zatímco u zástupce eukaryot, kvasinky Trichosporon cutaneum, byla
počáteční buněčná adheze při stejných hodnotách magnetické indukce inhibována. Míra
indukce nebo inhibice buněčné adheze byla také závislá na intenzitě magnetického pole.
Sekce:
Biotechnologie II
Ověření použitelnosti imunochemické metody ROSA® pro
stanovení deoxynivalenolu v ječmeni a sladu
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Nikol Krmenčíková
M2
Jedním z nejvýznamnějších problémů současného sladařství je plísňová kontaminace
ječmene a sladu a s tím spojené uvolňování zdravotně závadných sekundárních metabolitů,
mezi něž patří i rozsáhlá skupina mykotoxinů, do sladu a následně i piva.
Deoxynivalenol jako jeden z nejvýznamnějších zástupců mykotoxinů je produkován celou
řadou polních i skladištních plísní. Ačkoli nebyla prozatím potvrzena jeho akutní toxicita, je
pro svou dobrou rozpustnost ve vodě, termostabilitu a zdravotní obtíže (zvracení, nemoci
trávicího traktu), které způsobuje, v poslední době pečlivě monitorován. Legislativně je
určena jeho limitní hodnota v obilovinách určených pro lidskou výživu (1250 µg/kg).
Stanovení mykotoxinů pomocí chromatografických metod je časově i finančně nákladné a je
nahrazováno rychlými imunochemickými postupy. Tato práce si klade za cíl ověřit
použitelnost jedné z komerčně dostupných sad pro stanovení deoxynivalenolu v ječmeni a
sladu a porovnání získaných výsledků se stanovením pomocí LC/MS.
SVK 2013
Sekce:
Biotechnologie II
Mohou stilbeny ovlivnit aktivitu antibiotik?
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Martina Paldrychová
M1
Ing. Irena Kolouchová, Ph.D
Současně s objevem a uvedením prvních antibiotik na trh docházelo též k rozvoji antibiotické
rezistence. Proto byla snaha objevovat stále nové struktury a později je modifikovat nebo
stávající antibiotika s různými mechanismy účinku vzájemně kombinovat. V neposlední řadě
se nabízí možnost kombinovat konvenční antibiotikum a přírodní antimikrobiální láku.
Stilbeny (resveratrol, pinosylvin, pterostilben a polydatin) jsou látky disponující mimo jiné
i antimikrobiální aktivitou. Tato vlastnost byla zkoumána u gram-pozitivní bakterie
Rhodococcus erythropolis a u kvasinky Trichosporon cutaneum. Pomocí mikrokultivačního
zařízení Bioscreen byly stanoveny minimální inhibiční koncentrace (MIC) těchto látek.
V této práci byl dále studován vliv stilbenů na růst mikrobiální populace v kombinaci
s konvenčními antibiotiky chlorhexidinem a amphotericinem B.
Sekce:
Biotechnologie II
Kvantifikace adheze anaerobních pivovarských
kontaminantů
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Nikola Podolová
M2
doc. Ing. Tomáš Brányik, Ph.D.
V rámci modernizace pivovarských technologií byl za účelem zajištění senzorické stability
produktu značně redukován přístup kyslíku do piva. Z toho důvodu se ale zvýšila četnost
kontaminací piva anaerobními bakteriemi rodu Pectinatus a Megasphaera. Přítomnost těchto
bakterií byla zjištěna např. v prostorech stáčíren, tedy i v aerobním prostředí, přestože jsou
zmíněné bakterie striktně anaerobní. Vysvětlením tohoto fenoménu je fakt, že se studované
mikroorganismy stanou součástí biofilmu, což je organizované mnohobuněčné konsorcium
umožňující buňkám vzájemnou komunikaci, koordinaci a především vyšší odolnost v
nepříznivých podmínkách. Cílem předložené práce bylo kvantifikovat adhezi (první krok v
procesu tvorby biofilmů) bakterií Pectinatus frisingensis a Megasphaera cerevisiae. Adheze
byla studována na modelových nosičích s upraveným povrchem (hydrofilní, hydrofobní
s pozitivním a negativním povrchovým nábojem) tak, aby povrch nosičů simuloval vlastnosti
materiálů běžně používané v průmyslu (sklo, plasty, nerez a další). Modelové nosiče byly
umístěny v drip-flow reaktoru společně s cirkulující suspenzí zkoumaných bakterií. Ke
kvantifikaci adheze byly použity mikroskopické metody s následnou obrazovou analýzou.
SVK 2013
Sekce:
Biotechnologie II
Interakce fenolických polutantů v průběhu mikrobiálních
degradací jejich směsí
Autor: Bc. Kateřina Rádlová
Ročník: M2
Ústav: Biotechnologie
Školitel: prof. Ing. Jan Páca, DrSc.
Nitrofenoly jsou průmyslově důležité chemikálie využívané zejména pro výrobu farmaceutik,
barviv, pesticidů nebo výbušnin. Kvůli jejich hojnému využití jsou častým zdrojem znečištění
půdních a vodních ekosystémů. Mikrobiální odbourávání jednotlivých nitroaromatických látek
bylo již poměrně dobře prozkoumáno, avšak dosud nejsou dostatečně popsány interakce
nitroaromatických sloučenin při degradaci jejich směsí. Při našem experimentu jsme se
zaměřili na odbourávání 4-nitrofenolu ve směsi s jinými nitroaromatickými sloučeninami,
2-nitrotoluenem a 3-nitrotoluenem. Experiment byl prováděn v náplňových bioreaktorech za
aerobních podmínek pomocí směsné bakteriální kultury imobilizované na expandované
břidlici. 4-nitrofenol byl utilizován jako jediný zdroj uhlíku, dusíku a energie. Pomocí
HPLC/DAD byla v médiu měřena koncentrace nitroaromatických sloučenin a také
dusitanových a dusičnanových iontů, vzniklých odštěpením nitroskupiny z aromatického
jádra. Nejprve byl 4-nitrofenol odbouráván samostatně, následně bude odbouráván ve směsi
s 2-nitrotoluenem a 3-nitrotoluenem a budou sledovány interakce těchto sloučenin. 4nitrofenol byl odbouráván až do koncentrace 200 mg.L-1, odpovídající organické zátěži 650
mg.L-1.den-1. Mikrobiální kulturou byl kompletně mineralizován s dusitanovými a
dusičnanovými ionty jako jedinými produkty degradace.
Sekce:
Biotechnologie II
Zvýšení trvanlivosti nefiltrovaného piva
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Tereza Tůmová
M2
prof. Ing. Pavel Dostálek CSc., Ing.Blanka Kotlíková
Nefiltrované pivo je legislativou definováno jako pivo, které neprošlo filtrací. Zejména
v případě restauračních minipivovarů to znamená, že se k zákazníkovi dostává takové, jaké
je, když opouští ležácké tanky. Obsahuje velké množství živých kvasinek a proto je
spotřebiteli tolik ceněno. Právě kvůli vysokému obsahu živých mikroorganismů je nefiltrované
pivo určeno k velmi rychlé spotřebě. Protože je po tomto pivu mezi konzumenty stále větší
poptávka, je nutné prodloužení jeho trvanlivosti, která je v současnosti při správném
skladování zhruba dva týdny. Trvanlivost tohoto piva lze prodloužit jen inaktivací
mikroorganismů. Inaktivace pak umožní konzumovat toto pivo i jinde než na místě výroby.
Metoda inaktivace, kterou jsme se přednostně zabývali, je pasterace. Hlavním předmětem
této práce je nalezení optimální teploty a doby pasterace, která zajistí požadovanou dobu
trvanlivosti, a zároveň bude mít co nejmenší vliv na senzorické vlastnosti piva, jejichž
hodnocením se budeme zabývat v další etapě.
SVK 2013
Biotechnologie III (přednášková)
A12, 9:00
Sekce:
Komise:
Předseda:
Členové:
Soutěžící:
Sekce:
prof. Ing. Pavel Dostálek, CSc.
Ing. Irena Kolouchová, PhD
Ing. Gita Procházková
Bc. Hana Bahounková
Bc. Jan Bílek
Bc. Petra Boledovičová
Bc. Jakub Nešpor
Bc. Zuzana Pacáková
Bc. Andrej Suchánek
Bc. Karel Zeman
Biotechnologie III
Měření spotřeby kyslíku použitím optických mikrosenzorů
kyslíku
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Hana Bahounková
M2
prof. Georg Gübitz, Dr. Ing. Leona Paulová
Alkydové pryskyřice jsou polyestery, obsahují nenasycené mastné kyseliny, které se
používají jako pojiva v barvách a nátěrových hmotách. Vysušení polyesterů je založeno na
zesítění funkčních skupin nenasycených mastných kyselin katalyzované těžkými kovy.
Nejúčinnějšími katalyzátory jsou komplexy kobaltu, u kterých byly prokázány karcinogenní
účinky. Z toho důvodu byla hledána netoxická alternativa.
V rámci práce byl zkoumán účinek mediátorů a lákázy na různé substráty. Již dříve bylo
prokázáno, že zesítění pomocí tohoto systému může nahradit katalyzátory těžkých kovů. Při
postupné akumulaci molekulové hmotnosti dochází ke snížení obsahu kyslíku v médiu.
Spotřeba kyslíku byla měřena optickými mikrosenzory kyslíku. Imobilizovaný indikátor na
špičce čidla je podněcován k vyzařování světla. Je-li přítomen kyslík, dojde k převodu a
přebytek energie je přenesen na molekuly kyslíku. Míra zhášení fluorescence odpovídá
koncentraci kyslíku.
Z testovaných látek byla prokázána nejvyšší spotřebu kyslíku u amoniové soli. Byla jedinou
látkou, u které bylo dosaženo 0% koncentrace kyslíku, a to již po 200 minutách měření.
Maximální spotřeba kyslíku byla navíc konstantně zachována až do ukončení měření.
SVK 2013
Sekce:
Biotechnologie III
Determinace polycyklických aromatických uhlovodíků a
jejich polárních derivátů v atmosféře
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Jan Bílek
M2
Ing. Martin Halecký, PhD.; Ing. Tomáš Vaněk
Polycyklické aromatické uhlovodíky jsou látky disponující značným karcinogenním a
mutagenním charakterem. Vznikají zejména provozem dieselových motorů a spalováním
tuhých paliv. V emisích pak vstupují do zemské atmosféry, čímž bezprostředně ohrožují
zdraví lidí i zvířat. Jejich stanovení v plynné fázi je podrobně popsáno v mnoha odborných
publikacích, avšak existuje jen málo experimentů popisujících jejich chování na
partikulárních částicích (aerosolech) generovaných již uvedenými procesy. Právě přítomnost
pevné fáze a dále samotné složení a podmínky v atmosféře přispívají k formování polárních
derivátů, např. oxy, hydroxy nebo nitropolycyklických aromatických uhlovodíků, které jsou
pro člověka toxičtější a působí v nižších koncentracích než nesubstituované formy.
V rámci tohoto projektu jsem pracoval s laboratorním průtočným reaktorem, jímž protékaly
kombinace syntetických plynů vyskytujících se v atmosféře (N2, NOX, O3, O3 + NOX), které
následně podléhaly reakcím se směsí polycyklických aromatických uhlovodíků. Pomocí
plynové chromatografie s hmotnostním detektorem jsem poté identifikoval a kvantifikoval
vznikající produkty s ohledem na implementaci metody do reaktoru s objemem o dva řády
větším simulujícího reálné podmínky v atmosféře včetně generace partikulárních částic.
Sekce:
Biotechnologie III
Povrchové vlastnosti termofilních bakterií vyskytujících se
jako kontaminanty v potravinářském průmyslu
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Petra Boledovičová
M2
Ing. Lucie Kyselová, Ph.D.
Termofilní a termotolerantní zástupci některých bakteriálních rodů, především
Alicyclobacillus, Geobacillus, Bacillus, Clostridium, Thermoanaerobacter a Moorella, jsou
rozšířenými kontaminanty v potravinářském průmyslu, které mohou zapříčinit kažení
potravin. Fakt, že byly izolovány z výrobních zařízení či potravinářských produktů, souvisí se
schopností těchto bakterií tvořit vysoce termorezistentní spory, které jim umožňují přežít
tepelné zpracování při výrobě potravin. Zároveň mají spory oproti vegetativním buňkám
obvykle vyšší schopnost adheze na pevné povrchy, kde mohou dlouhodobě přežívat ve
formě biofilmů.
Práce je zaměřena na povrchové vlastnosti vegetativních buněk a spor vybraných
bakteriálních kmenů s cílem předpovědět jejich adhezivní schopnosti na základě měření
kontaktních úhlů a zeta potenciálů modelových nosičů a bakteriálního materiálu s využitím
výpočtů volných interakčních energií podle XDLVO teorie. Součástí práce je také testování a
vyhodnocení vhodných kultivačních a izolačních metod, které umožní získání co nejvyššího
procenta spor a jejich následnou separaci.
SVK 2013
Sekce:
Biotechnologie III
Optimalizace chromatografické metody na základě
centrálně kompozičního návrhu experimentu
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Jakub Nešpor
M1
Používání nových analytických metod v pivovarství klade stále vyšší požadavky zejména na
přípravu vzorků, ale i samotné provedení analytického postupu.
V případě chromatografických metod je obvykle nejdůležitějším výsledkem optimalizace
maximální plocha chromatografických pásů při zachování dostatečné separace
stanovovaných látek. Dříve bylo pro tento účel používáno víceméně náhodné volby
jednotlivých parametrů isolačního postupu i chromatografického stanovení, takže výsledkem
byl soubor diskrétních hodnot s omezenou použitelností pro modifikaci metody mimo předem
zvolený rámec. Značnou výhodou moderních optimalizačních postupů, jakým je i centrálně
kompoziční návrh (CCD), je možnost nalezení spojité závislosti mezi volenými parametry a
sledovanou hodnotou na základě relativně nízkého počtu analýz.
Tato práce je zaměřena na seznámení se základními principy CCD a na jeho aplikaci pro
stanovení senzoricky aktivních látek v pivu.
Sekce:
Biotechnologie III
Produkce jantarové kyseliny pomocí bakterie
Actinobacillus succinogenes
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Zuzana Pacáková
M2
prof. Ing. Mojmír Rychtera, CSc.; doc. Dr. Ing. Petra Patáková
Jantarová kyselina je významným průmyslovým prekurzorem pro velké množství praktických
aplikací, zejména syntézy 1,4 butandiolu, tetrahydrofuranu, gama – butyrolaktonu,
biodegradabilních polymerů nebo jako součást léků a potravin. V současnosti je z velké části
vyráběna chemickou syntézou. Avšak je možná realizace produkce biologickou cestou,
například pomocí fakultativně anaerobní, kapnofilní bakterie Actinobacillus succinogenes. Ta
je možným doplňkem chemického způsobu výroby. Tato cesta by mohla přinést ekonomicky
výhodnou, a udržitelnou ekologickou výrobu. Dále vzhledem k využití CO2 touto bakterií je
možné spojení s jiným CO2 – produkujícím procesem a snížení tak jeho emisí. Cílem naší
práce je testování schopností bakterie Actinobacillus succinogenes DSM 22257 jako
producenta jantarové kyseliny, optimalizace podmínek a volba strategie kultivace v její
prospěch, dále pak eliminace vedlejších produktů zejména C3 – kyselin. To by mělo velký
vliv pro ekonomickou izolaci a purifikaci, a následně přiblížení celého procesu komerčnímu
využití. Dosavadní nejlepší výsledky při realizaci našich experimentů je koncentrace
jantarové kyseliny 21,75 g/l při produktivitách 0,3 - 0,9 g/l.h. a při koncentraci mléčné
kyseliny 19,48 g/l. Celková výtěžnost všech organických kyselin na utilizovanou glukosu činí
81 – 90 %.
SVK 2013
Sekce:
Biotechnologie III
Ovlivnění produkce rhamnolipidů v bioreaktoru změnou
podmínek kultivace
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Andrej Suchánek
M1
Ing. Olga Schreiberová, Ph.D; Ing. Richard Ježdík
Rhamnolipidy jako povrchově aktivní látky biologického původu přitahují pozornost, protože
představují ekologickou alternativu k jejich syntetickým protějškům. Velká výhoda v použití
biosurfaktantů oproti chemickým surfaktantům spočívá v jejich velmi malé toxicitě a vysoké
stabilitě vůči extrémním vnějším podmínkám prostředí (pH, obsah solí, teplota). V nízkých
koncentracích rhamnolipidy zároveň nabízí vyšší aktivitu v kombinaci s velmi dobrou
biologickou degradovatelností, což z nich dělá ekologicky šetrné sloučeniny.
Biosurfaktanty nabízejí možnost širokého uplatnění, například ve farmaceutickém,
potravinářském a kosmetickém průmyslu, využití nachází také v ochraně životního prostředí.
Tato práce byla zaměřena na produkci rhamnolipidů v laboratorním bioreaktoru pomocí
bakteriálních kmenů Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter calcoaceticus a Enterobacter
asburiae, které byly již dříve prokázány jako producenti rhamnolipidů. Bylo provedeno
porovnání schopnosti produkovat rhamnolipidy u jednotlivých kmenů a zjišťovány změny
v produkci způsobené rozdílnými podmínkami kultivace zahrnující vzdušnění, míchání,
teplotu, pH a zdroj uhlíku.
Sekce:
Biotechnologie III
Porovnání metod stanovení hydrofobity buněčného
povrchu u jednobuněčných mikroorganismů
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Karel Zeman
M1
prof. Ing. Jan Masák, CSc.
Charakter povrchu jednobuněčných mikroorganismů zásadním způsobem ovlivňuje
schopnosti a ochotu buněk vytvářet biofilm. Hydrofobita patří k nejvíce studovaným
vlastnostem buněčného povrchu a je všeobecně uznávána jako determinující faktor adheze
buněk.
Hydrofobita se stanovuje pomocí metody měření kontaktního úhlu, která ve spojení s
termodynamickým přístupem poskytuje velmi dobré výsledky. Tato metoda je ovšem časově
a přístrojově náročná. Další metodou je metoda MATH (Microbial adhesion to hydrocarbons),
která je založena na porovnávání afinity buněčného povrchu ve vodě a v nepolárním
rozpouštědle. Tato metoda je velmi rychlá, nenáročná, ale výsledné hodnoty jsou spíše
orientační. Obě metody se vyskytují ve značné šíři modifikací pro různé jednobuněčné
mikroorganismy. Naším cílem je nalézt takové podmínky stanovení, které by byly jednotně
použitelné pro G+, G- bakterie i pro kvasinky. A aby bylo možné pomocí změny parametru
kultivace, na základě výsledků měření, předpovědět pravděpodobnost tvorby biofilmů s
vysokou přesností.
SVK 2013
Biotechnologie IV (přednášková)
A04, 9:00
Sekce:
Komise:
Předseda:
Členové:
Soutěžící:
Sekce:
doc. Ing.Tomáš Brányik, PhD
Ing. Marcel Karabín, PhD
Ing. Barbora Branská, PhD
Ing. Stanislava Vilčková
Bc. Soňa Kotúčová
Bc. Natálie Moravcová
Bc. Táňa Papoušková
Bc. Alexandra Petrisheva
Bc. Hana Raschmanová
Bc. Iryna Sitnik
Biotechnologie IV
Rostlinná biomasa jako surovina pro biotechnologickou
výrobu biopaliv
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Soňa Kotúčová
M2
prof. Ing. Mojmír Rychtera, CSc., Dr. Ing. Leona Paulová
Stoupající trend spotřeby ropy a současné zvyšování její ceny vede k hledání alternativních
zdrojů uhlíku, například rostlinné biomasy, pro biotechnologickou výrobu biopaliv Biopaliva
se začala vyrábět z potravinářských surovin, čímž docházelo k jejich konkurenčnímu využití.
Proto byl vyvinut způsob výroby biopaliv tzv. 2. generace, které jsou vyráběny ze
zemědělských odpadních materiálů (v naší práci pšeničná sláma, hobliny topolu) nebo
energetických rostlin (Ozdobnice čínská - Miscanthus sinensis). Důležitý je obsah
hemicelulózy a celulózy jako zdroj uhlíku, proto prvním krokem k efektivnímu využití biomasy
je její komplexní rozbor.
Metodou, kterou doporučuje National Renewable Energy
Laboratory (NREL) byl stanoven obsah celulózy ve vzorku pšeničné slámy pomocí HPLC na
35,60±4,12 %, obsah hemicelulózy na 17,17±2,12 %, obsah rozpustného ligninu
spektrofotometricky a nerozpustného ligninu gravimetricky, přičemž celkový obsah ligninu ve
vzorku byl 21,72±2,05 % a obsah popela stanoveného gravimetricky byl 5,45±0,35 %. Ve
vzorku topolových hoblin byl stanoven obsah celulózy na 29,20±0,38 %, obsah hemicelulózy
na 9,83±0,74 %, obsah ligninu na 21,43±0,19 % a obsah popela byl 2,02 %. Ve vzorku
Miscanthus sinensis byl stanoven obsah celulózy na 36,65±2,98 %, obsah hemicelulózy na
14,82±1,31 %, obsah ligninu na 35,57±1,87 % a obsah popela byl 2,03±0,05 %. Cílem další
práce je kyselá předúprava lignocelulózové biomasy, která povede k získání zkvasitelných
sacharidů.
SVK 2013
Sekce:
Biotechnologie IV
Vliv koncentrace dvojmocných kationtů na produkci
rhamnolipidů
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Natálie Moravcová
M1
prof. Ing. Masák Jan CSc., Ing. Richard Ježdík
Surfaktanty jsou amfifilní sloučeniny schopné snižovat povrchové napětí tekutin. Kromě
výroby syntetickou cestou je možná i produkce pomocí mikrobiologických činitelů, což je
výhodné zejména z hlediska možnosti biodegradability těchto látek a tím nesrovnatelnému
ulehčení životnímu prostředí. Díky tomu mohou být potencionálně využívány v mnoha
odvětvích průmyslu, ať už je to průmysl petrochemický, průmysl farmaceutický,
potravinářský, či při čištění životního prostředí.
Produkce rhamnolipidů jako zástupců biosurfaktantů je ovlivňována jak typem producenta,
složením média (například zdrojem dusíku, uhlíku, koncentrací hořečnatých a železnatých
iontů) a dalšími vnějšími podmínkami kultivace.
V této práci byl zkoumán vliv dvojmocných kationtů na produkci rhamnolipidů při použití
producentů rodu Pseudomonas, Acinetobacter a Enterobacter.
Sekce: Biotechnologie IV
Vliv biocidních látek na adhezivní vlastnosti obalových
vrstev mikroorganismů
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Táňa Papoušková
M2
Ing. Olga Schreiberová, Ph.D.
Biofilm je definovaný jako společenství mikroorganismů přilnutých k pevnému povrchu,
produkující matrix, který obklopuje buňku a je tvořen extracelulárními polymerními látkami
(EPS). EPS tvoří struktury uchycující mikroorganismy k povrchu a chrání buňky před
vnějšími vlivy. Biofilmy jsou jednou z významných příčin chronických, zánětlivých a
infekčních onemocnění u rostlin a živočichů. Hlavními složkami EPS jsou proteiny, sacharidy
a DNA.
Kvasinka Trichosporon cutaneum je lidský patogen způsobující nehtové mykózy a
onemocnění bíla piedra.
V této práci byl zkoumán vliv širokospektrálního antimykotika amfotericinu B na produkci
proteinů, sacharidů a DNA ve volných a vázaných EPS biofilmu kvasinky Trichosporon
cutaneum. Amfotericin B byl aplikován v minimální inhibiční koncentraci (MIC) 0,1 mg/l a
v subinhibičních koncentracích po dobu 24 hodin k narostlému biofilmu pro zjištění změn ve
složení a stabilitě biofilmu a produkci EPS.
SVK 2013
Sekce: Biotechnologie IV
Stanovení hydrofobních glykoproteinů v pivu
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Alexandra Petrichsheva
M2
prof. Ing. Pavel Dostálek, CSc; Ing. Jana Olšovská, Ph.D. (VÚPS Praha);
Ing.Pavel Čejka, CSc. (VÚPS Praha)
Pěnivost českého piva je velmi důležitým znakem pro spotřebitele. Pěnivost piva záleží na
mnoha faktorech. Vliv mají suroviny, technologický proces i vlastní skladování. Ačkoliv
existuje mnoho metod pro stanovení stability pěny, je poměrně málo metod na předpověď
pěnivosti piva na základě jeho složení. Pěna piva je přímo způsobena rozpustnými
termostabilními proteiny. Tyto proteiny positivně ovlivňující pěnu můžeme rozdělit na
skupinu proteinů s vyšší molekulovou hmotností (HMW - 35–50 kDa) a skupinu s nižší
molekulovou hmotností (LMW - 5–15 kDa). Tyto proteiny většinou pochází ze sladu, ale malá
část pochází z kvasinek. Největší význam z těchto dvou skupin na pěnu mají tzv.Hydrofobní
glykoproteiny. Cílem této práce bylo zavést metodu stanovení hydrofobních glykoproteinů
v pivu. Metoda je založená na separaci hydrofobních glykoproteinů metodou chromatografie
s hydrofobní interakcí (HIC). Následně se separované hydrofobní glykoproteiny byly
stanoveny metodou podle Bradfordové. Tato spektrofotometrická metoda je velmi citlivá,
rychlá a přesná. Touto metodou bylo proměřeno deset různých vzorků piv. Množství
stanovených glykoproteidů bylo v pivech bylo porovnáno s jejich pěnivostí.
Sekce:
Biotechnologie IV
Produkce fúzního proteinu kvasinkou Pichia pastoris
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Hana Raschmanová
M2
Dr. Ing. Leona Paulová
Pichia pastoris je methylotrofní kvasinka, jež je v současné době hojně využívána jako
expresní systém pro produkci intracelulárních i sekretovaných rekombinantních proteinů.
V této práci je použit kmen kvasinky Pichia pastoris, který má pod kontrolu methanolem
indukovatelného alkoholoxidasového promotoru naklonovaný gen pro fúzní protein vepřový
trypsinogen-fluorescenční protein EGFP. EGFP slouží jako značka umožňující monitorování
produkce trypsinogenu pomocí fluorescenční mikroskopie, fluorimetrie a průtokové
cytometrie. Cílem práce je sledování vztahu mezi specifickou růstovou rychlostí kmene,
produkcí trypsinogenu a mírou jeho sekrece z buňky.
Za účelem kvantifikace fluorescence měřené na fluorimetru byl izolován čistý EGFP,který byl
použit jako standard pro sestrojení kalibrační přímky. Byly připraveny protokoly pro stanovení
viability produkčního kmene a intracelulárního obsahu EGFP pomocí průtokové cytometrie,
byly naměřeny základní růstové parametry daného kmene na glycerolu (µmax =
(0,200±0,018) h-1, YX/glycerol = (0,606±0,030) g.g-1) a methanolu (µmax = (0,067±0,021) h-1,
YX/methanol = (0,261±0,015) g.g-1) a byly provedeny první přítokované kultivace, při nichž bylo
dosaženo koncentrace až 49 mg.l-1 trypsinogenu v médiu.
SVK 2013
Sekce:
Biotechnologie IV
Produkce kyseliny jantarové bakterií Basfia
succiniciproducens
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Iryna Sitnik
M2
Ústav Biotechnologie
doc. Dr. Ing. Petra Patáková
Kyselina jantarová je důležitá chemikálie, která se používá v potravinářství, zemědělství,
chemickém a farmaceutickém průmyslu. Kyselina jantarová se tradičně vyrábí z ropných
produktů. Alternativně je však možné vyrábět kyselinu jantarovou bakteriální fermentací.
Cílem realizovaných experimentů bylo optimalizovat kultivační podmínky pro bakterii Basfia
succiniproducens DSM 22022. Byla testována možnost využití několika různých zdrojů
uhlíku, jako jsou glukóza, sacharóza a škrob. V průběhu kultivace se kromě kyseliny
jantarové vytvářely i jiné produkty fermentace, kyselina mléčná, jablečná a octová. Bylo
zjištěno, že při využití sacharózy jako zdroje uhlíku se zvyšuje koncentrace cílového
produktu ve srovnání s případy, kdy byla použita glukóza.
Při využití 30 g/l glukózy jako zdroje uhlíku v průběhu 34-hodinové vsádkové fermentace
byla nejvyšší dosažená koncentrace kyseliny jantarové 10,8 g/l, při čemž celková nejvyšší
produkce kyselin byla 18,3 g/l. Výtěžnost a produktivita tvorby kyseliny jantarové byly 36 g/g
glukózy a 0,32 g/l h-1.
SVK 2013
Sekce:
Bioanalytika a bioinformatika (posterová)
B21, 9:00
Komise:
Předseda:
Členové:
Studenti:
doc. Ing. Pavel Kotrba, Ph.D.
Ing. Jiří Šantrůček, Ph.D.
Ing. Mgr. Štěpánka Hrdličková Kučková, Ph.D.
Ing. Tibor Füzik
Ing. Lucie Musilová
Bc. Václav Mareška (M2)
Bc. Terezie Marková (M2)
Bc. Veronika Martinská (M1)
Bc. Vladimíra Pavlíčková (M1)
Bc. Karolína Sobotková (M2)
Bc. Olga Součková (M2)
Sekce: Bioanalytika a bioinformatika
Stanovení konformačních rovnováh glycerolu pomocí
molekulárních simulací
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Václav Mareška
M2
Biochemie a Mikrobiologie
doc. Ing. Vojtěch Spiwok, Ph.D.
Konformace glycerolu je dána dvěma torsními O-C-C-O úhly Φ a Ψ, které mohou zaujímat tři
energetická minima α, β a γ. Kombinací minim pak vzniká 9 párů možných konformací αγ,
βα, ββ, βγ, γα, γβ a γγ, z nichž 3 páry jsou identické díky symetrii (αβ=βα, αγ=γα, βγ=γβ).
Konformační rovnováha glycerolu ve vodném prostředí může být predikována pomocí metod
molekulárních simulací podobně, jako může být měřena pomocí experimentálních metod. V
naší práci se snažíme předpovědět zastoupení jednotlivých konformací glycerolu pomocí
metod simulace molekulové dynamiky a nově publikované metadynamiky well-tempered
ensemble. Ta je založena na simulační technice zvané metadynamika, která poskytuje lepší
vzorkování v porovnání s klasickou simulací molekulové dynamiky. Metadynamika
well-tempered je vylepšená forma metadynamiky s adaptivním stupněm zaplavování.
Metadynamika well-tempered ensemble je formou metadynamiky well-tempered se
zaplavováním energetických minim v prostoru potenciální energie, což poskytuje lepší
předpověď volné energie molekul. Výsledky našich výpočtů pak porovnáváme mezi sebou a
s experimentálními výsledky získanými z literatury.
SVK 2013
Vývoj metody pro stanovení opiátů v biologickém materiálu
plynovou chromatografií s hmotnostní detekcí
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Terezie Marková
M2
Ústav biochemie a mikrobiologie; Laboratoře AGEL a. s., Nový Jičín
prof. Dr. RNDr. Oldřich Lapčík; RNDr. Tomáš Gucký, PhD.
Opiáty zahrnují skupinu látek odvozených od morfinu, hlavního alkaloidu opia. Opium je
zaschlá šťáva rostliny mák setý (Papaver somniferum). Hlavní význam opiátů spočívá v jejich
analgetickém účinku. Účinky jednotlivých opiátů se však mírně liší. Příkladem je morfin,
který se používá jako analgetikum, mezi jeho negativní účinky patří útlum dechového centra
a zvýšení tonu hladké svaloviny. Kodein má analgetické působení silně omezené, ale
využívá se jako antitusikum díky inhibici centra pro kašel. Opiáty jsou často zneužívány
pro své euforizující účinky.
Klinický význam kvantitativní analýzy opiátů v biologickém materiálu spočívá v kontrole
reakce organismu na terapii, a tedy účinku léčiv. Dále se kvantitativní analýza používá
při podezření na intoxikaci nebo naopak neúčinnost léčby a při zneužívání opiátů.
Cílem práce je vyvinout metodu, která by byla rychlá a univerzální, a zároveň splňovala
všechny požadavky pro validaci a zavedení do praxe.
Připravili jsme standardy jednotlivých opiátů a nyní se zabýváme hledáním vhodné úpravy
vzorku a výběrem derivatizační metody, pro stanovení plynovou chromatografií
s hmotnostně-spektrometrickou detekcí.
Studium proteinů vnitřních buněčných membrán pomocí
hmotnostní spektrometrie
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Veronika Martinská
M1
Ústav biochemie a mikrobiologie
doc. Dr. Ing. Radovan Hynek; Ing. Lucie Maršálová
Proteiny vnitřních buněčných membrán úzce souvisí s mnoha důležitými procesy v buňce,
např. s transportem látek mezi organelami. Vystavení buňky stresu často vede
k nefunkčnosti těchto proteinů, což může souviset s onemocněními. Tato problematika však
v současné době není dostatečně prozkoumána, proto je nezbytné vyvinout spolehlivou
metodu studia těchto proteinů, která by v budoucnosti zlepšila indikaci onemocnění a
umožnila léčbu.
Membránové proteiny představují ve srovnání s hydrofilními proteiny analytický problém
vzhledem k jejich značné hydrofobicitě. Základem práce bylo ověření aplikace metodiky
používané pro studium proteinů plasmatické membrány na proteiny vnitřních buněčných
membrán. Metodika zahrnuje kombinaci technik chromatografie na reverzní fázi, umožňující
rozdělení proteinů dle jejich hydrofobicity, štěpení proteinů v roztoku a LC-MS/MS analýzu,
případně s použitím iTRAQ značení. Celkově bylo identifikováno přes 300 různých proteinů,
z nichž přibližně čtvrtinu tvoří proteiny s predikovanými transmembránovými doménami. Bylo
také dokázáno, že použitá metodika umožňuje nejen identifikaci, ale i kvantifikaci
hydrofóbních proteinů, což představuje možnost jejího využití při diagnostice.
SVK 2013
Intracelulární lokalizace komplexů dimethiniových solí s
barbituráty a jejich vliv na savčí buňky
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Vladimíra Pavlíčková
M1
Biotechnologie
prof. Ing. Tomáš Ruml, CSc.
Polymethiniové sole (PMS) jsou přírodní či syntetické organické látky, jejichž základem je
uhlíkatý řetězec s konjugovaným systémem dvojných vazeb, na jehož koncích jsou
navázány heterocykly. Tyto látky jsou obvykle považovány za účinná barviva, která našla
uplatnění v řadě průmyslových oblastí, ve fluorescenční mikroskopii, in vivo zobrazování a
ve fotodynamické terapii při léčbě rakoviny.
V této práci byly testovány nově navržené a syntetizované nesymetrické dimethiniové sole
konjugované s barbituráty. Byl stanoven cytotoxický účinek PMS na nádorové buněčné linie
U-2 OS, Mia PaCa-2, PaTu a HeLa. Intracelulární lokalizace PMS byla potvrzena pomocí
fluorescenční mikroskopie na živých buňkách v reálném čase. Lokalizace PMS byla
porovnána s komerčně dostupnými markery buněčných organel. Kvantitativní vztahy mezi
strukturou a biologickou aktivitou (QSAR) studovaných dimethiniových solí byly testovány
pomocí programu ACD/I-Lab. Vybrané PMS byly podrobně charakterizovány a bylo
testováno jejich potenciální využití v oblasti biomedicíny a fluorescenční mikroskopie.
Stanovení genotoxicity hořčíkových slitin metodou
„Comet assay“
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Karolína Sobotková
M2
Ing. Jan Lipov, Ph.D.; Ing. Eva Jablonská
Hořčíkové slitiny jsou považovány za nadějný biomateriál pro výrobu dočasných
ortopedických implantátů. Hořčík, základní prvek Mg-slitin, je oproti jiným kovům,
používaným ve zdravotnictví dnes (Ni, Cr, Co), biokompatibilní, odbouratelný
a osteokonduktivní, což ho ke zmíněným aplikacím předurčuje. Nevýhodou Mg je však jeho
vysoká rychlost koroze v těle a nedostatečná pevnost. Proto je snaha Mg modifikovat
a zlepšovat tak jeho vlastnosti. Jednou z možností úprav je přídavek legujících prvků.
Naším úkolem bylo otestovat biokompatibilitu (genotoxicitu) Mg-slitin na tkáňových kulturách
metodou „Comet assay,“ což je technika detekující poškození DNA (zejména zlomy DNA).
Buňky U-2 OS či L 929 byly ovlivněny extrakty slitin, suspendovány do mikrogelu, lyzovány,
následovala elektroforéza, barvení fluorescenčním barvivem a mikroskopická analýza.
Dosud testované slitiny AZ31, WE43 a ZnMg (slitina na bázi Zn) nevykazovaly genotoxický
efekt. Vhodnost těchto materiálů pro další biomedicínské aplikace bude nutno ověřit dalšími
testy in vitro.
SVK 2013
Virtuální screening ligandů lidské cystathionin-β-synthasy
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Olga Součková
M2
Virtuální screening založený na protein-ligandovém dockingu je levnou a rychlou alternativou
k „high throughput“ screeningu a využívá se k vývoji nových léčiv. Jedná se o screening až
milionů sloučenin, které lze získat z komerčně dostupných knihoven sloučenin. Postupnými
kroky se z tohoto množství vyselektuje pouze pár nejlepších molekul. Přístupů k provedení
dockingu je více.
Cílový protein, kterým se v práci zabýváme, je enzym cystathionin-β-synthasa, který je
jedním z enzymů transsulfurační dráhy. Katalyzuje reakci homocysteinu se serinem za
vzniku cystathioninu a vody. Nedostatek nebo nestabilita tohoto enzymu se projevují
zvýšenou koncentrací homocysteinu a methioninu v tělních tekutinách. Tento stav se nazývá
homocystinurie, což je dědičné onemocnění. Naším záměrem je nalézt takové ligandy, které
by daný enzym stabilizovaly a zvýšily tak jeho aktivitu. Cílovým místem pro screening ligandů
enzymu je jeho N-koncová oblast, která váže kofaktor hem. Po nalezení vhodných ligandů
bude přistoupeno k ověření jejich afinity k receptoru in vivo experimenty s radioaktivně
značeným 14C-serinem a k vyhodnocení pomocí tenkovrstevné chromatografie nebo
kapalinové chromatografie ve spojení s hmotnostním detektorem.
SVK 2013
Biologicky aktivní látky (posterová)
B21, 9:00
Sekce:
Komise:
Předseda:
Členové:
Studenti:
Ing. Michaela Marková, Ph.D.
Ing. Martina Blažková, Ph.D.
Ing. Jitka Viktorová
Ing. Barbora Javůrková
Bc. Martina Janoušková (M2)
Bc. Gabriela Kroneislová (M2)
Bc. Alice Michálková (M2)
Bc. Lucie Peterková (M2)
Bc. Klára Šulcová (M2)
Bc. Jan Weinberg (M2)
Sekce: Biologicky aktivní látky
Vliv přírodních látek na tvorbu extracelulárních
polymerních látek v biofilmu Trichosporon cutaneum
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Martina Janoušková
M2
prof. Ing. Jan Masák, CSc.
Biofilm je jako jedna z forem rezistence mikroorganismů v klinické praxi velkým problémem.
Buňky, které se vyskytují v organismu v této formě, reagují na přítomnost antimikrobiálních
látek odlišně než buňky planktonické. Mikroorganismy tvořící biofilm produkují a obalují se
makromolekulárními látkami, které se nazývají extracelulární polymerní látky.
Cílem práce bylo zjistit, jaký mají rhamnolipidy vliv na tvorbu extracelulárních polymerních
látek v biofilmu Trichosporon cutaneum.
Rhamnolipidy jsou přírodní látky produkované bakterií Pseudomonas aeruginosa. Řadí se
mezi bakteriální surfaktanty, tedy látky, které snižují povrchové napětí.
Kvasinka T. cutaneum je součástí kožní mikroflóry. U imunokompromitovaných pacientů
může způsobit systémová onemocnění. Dalším onemocněním, které T. cutaneum
způsobuje, je mykotické postižení kůže a vlasů, např. bílá piedra.
Byl zkoumán vliv rhamnolipidů na biofilm a tvorbu a složení EPS kvasinky T. cutaneum.
Biofilm T. cutaneum byl kultivován na silikonových nosičích v minerálním médiu po dva
týdny. Po přidání rhamnolipidů byly sledovány změny v obsahu biomasy v biofilmu a složení
a obsah proteinů a sacharidické části EPS pomocí spektrofotometrických metod.
SVK 2013
Syntéza antimikrobiálních krátkých peptidů a testování
jejich biologické aktivity
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Gabriela Kroneislová
M2
Ing. Petra Lovecká, Ph.D.
Vzhledem k zvyšujícímu se počtu mikroorganismů rezistentních vůči současným antibiotikům
je potřeba hledat nové látky s antimikrobiálními účinky. Jednou z nadějných skupin jsou
antimikrobiální peptidy, které mají široké spektrum účinku a vysokou specifitu. Jejich
nedostatkem je však jejich možná cytotoxicita. Cílem této práce je příprava krátkých peptidů
a studium jejich antimikrobiálních aktivit v porovnání s klasickými antibiotiky. Struktura byla
navržena podle rostlinného antimikrobiálního peptidu izolovaného z kokosového mléka.
Vedle syntetického kokosového peptidu byly nasyntetizovány jeho modifikované formy.
Všechny tyto modifikace (amidace, substituce poslední aminokyseliny a esterifikace)
by mohly vést ke zvýšení potenciálu antimikrobiální aktivity.
Metodou chemické syntézy na pevné fázi bylo připraveno 6 peptidů, které byly následně
přečištěny metodou RP-HPLC a jejich molekulová hmotnost byla ověřena pomocí ESI-q-TOF
MS/MS. Minimální inhibiční koncentrace (MIC) bude určena pomocí přístroje Bioscreen C®
a bude porovnávána s MIC klasických antibiotik. U vybraných peptidů bude posouzena
cytotoxicita pomocí systému RTCA DP Analyzer (Roche) na tkáňových liniích
jaterních nádorových buněk HepG2 a ledvinových embryonálních buněk HEK293T.
Sledování rezistence bakterií mléčného kvašení k
antibiotikům
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Alice Michálková
M2
Ing. Hana Sýkorová; Ph.D.
Bakterie rodu Lactobacillus produkují řadu látek antimikrobiální povahy a současně
s využitím některých typů mechanismů napomáhají chránit potravinářské výrobky či lidský
organismus před pomnožením patogenních bakterií. V lidském organismu se bakterie rodu
Lactobacillus vyskytují především v gastrointestinálním a urogenitálním traktu. Jejich
antimikrobiálních vlastností můžeme využít při léčbě a zejména prevenci infekcí
urogenitálního traktu. Tato práce je součástí projektu s názvem: „Vývoj prototypu a ověření
bezpečnosti a funkčnosti dámských hygienických prostředků s probiotickým účinkem pro
prevenci urogenitálních infekcí“, na kterém participuje Ústav biochemie a mikrobiologie a
Ústav technologie mléka a tuků VŠCHT. Pro vývoj prototypu dámských hygienických
prostředků s probiotickými účinky bylo použito několik různých kmenů rodu Lactobacillus
izolovaných z poševních stěrů. Ze všech kmenů byly vybrány čtyři různé kmeny, kmeny G2 a
MK291 jako hlavní kmeny pro aplikaci na tampón a kmeny MK33 a MK372 jako kmeny
náhradní. U těchto kmenů je z hlediska bezpečnosti použití nutné testovat jejich rezistenci
k antibiotikům a možný přenos rezistence na indigenní potenciálně patogenní mikroflóru.
SVK 2013
Biologická aktivita seskviterpenického laktonu trilobolidu
a jeho derivátů
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Lucie Peterková
M2
prof. Ing. Tomáš Ruml, CSc.
Seskviterpenické laktony jsou bioaktivní přírodní látky s cytotoxickými, antimalarickými a
imunomodulačními účinky, produkované řadou rostlin různých čeledí. Námi studovaný
seskviterpenický lakton, trilobolid, svým působením pravděpodobně inhibuje sarko-/endoplasmatickou retikulární ATPasu (SERCA) udržující koncentrační gradient Ca2+ iontů mezi
sarko-/endo-plasmatickým retikulem a cytosolem. Porušení tohoto gradientu vyvolává
stresovou odpověď endoplasmatického retikula, která po delším trvání indukuje apoptosu.
WST-1 testem pro určení metabolické aktivity buněk jsme zjistili, že trilobolid je v závislosti
na dávce a délce expozice cytotoxický pro testované nádorové linie U-2 OS, LNCaP,
MIA PaCa, MCF-7 a HeLa. Deriváty trilobolidu, vzniklé modifikací postranního řetězce na
pozici 8, ale u linie U-2 OS až do koncentrace 10 μM výrazný cytotoxický trend
nevykazovaly. Dále byla pomocí fluorescenční mikroskopie živých buněk ověřována
intracelulární lokalizace derivátů trilobolidu konjugovaných s porfyriny. Dosavadní výsledky
naznačují lokalizaci těchto derivátů v mitochondriích, nebo lysosomech. Pro měření
předpokládané interakce enzymu SERCA s trilobolidem metodou povrchové plasmonové
resonance (SPR) je připravován rekombinantní enzym SERCA s histidinovou kotvou.
Návrh a příprava krátkých peptidů s potenciální
biologickou aktivitou
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Klára Šulcová
M2
doc. Dr. Ing. Zuzana Novotná
Skupina antimikrobiálních peptidů je známá již od počátku 80. let 20. století. Jedná se o
přírodní nebo syntetické látky s nízkou molekulovou hmotností. Byly izolovány z těl
živočichů, rostlin, ale také z bakterií a mikroskopických vláknitých hub. Tyto sloučeniny
poskytují široké spektrum biologických aktivit, a proto se mohou stát dobrými kandidáty pro
nové léčebné prostředky.
Cílem této práce bylo navrhnout a připravit čtyři syntetické peptidy. Peptidy byly připraveny
chemickou syntézou na pevné fázi, přečištěny RP-HPLC a identifikovány ESI-q-TOF MS/MS.
Dva z peptidů byly palmitoylovány na N-konci. U všech čtyř byla v pozici 11 připojena
kyselina glutamová nebo její methylester. Antimikrobiální aktivita byla testována
spektrofotometricky pomocí Bioscreenu C. Z výsledků vyplývá, že peptidy modifikované
kyselinou palmitovou vykazují aktivitu proti bakteriím Staphylococcus aureus, Bacillus
subtilis, Escherichia coli a Pseudomonas aeruginosa a kvasince Candida albicans.
Předběžné výsledky naznačují, že existuje souvislost mezi modifikací a antimikrobiální
aktivitou studovaných peptidů.
SVK 2013
Isolace biologicky aktivních látek z rostlin tabáku
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Jan Weinberg
M2
Nejen rostoucí výskyt multiresistentních mikroorganismálních kmenů vede ke snaze hledat
alternativy ke konvenčním antimikrobiálním agens. Jednu z nich představují antimikrobiální
peptidy, látky prokazatelně disponující antimikrobiální aktivitou, rozšířené napříč prakticky
všemi známými taxonomickými skupinami.
Cílem této práce bylo vhodnou metodou izolovat z biologického materiálu (Nicotiana
tabacum) antimikrobiálně aktivní látky, především peptidy a následně vhodnou konsekvencí
separačních a purifikačních kroků identifikovat látky zodpovědné za antimikrobiální aktivitu
extraktů.
Dosavadní měření potvrdila u získaných extraktů aktivitu vůči vybraným zástupcům
mikroorganismů. V současné době je aplikován nový postup izolace ve snaze získat
množství extraktu dostačující pro identifikaci konkrétních antimikrobiálních látek.
SVK 2013
Sekce:
Biotechnologie (posterová)
B21, 9:00
Komise:
Předseda:
Členové:
Studenti:
doc. Dr. Ing. Zuzana Novotná
Ing. Kamila Zdeňková, Ph.D.
Ing. Jana Kadavá
Ing. Ludmila Jiráková
Ing. Růžena Píchalová
Bc. Agáta Dvorská (M2)
Bc. Petra Hodačová (M2)
Bc. Livie Králiková (M1)
Bc. Olga Kronusová (M2)
Bc. Markéta Mošničková (M2)
Bc. Soňa Strnadová (M2)
Sekce: Biotechnologie
Využití živočišných odpadů pro získání biologicky
aktivních látek
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Agáta Dvorská
M2
Živočišné odpady - vedlejší produkty potravinářského průmyslu, jsou v dnešní době buď
využívány jako suroviny k výrobě potravy pro zvířata, nebo jako hnojiva. Většina se ale
likviduje v kafilériích. Těchto odpadů vzniká v ČR ročně asi 5000 tun. Cílem práce je najít
využití pro vedlejší živočišné produkty, které zůstanou po zpracování drůbeže - kuřecí prsní
chrupavky, skelety, šlachy a peří. Tyto materiály by mohly sloužit jako levná surovina pro
výrobu některých biologicky aktivních látek nebo pro kultivaci krmné biomasy.
Po enzymové hydrolýze papainem byl z kuřecí chrupavky získán chondroitin sulfát
(43±3 mg/g chrupavky) a kyselina hyaluronová (32±4 mg/g chrupavky). Při kultivaci hub
Gibberella fujikuroi na tomto materiálu byla potvrzena produkce cenného fytohormonu
gibberellinu. Z peří byly isolovány bakterie schopné degradace peří. Byla stanovena
enzymová aktivita keratinasy a množství proteinů Lowryho metodou. Po potvrzení
přítomnosti enzymu keratinasa bude tento enzym isolován a použit v dalších degradačních
pokusech.
SVK 2013
Kvantifikace proteinů na površích potencionálních
biomateriálů pomocí hmotnostní spektrometrie
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Petra Hodačová
M2
Ing. Mgr. Štěpánka Hrdličková Kučková, Ph.D.
Polymerní materiály jsou v dnešní době studovány jako potencionální alternativa pro použití
v tkáňovém inženýrství, konkrétně v popáleninové medicíně. Aby byla eventuální implantace
materiálu do poškozené tkáně úspěšná, musí se klást důraz na biokompatibilitu a
bioadhezivnost mezi povrchem materiálu a obklopující hostitelskou tkání, do které má být
polymer vpraven pro rychlejší zhojení. Biokompatibilitu polymerního materiálu lze upravit
navázáním tenké vrstvy proteinů a následně ji otestovat pomocí pěstování tkáňových
kultur na jeho povrchu. Navázané proteiny by měly svými vlastnostmi pozitivně ovlivňovat
bioadhezi a proliferaci buněk k implantovanému materiálu. Pro náš výzkum byly vybrány dva
typy
polymerních
materiálů
HDPE
(High
Density
Polyethylen)
a
PLLA (Poly-L-Laktid) a tři druhy proteinů – kolagen, fibrinogen a kasein.
Cílem práce bylo identifikovat a kvantifikovat proteiny navázané na polymerních materiálech
hmotnostní spektrometrií LC-MS/MS (Liquid Chromatography – Mass Spectrometry/Mass
Spectrometry). Ke kvantifikaci byla vybrána nedávno představená label-free metoda TOP3.
Na základě získaných dat byl zjištěn materiál, který vykazuje vyšší biokompatibilní potenciál
a je tak potenciálně vhodnějším materiálem i pro budoucí experimenty s tkáňovými kulturami.
Isolace a identifikace mikroorganismů degradujících
drůbeží peří
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Livie Králiková
M1
Světově rozšířený chov drůbeže produkuje ročně miliony tun peřového odpadu, který je
z 90 % tvořen bílkovinou keratinem. Technologie využívající mikroorganismy k fermentaci
peří a jeho následné využití jako krmiva se v současnosti používají v mnoha zemích.
Fermentace peří výrazně zvyšuje podíl esenciálních aminokyselin (methionin, lysin, arginin)
a mikrobiální biomasa představuje bohatý zdroj proteinů.
Bylo isolováno několik bakteriálních kmenů z mikrobiálního konsorcia, které bylo kultivováno
v minerálním médiu s kuřecím peřím, jako jediným zdrojem uhlíku. Isoláty byly identifikovány
metodou MS MALDI TOF. S vybranými isoláty, produkujícími enzym keratinasa, byl
proveden degradační experiment, kdy v některých případech došlo téměř k úplnému
vymizení částí jak jemného peří, tak stvolu. Složení média po kultivaci bylo analyzováno z
hlediska přítomnosti aminokyselin. Aminokyseliny byly stanovovány pomocí ultra-účinné
kapalinové chromatografie v systému HILIC (hydrofilní interakční chromatografie) ve spojení
s vysokorozlišovací hmotnostně-spektrometrickou detekcí. Obsah volných aminokyselin byl
však stanoven max. 5 %. Z výsledků vyplývá, že odpadní substrát by bylo možné využít jako
zdroj pro kultivaci krmné biomasy.
SVK 2013
Studium zajímavých produktů mikrořas a určení vhodných
podmínek kultivace
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Olga Kronusová
M2
Ing. Petr Kaštánek, PhD; Ing. Irena Brányiková PhD
Mikrořasy jsou zajímavým zdrojem řady biologických látek např. pigmentů, antioxidantů,
vitamínů, minerálů či vlákniny. Výhodou kultivace mikrořas je možnost růstu za přístupu
světla (zdroj energie), ekologičnost procesu (asimilace oxidu uhličitého a produkce kyslíku) a
v neposlední řadě pozitivní přístup veřejnosti. Nevýhodou často bývá efektivita (možsví
produktu) a ekonomičnost procesu. Rychlost růstu řas je silně ovlivňována vlastnostmi
okolního prostředí a na typ jejich metabolizmu mají vliv výkyvy den/noc, zima/léto nebo
zastoupení jednotlivých solí. Proto zásadní pro dosažení ekonomičnosti výroby je určení
vhodného typu bioreaktoru, složení media a volby osvitu.
V naší práci bylo nejprve vybráno několik kmenů řas z kolekce autotrofních organismů
(CCALA) schopných produkce exopolysacharidů nebo ω-3 polynenasycených mastných
kyselin. U těchto řas bylo zjišťováno vhodné složení media: zastoupení solí, zdroj dusíku
případně i uhlíku, pokud byly řasy schopné růstu ve tmě. Dále byly vybírány kmeny schopné
vyšší růstové rychlosti získané UV mutagenezí či kmeny schopné růstu v mediích s vysokým
obsahem selenu. Kmeny s vysokou asimilací selenu by se mohly využít jako aditivum do
krmných směsí slepic, pro které je organicky vázaný selen nezbytný pro správný vývoj.
Kultivace heterotrofních mikrorganismů za účelem
produkce ω-3 polynenasycených mastných kyselin
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Markéta Mošničková
M2
Ing. Petr Kaštánek, PhD.
Ω-3 polynenasycené mastné kyseliny mají pozitivní vliv především na kardiovaskulární
systém, centrální nervovou soustavu a imunitu. Převážnou část těchto látek získává
organismus ze stravy. V současné době, kdy strava není tak pestrá je vhodné mastné
kyseliny substituovat jinak. Dříve se tyto látky podávaly ve formě rybího tuku, v současnosti
je lze také získávat z biomasy vhodných mikroorganismů.
V tomto projektu jsme se zaměřili na produkci těchto látek převážně s využitím
mikroorganismu Schizochytrium limacinum. Předpokládaný obsah Ω-3 polynenasycených
mastných kyselin hlavně kyseliny dokosahexaenové (DHA) je u S. limacinum až 27% sušiny,
zatím co rybí tuk obsahuje jen 7-14% DHA.
Optimalizací podmínek kultivace (teplota, salinita, pH, složení média, poměr C:N) se
snažíme dosáhnout co nejvyššího obsahu mastných kyselin v sušině. Zároveň se snažíme
získat mutanty těchto kmenů, které by měly oprati původním buňkám lepší vlastnosti jako je
rychlejší růst, růst na chudších médiích, produkce dalších látek jako jsou například
karotenoidy.
SVK 2013
Modifikace extračních a kultivačních postupů pro izolaci
obtížně kultivovatelných bakterií
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Soňa Strnadová
M2
doc. Ing. Ondřej Uhlík, Ph.D.
Nekultivovatelné či obtížně kultivovatelné bakterie jsou takové, které zatím nelze kultivovat
užitím konvenčních kultivačních metod. V současné době lze za standardních laboratorních
podmínek kultivovat pouze méně než 1 % půdních bakterií. Cílem této práce je modifikace
jednotlivých postupů předcházejících izolaci těchto mikroorganismů.
Mezi faktory, které mohou mít pozitivní vliv na vytvoření vhodných podmínek pro dosud
nekultivovatelné mikroorganismy lze mj. zařadit: relativně nízké koncentrace nutrientů;
netradiční substráty; relativně dlouhá doba kultivace; signální molekuly (cAMP, Rpf,
acylhomoserinlakton).
Během experimentu byl zkoumán vliv signálních molekul cAMP a Rpf na kultivaci
mikroorganismů vyskytující se v zemině kontaminované polychlorovanými bifenyly. Molekuly
cAMP a Rpf se používají při resuscitaci dormantních buněk. Po extrakci mikroorganismů do
roztoku pyrofosfátu, pyrofosfátu v kombinaci s cAMP, Rpf a následné inokulaci na PCA a
minerální médium byly stanoveny celkové počty mikroorganismů. K identifikaci izolovaných
bakterií a stanovení vlivu signálních molekul na diverzitu izolátů bude využita MALDI-TOF
hmotnostní spektrometrie.
SVK 2013
Klinická biochemie a analytika (posterová)
B21, 9:00
Sekce:
Komise:
Předseda:
Členové:
Studenti:
doc. Ing. Petra Lipovová, Ph.D.
RNDr. Jarmila Zídková, CSc.
Ing. Tomáš Podzimek, Ph.D.
Ing. Silvie Rimpelová
Ing. Sabina Purkrtová
Bc. Iva Hiklová (M2)
Bc. Ivana Jedličková (M2)
Bc. Jana Květoňová (M2)
Bc. Jaromír Novák (M2)
Bc. Irena Oupicová (M2)
Bc. Karolína Vyroubalová (M2)
Sekce: Klinická biochemie a analytika
Imunochemická detekce steroidu trenbolonu pomocí
polyklonálních protilátek
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Iva Hiklová
M2
Ing. Barbora Holubová, Ph.D.
Anabolické steroidy, syntetické deriváty testosteronu, jsou často zneužívány pro rychlý
nárůst svalové hmoty u sportovců a zemědělských zvířat. V neposlední řadě mají také
lékařské využití (např. podpůrná léčba u HIV pozitivních pacientů – léčba ztráty hmotnosti).
Z důvodu zneužívání je zapotřebí vyvinout rychlou a snadnou metodu k jejich detekci.
Pro detekci steroidů se dnes využívají převážně instrumentální metody – chromatografie
(kapalinová a plynová) s hmotnostně spektrometrickou detekcí. Tyto metody jsou značně
pomalé a náročné jak po technické stránce, tak při požadavcích na vzorek. Velkou výhodu
přinášejí v této problematice imunochemické metody (např. ELISA).
Cílem práce je vyvinout imunochemickou metodu pro detekci trenbolonu, který patří k hojně
zneužívaným anabolickým steroidům. K dispozici byly dva imobilizační konjugáty trenbolon17-hemisukcinátu s hovězím sérovým albuminem a ovalbuminem a čtyři králičí polyklonální
protilátky. Prvním krokem vývoje metody bylo vybrání vhodných kombinací koncentrací
daných imunoreagencií. Následně byly vybrány vhodné podmínky pro vyvíjenou metodu.
Dalším krokem bylo sestavení vícebodových kalibračních křivek pro získání analytických
parametrů (např. detekčního limitu).
SVK 2013
Hledání molekulární podstaty pozdních forem
neuronální ceroidní lipofuscinózy
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Ivana Jedličková
M2
doc. Ing. Stanislav Kmoch, CSc; prof. Ing. Tomáš Ruml, CSc.
Neuronální ceroidní lipofuscinóza (NCL) je klinicky a geneticky heterogenní skupinou
dědičných neurodegenerativních onemocnění charakteristických intracelulárním střádáním
autofluorescenčního lipopigmentu ceroidu a podjednotky c mitochondriální ATP syntázy
v mnoha tělních tkáních, především v mozku. V současné době je známo více než 13
geneticky odlišných forem NCL (NCL1-NCL14). Mimo tyto definované formy existuje řada
případů vykazujících klinické příznaky NCL, u kterých není genetická příčina doposud
objasněna. Pomocí exomového sekvenování jedné rodiny s pozdní autozomálně dominantní
formou NCL jsme nalezli kandidátní mutace v genu SLC25A24 kódujícím mitochondriální
ATP-Mg/Pi Ca-dependentní transportér (SLC25A24), který zprostředkovává transport
ATP-Mg a adeninových nukleotidů přes vnitřní mitochondriální membránu. Lze předpokládat,
že dysfunkce SLC25A24 může ovlivňovat energetický metabolismus buňky a signalizační
dráhy, které jsou nezbytné pro zachování fyziologických buněčných funkcí. Biologický efekt
nalezených mutací na buněčnou lokalizaci a funkci SLC25A24 studujeme v současnosti
pomocí exprese a charakterizace divoké a mutovaných forem SLC25A24 v myších
neuronálních buňkách.
Porovnání exprese antigenu CD200 u chronické
lymfocytární leukémie a lymfou z plášťových buněk
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Jana Květoňová
(M2)
prof. Ing. Jan Evangelista Dyr, DrSc.
Chronická lymfocytární leukémie (CLL) je nejčastější leukemií dospělých v Evropě a
postihuje pacienty ve vyšším věku stejně jako lymfom z plášťové zóny (mantle cell lymfom,
MCL). Obě tyto nemoci patří do rodiny B lymfoproliferací, které jsou charakteristické
společnou patologickou populací CD5+19+. Tato dvě onemocnění jsou si do určité míry
imunofenotypizačně podobná, ale dají se odlišit pomocí průtokové cytometrie. Roli zde hraje
antigen CD200, jehož exprese je u CLL silně vyjádřena, na rozdíl od MCL. Antigen CD200
(OX2) patří do superrodiny imunoglobulinů. Tento antigen je proto vhodné používat
v panelech pro diagnostiku CLL a MCL.
SVK 2013
Stanovení nitrotyrosinu u kardiovaskulárních onemocnění
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Jaromír Novák
M2
Ing. Jiří Suttnar, CSc.
Celá řada závažných onemocnění dnešní doby včetně kardiovaskulárních chorob, jako
nejčastější příčiny úmrtí v České republice, je provázena oxidačním stresem. Jeho
důsledkem jsou posttranslační modifikace bílkovin a vznik nízkomolekulárních látek
vypovídajících o dysbalanci redoxních systémů.
Jednou z reakcí, které za takových podmínek probíhají, je nitrace či nitrosylace tyrosylových
zbytků bílkovin a volného plasmatického/sérového tyrosinu.
Nitrované bílkoviny a volný 3-nitrotyrosin jsou proto potenciálními markery průběhu
kardiovaskulárních onemocnění a mohou se rovněž uplatnit při jejich včasné diagnostice.
Tato práce je zaměřena na posouzení vhodnosti vybraných analytických metod pro
sledování nitrace zvolených modelových bílkovin (albuminu a fibrinogenu) a volného
tyrosinu. Cílem práce je pak nalézt spolehlivé metody vhodné pro specializovanou
laboratorní praxi.
Katepsin C z krevničky
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Irena Oupicová
M2
prof. Ing. Martin Fusek, CSc.; RNDr. Michael Mareš, CSc.
Krevničky rodu Schistosoma způsobují schistosomosu, jedno z nejzávažnějších
parazitárních onemocnění. Dospělci krevniček žijí v krevním řečišti lidského hostitele, kde se
živí převážně hemoglobinem. K rozložení hemoglobinu využívá krevnička řadu proteas, mezi
které patří i katepsin C (EC 3.4.14.1). Vzhledem k důležité roli při výživě parazita je
katepsin C jedním z potenciálních cílů terapeutického zásahu.
Předmětem práce byla identifikace a charakterizace katepsinu C dospělé krevničky střevní
(S. mansoni). Katepsin C byl identifikován v extraktu pomocí MS proteomiky a funkční
proteomiky za využití specifického fluorogenního substrátu a selektivních proteomických
fluorescenčních značek.
Byla stanovena účinnost sady syntetických inhibitorů vůči katepsinu C. Selektivita inhibitorů
byla poté testována vizualizací katepsinů s jednotlivými inhibitory na elektroforetických
gelech pomocí proteomických značek.
SVK 2013
Fotoderiváty bilirubinu v terapii novorozenecké žloutenky
Autor: Karolína Vyroubalová
Ročník: M2
Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie
Školitel: prof. Ing. Tomáš Ruml, CSc.; prof. MUDr. Libor Vítek, Ph.D., MBA
Novorozenecká žloutenka je klinickým projevem nekonjugované hyperbilirubinemie, která se
vyskytuje u více než 60 % novorozených dětí, u nedonošených novorozenců dokonce u více
než 80 %. Přesáhne-li koncentrace bilirubinu v krevním séru kritickou mez 340 μmol/l, může
dojít k závažnému poškození centrálního nervového systému. Lipofilní charakter totiž
umožňuje bilirubinu při vysokých sérových koncentracích pronikat přes nezralou
hematoencefalickou bariéru. Komplikacím lze předcházet včasným zahájením léčby. Zlatým
standardem v terapii novorozenecké žloutenky je fototerapie, která bilirubin mění na jeho
polárnější fotoderiváty, jež jsou z organismu snadněji eliminovány. Data týkající se kinetiky a
biologických účinků těchto fotoderivátů ovšem v literatuře zcela chybí.
Naším cílem je objasnit účinky fotoderivátů bilirubinu in vitro.
Pro izolaci fotoderivátů jsme zavedli metodu tenkovrstvé chromatografie, k ověření jejich
čistoty a spektrofotometrických vlastností metodu kapalinové chromatografie. Pro in vitro
studium biologických účinků fotoderivátů byly zvoleny endoteliální buňky linie EA.Hy 926,
které reprezentují endotelovou výstelku cév.
SVK 2013
Mikrobiologie patogenů (posterová)
B21, 9:00
Sekce:
Komise:
Předseda:
Členové:
Studenti:
doc. Ing. Pavel Ulbrich, Ph.D.
Ing. Hana Stiborová, Ph.D.
Ing. Klára Richterová
Ing. Kateřina Hložková
Bc. Martina Boháčová (M2)
Bc. Karolína Keclíková (M2)
Ksenia Kurganskaya (M2)
Bc. Růžena Segurová (M2)
Bc. Jiří Vlach (M2)
Bc. Marta Voršiláková (M1)
Sekce: Mikrobiologie patogenů
Studium složení a struktury biofilmu Listeria
monocytogenes
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Martina Boháčová
M2
Ústavu biochemie a mikrobiologie
Doc. RNDr. Jarmila Pazlarová CSc.
Listeria monocytogenes je ubikvitní oportunní patogen způsobující problémy především
imunokompromitovaným pacientům, těhotným ženám a novorozencům. Tvorba biofilmu
umožňuje perzistenci a obecně zvyšuje odolnost vůči různým stresovým faktorům vnějšího
prostředí. Tyto schopnosti způsobují problémy převážně v potravinářství, protože
kontaminace potraviny ubikvitním organismem je velmi snadná. Dalším umocňujícím
faktorem je možnost růstu v chladných teplotách, tedy i v lednicích. Produkce matrix spolu s
extracelulárními polymerními substancemi je druhově typická a je ovlivněna faktory vnějšího
prostředí. Matrix spolu se svou chemickou skladbou tvoří prostředí, které je klíčové pro
adhezi k povrchu a jeho kolonizaci. Mimo jiné zde dochází i k mezibuněčné komunikaci.
Také je místem podporující horizontální genový transport a záchyt nutrientů. Tento projekt se
zabývá strukturou a složením matrix v biofilmu různých kmenů L. monocytogenes
izolovaných převážně v potravinářství. U vybraných kmenů, které tvoří velké množství
biofilmu, determinovat zastoupení jednotlivých polymerních složek.
SVK 2013
Imunochemická detekce enterotoxinu C produkovaného
bakteriemi Staphylococcus aureus
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Karolína Keclíková
M2
Ing. Ludmila Karamonová, Ph. D.
Staphylococcus aureus subsp. aureus (dále jen S. aureus) jsou fakultativně anaerobní 0,70,9 µm velké, nepohyblivé bakterie. Vyskytují se na kůži, kožních žlázách a sliznicích
teplokrevných obratlovců a bývají častou kontaminací potravin (maso, mléko, mléčné
výrobky).
S. aureus se běžně nachází u člověka, aniž by vyvolal potíže. Při oslabení imunitního
systému organismu však začne působit jako patogen a způsobuje celou řadu hnisavých
onemocnění. Po pozření infikované potraviny způsobují stafylokokové enterotoxiny (SE), jež
odolávají prostředí zažívacího traktu, alimentární onemocnění. Příznaky jsou celková
nevolnost, zvracení a průjmy, které se objeví 2-6 hodin po konzumaci potraviny. Potravinové
enterotoxikózy vyvolané SE jsou velmi časté a proto se vyvíjejí metody pro jejich snadné a
rychlé stanovení.
Tato práce byla zaměřena na výběr vhodných podmínek enzymové imunoanalýzy na pevné
fázi (ELISA) pro stanovení stafylokokového enterotoxinu C (SEC). Byla vybrána vhodná
koncentrace imobilizované protilátky, dále inertní bílkovina přidávaná do ředících roztoků pro
potlačení nespecifických interakcí a byly porovnány různé typy mikrotitračních destiček.
Biologický význam proteinu Pup v Mycobacterium
smegmatis
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Ksenia Kurganskaya
M2
Ing. Michaela Marková, Ph.D.
Pupylace je post-translační modifikace proteinů vyskytující se u aktinobakterií, jejímž
prostřednictvím protein Pup (prokaryotic ubiquitin-like protein) po vazbě na cílové proteiny
vytváří signál k jejich degradaci v proteasomu.
Cílem práce bylo identifikovat interakční partnery proteinu Pup pomocí metody „pull-down
assay“. Protein Pup byl exprimován ve fúzi s GST a histidinovou kotvou jako His-GST-Pup v
E. coli. Pro co nejšetrnější dezintegraci buněk M. smegmatis bylo využito působení
deoxycholátu sodného, sonikace a mechanického působení skleněných kuliček. Po interakci
His-GST-Pup a cytosolického extraktu byly vzniklé komplexy navázány na nosič s
imobilizovaným glutathionem a analyzovány pomocí SDS-PAGE. Docházelo však
pravděpodobně k degradaci fúzního proteinu, proto jsme byli nuceni optimalizovat podmínky
pro interakcí např. použitím inhibitorů proteas nebo odstraněním nízkomolekulárních látek.
SVK 2013
Identifikace a genotypizace vybraných potravinových
patogenů - Salmonella spp. a Staphylococcus aureus
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Růžena Segurová
M2
Ing. Kamila Zdeňková, Ph.D.
Detekce patogenů vyskytujících se v potravinách je zásadním krokem při dodržení norem
pro danou komoditu a potvrzení její bezpečnosti. Potraviny nesmějí obsahovat
mikroorganizmy nebo jejich toxiny či metabolity v množstvích, která představují nepřijatelné
riziko pro lidské zdraví. Patogeny vyskytující se v potravinách jsou pod selekčním tlakem,
aby dokázali přežít nehostinné prostředí, vyšší teploty, pH či koncentrace solí. Tyto stresové
faktory ovlivňují genovou expresi a tím fenotyp pro zvýšení odolnosti a rezistence.
Fenotypové vlastnosti mohou být velmi rozmanité a tím stěžovat detekci a identifikaci.
Genotyp však zůstává poměrně konzervativní, může být studován genotypizačními
technikami a charakterizován jako genotypový otisk. Cílem této studie je určit fingerprint
jednotlivých izolátů, jejich vzájemné porovnání a určení genetické podobnosti. Příbuznost by
měla pomoct s určením původu alimentarních onemocnění. Pro studii potravinových
patogenů byli vybráni dva zástupci bakterií gram negativních a gram pozitivních. U rodu
Salmonella byla použita technika PFGE a PCR s repetitivními sekvencemi.
U Staphylococcus aureus byla použita metoda PFGE jako zlatý standard pro tento druh.
Restrikční analýza genu rpoB u Cronobacter spp.
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Jiří Vlach
M2
Ing. Martina Blažková, Ph.D.; Ing. Denisa Mihalová
Bakterie rodu Cronobacter se řadí mezi oportunní patogeny způsobující zejména
u novorozenců s nízkou porodní vahou či imunodeficiencí meningitidy, nekrotizující
enterokolitidy a sepse s úmrtností mezi 40 a 80 %. Doposud bylo klasifikováno deset druhů
a tři poddruhy, z nichž jsou s onemocněním průkazně spojovány pouze tři druhy.
Vzhledem k blízké příbuznosti jednotlivých druhů je pro druhovou identifikaci v rámci rodu
Cronobacter vhodnější gen rpoB pro β podjednotku RNA polymerasy než široce používaný
gen 16S rRNA. Cílem práce byl vývoj metody identifikace založené na polymorfismu délky
restrikčních fragmentů (RFLP) zmíněného genu rpoB. Metoda by měla umožnit identifikaci
na úrovni druhů i poddruhů.
Byly navrženy primery pro amplifikaci genu rpoB a jeho variabilní části pomocí PCR
a následně nalezeny vhodné podmínky pro štěpení PCR produktu pomocí tří restrikčních
endonukleas. Analyzováno bylo více než osmdesát sbírkových kmenů a získaný soubor
restrikčních profilů může být použit pro určení neznámých kmenů. Vyvinutá metoda byla
aplikována na sérii kmenů izolovaných z potravin.
SVK 2013
Sérotypové rozdělení rodu Cronobacter
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Marta Voršiláková
M1
Ing. Martina Blažková, Ph.D.
Bakterie rodu Cronobacter jsou gramnegativní, fakultativně anaerobní, nesporulující tyčinky,
patřící do čeledi Enterobacteriaceae. Zástupci tohoto rodu jsou oportunní patogeny, často
způsobující závažná onemocnění jako například meningitidy a nekrotizující enterokolitidy.
Nejrizikovější skupinou těchto nákaz bývají imunodeficitní jedinci, obvykle novorozenci s
nízkou porodní váhou. Úmrtnost u těchto nemocí může dosahovat až 80 %, proto je důležitá
včasná detekce patogenu.
Sérotypizace je jednou z nejrozšířenějších metod k identifikaci kmenů a rozpoznání jejich
rizikovosti. Lipopolysacharidy (LPS) jsou významnou složkou membrán gramnegativních
bakterií. Jednou z hlavních částí LPS vrstvy je O-antigen, který je zodpovědný za
sérotypovou rozmanitost jednotlivých kmenů. Geny kódující O-antigen jsou lokalizovány v
rfb-klastru. V současné době je známo 7 sérotypů pro druh Cronobacter sakazakii, zbylé
druhy ještě nejsou dostatečně zmapovány.
Cílem této práce je zařadit sbírkové kmeny do jednotlivých sérotypových skupin na základě
restrikční analýzy rfb-klastru a získané výsledky porovnat s publikovanými protokoly
sérotypově specifických PCR.
SVK 2013
Molekulární mikrobiologie (posterová)
B21, 9:00
Sekce:
Komise:
Předseda:
Členové:
Studenti:
doc. RNDr. Jarmila Pazlarová CSc.
Ing. Petra Prouzová, Ph.D.
Ing. Hana Sýkorová, Ph.D.
Ing. Petra Junková
Ing. Martin Švéda
Bc. Lenka Belicová (M2)
Bc. Vojtěch Beneš (M2)
Bc. Iva Hrochová (M2)
Bc. Linda Salačová (M2)
Bc. Patricie Sixtová (M1)
Bc. Pavel Šimek (M2)
Matúš Vojtek (B3)
Sekce: Molekulární mikrobiologie
Inventura a charakterizace transportérů rodiny CTR
exprimovaných v ektomykorhizní houbě Amanita
strobiliformis
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Vojtěch Beneš
M2
doc. Ing. Pavel Kotrba, Ph.D.
Amanita strobiliformis a Amanita solitaria jsou doposud jedinými známými eukaryotními
organismy, které je možno označit za hyperakumulátory stříbra (Ag). Běžný obsah Ag v jejich
plodnicích z nekontaminovaných lokalit se pohybuje v rozmezí 200 až 700 mg.kg-1 sušiny.
Nezbytným předpokladem akumulace Ag v pletivech je existence účinných mechanismů pro
příjem Ag. Ty mohou zahrnovat membránové transportéry rodiny CTR (z angl. copper
transporter), které jsou odpovědné za transport esenciální mědi (Cu) do cytoplasmy ve formě
iontu Cu+. V databázi cDNA plodnice A. strobiliformis byly identifikovány kódující sekvence
čtyř pravděpodobných transportérů, označených AsCTR1 až AsCTR4. Kompletní sekvence
transkriptů byly získány z celkové RNA plodnice pomocí metody Rapid Amplification of cDNA
Ends a kódující sekvence byly pro konstitutivní expresi v mutantních kmenech S. cerevisiae
ctr1Δctr3Δ a ctr1Δctr2Δctr3Δ vloženy do vektoru p416GPD. Funkční analýzy v S. cerevisiae
budou vedeny s cílem ověřit schopnost AsCTR1 až AsCTR4 zprostředkovat vedle transportu
Cu+ i transport Ag+. Výsledky mohou rozšířit poznatky o genetických determinantách
podmiňujících hyperakumulaci Ag a pomoci vysvětlit zjištěnou pozitivní korelaci mezi obsahy
Ag a Cu v plodnicích A. strobiliformis.
SVK 2013
Úloha mitofagie ve stárnutí kvasinek
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Lenka Belicová
M2
doc. Ing. Alena Pichová, CSc.
Mitofagie je selektivní typ autofagie (sebadegradace), který umožňuje buňce odstraňovat
nadbytečné a poškozené mitochondrie. Buněčné stárnutí je doprovázeno akumulací
oxidativního poškození, jehož zdrojem a zároveň cílem jsou mitochondrie. Zajímaná nás, jak
se právě mitofagie uplatňuje v regulaci stárnutí buněk modelového organismu kvasinky
Saccharomyces cerevisiae.
K pozorování byl zvolen kmen S. cerevisiae s prodlouženou životaschopností získanou
utlumením RAS/cAMP/PKA dráhy, jenž je porovnáván s divokým kmenem. Pro hlubší
pochopení úlohy mitofagie byl tento proces u obou kmenů přerušen delecí klíčového genu
ATG11. Vliv této delece byl sledován na životaschopnosti, rychlosti spotřeby kyslíku a tvorbu
reaktivních kyslíkových částic kmenů v průběhu týdenních kultivací.
Ukázalo se, že přerušení mitofagie má prokazatelný vliv jenom na stárnutí kmenu
s prodlouženou životaschopností, což by mohlo naznačovat spojitost mezi utlumením
RAS/cAMP/PKA dráhy a mitofagie. Divoký kmen pravděpodobně dokáže kompenzovat
ztrátu mitofagie alternativními procesy.
Charakterizace endofytních bakterií hyperakumulátorů
selenu
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Iva Hrochová
M2
Ing. Martina Nováková, Ph.D.
Selen (Se) je esenciálním prvkem pro mnoho živočichů zahrnující i savce, ovšem ve vyšších
dávkách je velmi toxický. Tato toxicita je způsobena podobností selenu k síře. Se je
metabolizován na selenocystein nebo selenomethionin a tyto aminokyseliny jsou poté
nespecificky zabudovávány do proteinů. Proto jsou v oblastech se zvýšenou koncentrací
selenu vyvíjeny snahy o jeho odstranění a naopak, v oblastech s nízkou koncentrací tohoto
prvku o jeho zavedení. Některé rostliny, tzv. hyperakumulátory, dokáží přirozeně akumulovat
selen a mohou tak pomoci při fytoremediacích. Není však známo, nakolik je tato vlastnost
dána samotnou rostlinou a nakolik bakteriemi osídlujícími vnitřní prostředí rostliny – endofyty.
Cílem této práce je a) identifikace izolovaných endofytních bakterií hyperakumulátorů selenu
(Astragalus bisulcatus, Stanleya pinnata) a jejich funkční charakterizace; b) porovnání
diversity
nekultivovatelných
endofytních
bakterií
hyperakumulátorů
(HA)
a
nehyperakumulátorů (NHA). U izolovaných endofytů byl proveden test na redukci
seleničitanu na elementární selen, který prokázal, že všechny studované endofyty mají tuto
vlastnost. V současné době je studována role nitritreduktasy při redukci seleničitanu pomocí
kultivačních testů i molekulární analýzy.
SVK 2013
Interakce ječmene (Hordeum vulgare L.) s houbou
r. Fusarium z pohledu genové transkripce
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Linda Salačová
M2
prof. Ing. Kateřina Demnerová, CSc., Doc. RNDr. Jaroslava Ovesná, CSc.
Ve své práci jsem se zaměřila na studium interakce ječmene s patogenem - houbou
r. Fusarium, která způsobuje fusariové vadnutí klasu. Tyto houby produkují mykotoxiny, které
usnadňují kolonizaci rostliny. Díky svému negativnímu působení na konzumenta jsou
mykotoxiny také sledovanou složkou v potravním řetězci. Je žádoucí jejich minimalizace, což
je možné využitím odolných genotypů rostlin. Studuji růst mycelia v klasu a transkripci genů
biosyntetické dráhy mykotoxinů (Tri geny) na straně jedné a genů souvisejících se stresovou
odpovědí rostliny na straně druhé. Práce zahrnuje přípravu infikovaného materiálu, izolaci
nukleových kyselin (DNA, RNA) a kvantifikaci cílových amplikonů pomocí real-time qPCR a
real-time qPCR spojeného s reverzní transkripcí. Bylo zjištěno, že rychlost růstu mycelia se
na odlišném genetickém pozadí liší a neodpovídá popsanému stupni odolnosti genotypů.
Podařilo se ověřit vztah nárůstu hmoty mycelia a hladiny transkripce referenčního genu. Byl
vyhodnocen vhodný postup pro normalizaci transkripce funkčních genů. Transkripce
pozorovaných Tri genů je odrůdově závislá. Vzhledem k transkripci Tri genů a referenčního
genu pro ubiquitin lze odrůdy rozdělit do dvou až třech skupin. Dalším krokem mé práce
bude vyhodnocení transkripce genů stresové odpovědi rostliny.
Hyperakumulátor Amanita strobiliformis deponuje
v buňkách stříbro v iontové formě
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Patricie Sixtová
M1
doc. Ing. Pavel Kotrba, PhD.; Ing. Kateřina Hložková
Ektomykorhizní houba Amanita strobiliformis (Paulet ex Vittad.; muchomůrka šiškovitá) je
jedním z prvních popsaných eukaryotních hyperakumulátorů stříbra (Ag) s obsahy až
1200 mg Ag kg-1 sušiny plodnic z nekontaminovaných lokalit. Předchozí studie ukázaly, že
takřka veškeré Ag je v buňkách vázáno v komplexu s metalothioneiny AsMT1 kódovanými
geny AsMT1a, 1b a 1c, jejichž exprese je indukována Ag+. Chyběla však informace o formě,
v jaké je intracelulární Ag v komplexu s metalothioneiny vázáno. Pilotní analýzy rentgenovou
absorpční spektroskopií vedle koordinace Ag+ prostřednictvím cysteinylů AsMT1 nevyloučily
ani výskyt metalického Ag ve formě nanočástic. Z dezintegrovaných plodnic Amanita
strobiliformis byl proto gelovou permeační chromatografií (GPC) v preparativním měřítku
izolován komplex Ag-AsMT1, z něhož byl AsMT1 uvolněn v kyselém prostředí. Následná
separace složek komplexu GPC a elektroforetická analýza peptidů potvrdila uvolnění AsMT1
z komplexu a ukázala, že veškeré Ag bylo v komplexu vázáno ve formě Ag+. V modelové
studii vlivu Ag na růst bakterie Escherichia coli bylo potvrzeno, že komplexace iontů kovu
metalothioneiny AsMT1 snižuje mobilitu Ag v prostředí a jeho toxicitu.
SVK 2013
Inventura a charakterizace transportérů rodiny ZIP
exprimovaných v ektomykorhizní houbě
Russula atropurpurea
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Pavel Šimek
M2
doc. Ing. Pavel Kotrba, Ph.D.; Ing. Tereza Leonhardt
Russula atropurpurea (holubinka černonachová) je schopna ve svých plodnicích akumulovat
nefyziologicky vysoké koncentrace zinku (Zn) dosahující až 1300 mg Zn kg -1 sušiny.
Za transport Zn do eukaryotních buněk jsou zodpovědné transportéry rodiny ZIP (z angl.
Zinc and Iron Permease). V knihovně transkriptomu plodnice R. atropurpurea byly
identifikovány částečné sekvence transkriptů kódující polypeptidy odpovídající transportérům
této rodiny. Pomocí metody Rapid Amplification of cDNA Ends byly z celkové RNA plodnice
získány kódující sekvence třech proteinů, označených RaZIP-A, RaZIP-D a RaZIP-H.
Analýza primárních sekvencí a hydrofobního profilu předpovězených proteinů poukázala na
významnou shodu RaZIP s membránovými transportéry rodiny ZIP. Proteiny RaZIP proto
budou podrobeny funkční studii v mutatních kmenech Saccharomyces cerevisiae s důrazem
na analýzu jejich specifity pro transport iontů Zn a dalších kovů. Výsledky mohou přinést
první cenné poznatky pro detailnější pochopení molekulárních mechanismů podmiňujících
vysokou akumulaci Zn v eukaryotních buňkách a mohou nalézt uplatnění i v oblasti
bioremediací těžkých kovů či fortifikace zemědělských plodin esenciálními kovy.
Štúdium zrenia retrovírusovej častice in vitro
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Matúš Vojtek
B3
Doc. Ing. Pavel Ulbrich, Ph.D.
Nezrelá retrovírusová častica je tvorená polyproteínom Gag, ktorý je usporiadaný do
hexamérnej siete. Aby sa stala infekčnou, musí prejsť takzvaným procesom zrenia. Pod
týmto procesom sa rozumie štiepenie polyproteinu Gag na jednotlivé proteíny a peptidy
pomocou vírusovej proteázy. Konzervovanými doménami tohto polyproteínu sú: matrixový
(MA), kapsidový (CA) a nukleokapsidový (NC) proteín. Nedávne štúdie ukázali, že
v priebehu tohto procesu dochádza k výrazným zmenám vo vzájomných interakciách Nterminálnej domény CA (CA-NTD) a C-terminálnej domény CA (CA-CTD), čo vyúsťuje do
vytvorenia takzvaného “core” obsahujúceho genóm vírusu. Cieľom tejto práce je napodobniť
zrenie retrovírusovej častice in vitro a sledovať štruktúrne zmeny na povrchu . Na experiment
sme použili delečný mutant Gag Mason-Pfizer opičiého vírusu (M-PMV), konkrétne metionínCA-NC (MCANC). Po poskladaní tohto proteínu in vitro, vznikne vírusu podobajúca sa
častica, ktorá verne imituje nezrelú vírusovú časticu M-PMV. Následné odštiepenie
metionínu, pomocou špecifickej exoproteázy, by malo vyvolať konformačné zmeny CA-NTD,
ktoré by sme mohli byť schopní sledovať transmisným elektrónovým mikroskopom (TEM).
Výsledky tejto práce by mohli napomôcť k pochopeniu mechanizmu zrenia retrovírusových
častíc.
SVK 2013
,
Sacharidy a cereálie (přednášková)
Knihovna ústavu 321, 9:00 h
Sekce:
Komise:
Předseda:
Členové:
Studenti:
doc. Ing. Marie Hrušková, CSc.
doc. Ing. Evžen Šárka, CSc.
doc. Mgr. Andriy Synytsya, Ph.D.
Ing. Marcela Sluková, Ph.D.
Ing. Vladimír Pour, CSc.
Bc. Simona Gillarová (M2)
Bc. Blanka Pančíková (M2)
Bc. Jan Pravda (M2)
Bc. Ivana Štefková (M2)
Bc. Barbora Babiaková (M1)
Bc. Miroslava Kubová (M1)
Bc. Julie Levková (M1)
David Chena (B3)
Sekce:
Možnosti nanofiltrace a ultrafiltrace při zpracování
syrovátky
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Simona Gillarová
M2
Ústav sacharidů a cereálií
Ing. Andrea Hinková, PhD.
Syrovátka, dříve považovaná za bezcenný odpad mlékárenského průmyslu, našla uplatnění
v nových technologiích, díky svému vysoce nutričně – fyziologickému významu obsažených
látek. Syrovátka je bohatá především na proteiny, laktosu a minerální soli, dále na tuky,
kyseliny, vitaminy a minerální a stopové prvky. Membránové procesy – nanofiltrace a
ultrafiltrace – umožňují separaci jednotlivých složek syrovátky a využití jejích cenných látek.
Hlavním cílem této práce byla optimalizace podmínek pro ultra- a nano filtraci syrovátky.
Ultrafiltrace měla za cíl zejména separaci a zkoncentrování syrovátkových (sérových)
proteinů a vznikající vedlejší produkt (permeát) byl následně zpracováván nanofiltrací.
Ultrafiltrace byla prováděna na keramických membránách (Membralox, Pall) s velikostí pórů
500 nm. Při ultrafiltraci byla sledována kinetika procesu, počítána byla rejekce laktosy a
obsah proteinů proteinů v nátocích dovezené naturální syrovátky. Nanofiltrace byla
prováděna na plochých polymerních membránách NF-245 (Dow) a TFC-100 (Koch) a na
spirálně vinutém modulu NTR-7450-S2F (Nitto Denko). Byl sledován vliv pH na kinetiku
procesu a jeho separační účinnost. Během nanofiltrace byla měřena kinetika filtrací a poté
byly měřeny rejekce iontů a laktosy.
SVK 2013
Sekce:
Studium procesu klíčení ječmene pro získání nutričně
a technologicky významných látek
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Blanka Pančíková
M2
Ing. Marcela Sluková, PhD.
Klíčení ječmene představuje nejen proces tvorby nové rostliny, ale také tvorbu a vnitřní
přeměnu látek obsažených v ječné obilce. Při kontaktu ječné obilky s vodou dochází
k aktivaci enzymů, jež urychlují specifické reakce. Působením nejrůznějších exogenních vlivů
se obsah a kvalita látek obsažených nebo vzniklých v zrně může měnit, navíc každá odrůda
ječmene vykazuje určité rozdíly v chemickém složení. Z tohoto důvodu je proto vyžadován
individuální přístup a podmínky technologického zpracování jednotlivých typů ječmene,
sladařského, krmivářského nebo potravinářského.
Předkládaná práce se zabývá sledováním chemického složení zrna ječmene, technologií
máčení a klíčení, vnitřní přeměnou ječného zrna během klíčení a následným využitím
nutričně a technologicky významných látek vzniklých a aktivovaných během klíčení.
Identifikace polysacharidů v lécích a doplňcích stravy
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Jan Pravda
M2
Ing. Roman Bleha
Polysacharidy nebo jejich deriváty jsou často používány k přípravě léků a doplňků stravy.
Mohou v nich vystupovat jako pomocné látky, ale také jako látky účinné neboli léčivé. Jednáli se o pomocné látky léků, tak polysacharidy mnohdy tvoří základy tablet, granulátů a
obduket a plní v nich rozličné funkce nebo hrají roli při kontrolovaném uvolňování léčiva
z matrice apod. FT-IR spektroskopie ve střední oblasti infračerveného záření je slibnou
metodou k identifikaci polysacharidů v lécích a doplňcích stravy. Matrice takovýchto vzorků
jsou často velice komplexního složení, proto je vhodné před analýzou vzorek zbavit účinných
léčivých látek, které ovlivňují infračervené spektrum zkoumaného polysacharidu. V této práci
byl sledován vliv promytí léků a doplňků stravy na výsledná FT-IR spektra. Především byl
sledován vliv promytí vzorků 75% ethanolem, obecně je toto promytí účinné a dařilo se jím
odstranit interferující látky. Na druhou stranu toto promytí nebylo dostačující pro vzorky
antibiotik. Z tohoto důvodu byl hledán jiný způsob. Roztok kyseliny chlorovodíkové (c=0,2
mol l-1) v 75% ethanolu neprokázal významné zlepšení. Proto byl navrhnut způsob promytí
založený na rozpustnosti složek vzorku. Pomocí něj bylo možné deklarovaný polysacharid
identifikovat v antibiotiku Penbene 1 000 000.
SVK 2013
Sekce:
Charakteristika lněného semínka a jeho využití v pekařské
výrobě
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Ivana Štefková
M2
Len setý a produkty z něho se používají již celá tisíciletí a poutají pozornost svými
neobyčejnými funkčními i výživovými vlastnostmi. Lněné semínko se využívá
v potravinářství, krmivářství i pro technické účely. Lněné semínko je významným zdrojem
vlákniny potravy zejména rozpustné, bobtnavé vlákniny, a nenasycených mastných kyselin
zejména omega-3 mastných kyselin. Dalšími nutričně a biologicky aktivními složkami
ve lněném semínku jsou lignany, polyfenoly a fenolové kyseliny. Denní konzumace lněných
produktů upravuje trávení a poskytuje prevenci proti diabetu mellitu, rakovině střev,
konečníku a prsu, snižuje hladinu cholesterolu a zvyšuje pružnost cév. Díky svému složení je
lněné semínko vhodnou složkou pro výrobu řady funkčních potravin. V pekařské výrobě
nachází lněné semínko ve formě lněné mouky uplatnění při výrobě chleba, bagetek, muffinů
a sušenek. Z technologického hlediska ovlivňuje přídavek lněného semínka vlastnosti těsta,
strukturu střídy, objem výrobku, jeho trvanlivost, senzorickou i výživovou hodnotu.
Cereálne výrobky s prídavkom vlákniny z obalov kávových
zŕn
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Barbora Babiaková
M1
doc. Ing. Marie Hrušková, CSc.
Cieľom tejto práce bolo študovať vplyv prídavku potravinovej vlákniny pripravenej z kávových
šúp na reologické vlastnosti pšeničného cesta a na kvalitu finálnych pekárenských výrobkov.
Výskum zahŕňal základnú analýzu použitej hladkej pšeničnej múky a vlákninového preparátu
a stanovenie ich funkčných vlastností. Ďalej boli skúmané reologické vlastnosti pšeničného
cesta s prídavkom 2 a 5 % vlákninového preparátu a pripravilo sa pečivo s 2 a 5 %
prídavkom vlákninového preparátu. Následne sa vyhodnotil vplyv pridaného množstva
kávovej vlákniny na kvalitatívne a senzorické vlastnosti finálneho produktu. Zistilo sa, že
prídavok kávovej vlákniny ovplyvňuje reologické vlastnosti a tiež objem a tvar finálnych
výrobkov. Zo senzorických vlastností prídavok kávovej vlákniny najvýraznejšie vplýva na
farbu, chuť a vôňu, ale taktiež na dobu trvanlivosti hotového výrobku, čo sú hlavné parametre
pečiva, na základe ktorých sa rozhoduje spotrebiteľ pri kúpe produktu.
SVK 2013
Sekce:
Využití rezistentního škrobu k fortifikaci potravinářských
výrobků
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Miroslava Kubová
M1
Rezistentní škrob (RS) není tráven v tenkém střevu, prochází beze změny do tlustého střeva,
kde je fermentován střevní mikroflórou, která produkuje řadu rozkladných produktů, např.
monokarboxylové kyseliny s krátkým alifatickým řetězcem (short chain fatty acids – SFCA).
Jednou z nich je kyselina máselná, napomáhající dobrému zdravotnímu stavu buněk tlustého
střeva. SFCA také podporují zdravou střevní mikroflóru. Rezistentní škrob zlepšuje hladinu
glukosy v krvi a snižuje glykemický index. Dále RS navozuje pocit sytosti, snižuje hladinu
cholesterolu a slouží jako ochrana proti kardiovaskulárním onemocněním.
RS má několik typů. RS1 označuje fyzikálně nepřístupný škrob, RS2 jsou nativní škrobová
zrna obsažená např. v syrových bramborech a banánech, typ RS3 je retrogradovaný škrob,
typ RS4 je chemicky modifikovaný škrob. Nedávno byl také představen jako typ RS5
amyloso-lipidový komplex.
V poslední době začal být RS přidáván do potravin hlavně ke zvýšení příjmu vlákniny, do
které je zařazován. Řada firem vyvinula pro komerční účely výrobky s obsahem RS různého
původu (kukuřice, brambory, tapioky, pšenice). Kromě zdravotních přínosů rezistentní škrob
zlepšuje senzorické vlastnosti potravin ve srovnání s tradičními zdroji vlákniny.
Metody sledování struktur obilných bílkovin
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Julie Levková
M1
Nízkomolekulární obilné bílkoviny mají význam ve výživě lidí, zatímco vysokomolekulární
obilné bílkoviny hrají významnou roli v pekařské technologii. Během zpracování obilovin
dochází ke změně kvality bílkovin v souvislosti se změnou struktury bílkovin. Strukturu a
změny struktury obilných bílkovin je možné sledovat řadou instrumentálních metod, např.
pomocí reologie, mikroskopie, rentgenové difrakce, infračervené spektroskopie apod.
Cílem předkládané práce bylo sledování struktur vytvořených obilnými bílkovinami a změn ve
struktuře obilných bílkovin vlivem výrobních procesů. Pomocí skenovací (rastrovací)
elektronové mikroskopie (SEM) byl sledován vliv doby hnětení těsta na vznik a strukturu
trojrozměrné bílkovinné sítě. Pro porovnání struktur vznikajících při procesu hnětení
v lepkové a bezlepkové mouce byla použita pšeničná a pohanková mouka. Dále byl pomocí
SEM sledován vliv stárnutí pšeničného pečiva na strukturu vytvořenou lepkotvornými
bílkovinami.
SVK 2013
Sekce:
Extruze nativních a modifikovaných škrobů pro
farmaceutické aplikace
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
David Antonio Chena Aldao
B3
Tento projekt se zabývá procesem extruze – principem, typy extruderů a jejich aplikace v
průmyslu. Extrudery jsou používány v potravinářském a farmaceutickém průmyslu pro
ovlivnění struktury, složení nebo tvaru výrobků. Při extruzi se vytváří vysoký tlak při řízené
vysoké teplotě, dochází při ní v potravinářských produktech ke změnám textury či
chemického složení, např. k denaturaci bílkovin, inaktivaci enzymů a odbourání přirozeně se
vyskytující toxinů.
Experimentální část práce se zabývá fyzikálními vlastnostmi extrudátu a změnou
stravitelnosti škrobu v průběhu laboratorní extruze a po jejím ukončení, při níž dochází
k částečnému mazovatění škrobu a k následné retrogradaci. Extruze kukuřičné krupice byla
prováděna za různých podmínek procesu a s přídavkem nativních a modifikovaných škrobů.
Rezistentní škrob byl stanoven metodou AOAC 2002.02. Tento typ škrobu odolává trávení
lidskou pankreatickou amylasou v tenkém střevě, a tak prochází až do tlustého střeva, kde je
částečně fermentován mikroorganismy.
SVK 2013
Chemie a mikrobiologie mléka, tuků a kosmetiky
(přednášková)
Knihovna ústavu 322, 9:00
Sekce:
Komise:
Předseda:
Členové:
Studenti:
doc. Ing. Jiří Štětina, CSc.
Ing. Eva Šviráková, Ph.D.
Lukáš Borovka (B3)
Bc. Veronika Holečková (M1)
Bc. Barbora Hošková (M1)
Bc. Kateřina Houšková (M1)
Bc. Iveta Klojdová (M1)
Bc. Tereza Kubů (M1)
Bc. Eva Müllerová (M1)
Bc. Nikolay Shakhno (M1)
Veronika Šedivcová (M1)
Sekce:
Chemie a mikrobiologie mléka, tuků a kosmetiky (přednášková)
Stanovení obsahu sacharidů v kravském a kozím mlezivu
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Lukáš Borovka
B3
Ústav mléka, tuků a kosmetiky
doc. Ing. Ladislav Čurda, CSc.
Během několika prvních dní po otelení má první mléko (mlezivo) odlišné složení od mléka
zralého. Rozdíly ve složení mleziva se postupně mění a z nezralého mléka se stává mléko
zralé. Hlavním sacharidem mléka i mleziva je laktosa, pro kojeneckou výživu a funkční
potraviny mohou být zajímavé rovněž biologicky aktivní oligosacharidy.
Cílem práce proto bylo zjistit změny obsahu sacharidů během prvních nádojů u kravského
mleziva a mléka a stanovit obsah laktosy a oligosacharidů u vzorků kozího mleziva.
Pro analýzu byla použita kapalinová chromatografie s využitím polymerní kolony v Pb2+
formě a ELS detektorem. Obsah byl stanoven na základě kalibrace s vnitřním standardem
fruktosou. Obsah laktosy v kravském mlezivu byl v rozmezí 16,0 až 22,9 g-L-1, během
následujících dojení se zvyšoval na 39,1 až 52,9 g-L-1 v mléce 7 dní po otelení. Obsah
laktosy v kozím mlezivu se pohybuje kolem 37 g-L-1. Obsah oligosacharidů se u většiny
vzorků blíží mezi kvantifikace (0,2 g-L-1), u vzorků kravského mleziva lze pozorovat mírně
vyšší obsah ve srovnání s mlékem.
SVK 2013
Sekce:
Antioxidanty z rostlinných materiálů
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Veronika Holečková
M1
Antioxidanty jsou látky, které obecně omezují proces oxidace substrátu a jsou hojně
obsaženy v rostlinách, hlavně pak v čeledi Labiatae (hluchavkovité).
Ze sušených rostlin, šalvěje, rozmarýnu, tymiánu, bazalky a meduňky byly extrahovány
směsi antioxidantů. Jako extrakční činidlo byl použit aceton, methanol a ethanol. S ohledem
na použité extrakční činidlo byly porovnávány výtěžnosti jednotlivých extrakcí. Následně byla
stanovována antioxidační aktivita extraktů. Pro srovnání byly proměřovány také komerční
extrakty (šalvějový, rozmarýnový a flavoxan). Metodou DPPH byla stanovena míra
schopnosti inhibice radikálu testovaného antioxidantu. Pro stanovení celkového množství
fenolových sloučenin byla použita metoda Folin-Denis. Přístrojem Rancimat byla
proměřována antioxidační aktivita v reálném prostředí slunečnicového oleje za zvýšené
teploty. Měřeními bylo stanoveno, že silné antioxidační vlastnosti vykazují rozmarýn a šalvěj
a vzhledem k extrakčním činidlům jsou nejaktivnější methanolové extrakty. Tymián, bazalka
a meduňka jsou rostliny se střední antioxidační účinností. Komerční extrakty nepotvrdily
předpoklad, že budou vykazovat silnější antioxidační aktivitu, než připravené vzorky. U všech
metod byly výsledky komerčních extraktů buď srovnatelné, nebo dokonce i nižší.
Stabilita probiotik v ovocných šťávách
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Barbora Hošková
M1
doc. Ing. Milada Plocková, CSc.
Aplikace probiotik do potravin vnáší do budoucna možnosti ve výběru potraviny jako média
pro růst probiotických mikroorganismů. Potravin obsahující probiotika přibývá, vedle
mléčných výrobků zahrnujících mléko, jogurty, mléčné dezerty a sýry jsou na trhu k dostání i
nemléčné potraviny, zastoupené především ovocnými šťávami. Ovocné šťávy nabízí řešení v
uplatnění probiotických účinků i u té části světové populace, která není schopna konzumovat
ze zdravotního hlediska probiotické mléčné potraviny.
Cílem experimentální práce bylo prověření růstu a stability vybraných probiotických kmenů
rodu Lactobacillus ve dvou různých typech ovocných šťáv a prověření vlivu vybraných
probiotických kmenů na jejich kyselost.
Ovocné šťávy jsou kyselé potraviny, nevyžadující chladírenské skladování. Pouze některé
probiotické kmeny jsou způsobilé životaschopnosti v ovocných matricích. S ohledem na tyto
skutečnosti byly provedeny testy měřící životaschopnost a stabilitu živých probiotických
bakterií kmenů rodu Lactobacillus v závislosti na teplotě a času skladování v ovocné matrici,
také nazývané skladovací testy.
SVK 2013
Sekce:
Hodnocení vlastností jogurtů z tržní sítě
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Kateřina Houšková
M1
Ing. Šárka Horáčková, CSc.
Mléko je komplexní potravina obsahující všechny nutričně významné látky, ale je málo
trvanlivé, a proto se jeho trvanlivost prodlužuje různými způsoby. Jednou z možností
prodloužení trvanlivosti je fermentace pomocí bakterií mléčného kvašení, kam mimo jiné
patří např. výroba jogurtů. Díky této úpravě mohou mléko konzumovat i jedinci s intolerancí
na laktosu. Jogurtová fermentace mléka probíhá díky dvěma kulturám; Streptococcus
thermophilus a Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus. Kmeny a jednotlivé druhy kultur,
jež způsobují fermentaci mléčných výrobků, jsou dány legislativou. Ta také stanovuje
minimální obsah těchto kultur v daném výrobku a zdravotní tvrzení, které smí výrobce za
daných podmínek použít.
Cílem práce bylo vyhodnocení kvality jogurtů v tržní síti na konci expirační doby. Byla
vyhodnocena kvalita šesti vzorků, z čehož tři byly bílé jogurty a tři obsahovaly ovocnou
(jahodovou) složku. Stanovení bylo provedeno z hlediska požadovaného počtu
mikroorganismů jogurtové kultury a senzorické kvality. U testovaných vzorků byla dále
testována jejich aktivní kyselost (pH), hmotnost odloučené syrovátky a vybrané reologické
vlastnosti.
Textura a koloidní stabilita jogurtů
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Iveta Klojdová
M1
doc. Ing. Jiří Štětina, CSc.; Ing. Miroslava Mihulová
Důležitým kritériem senzorické jakosti jogurtů je jejich textura. Častou vadou je uvolňování
syrovátky jako nežádoucí projev zhoršené koloidní stability koagulátu. Během této práce byly
hodnoceny změny textury a uvolňování syrovátky jogurtu s nerozmíchaným koagulátem
(set-type, 10 % hm. tuku a 16 % hm. sušiny) při skladování po dobu 4 týdnů při teplotách
4, 8 a 12˚C.
Textura byla hodnocena jak základními reologickými metodami (dynamická oscilační
reometrie, stanovení meze toku a tokové křivky pomocí rotačního reometru), tak imitativní
texturní profilovou analýzou pomocí vtlačování válcové sondy. Synereze byla hodnocena
jednak podle množství uvolněné syrovátky na povrchu výrobku a dále pak podle rychlosti
uvolňování syrovátky při působení odstředivého zrychlení 22 800 m.s-2.
Texturní vlastnosti se po celou dobu skladování průkazně neměnily, a to při všech teplotách.
Během odstřeďování vykázal výrobek jen nízkou hodnotu synereze. Samovolná synereze
pozorována nebyla. Na základě výsledků provedeného testování lze uvést, že zkoumaný
výrobek byl stabilní.
SVK 2013
Sekce:
Aktivita hydrolas žlučových solí laktobacilů
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Tereza Kubů
M1
Ing. Šárka Horáčková, CSc.
Cílem této práce bylo izolovat kmeny laktobacilů ze syrového mléka a mleziva, identifikovat
je na úrovni rodu pomocí PCR, shrnout možnosti jejich vlivu na snižování hladiny
cholesterolu a stanovit u izolovaných kmenů laktobacilů aktivitu hydrolasy žlučových solí
(BSH - EC 3.5.1.24). V této práci bylo izolováno šest kmenů laktobacilů ze syrového mléka,
dva kmeny z mleziva a šest kmenů z trávicího traktu dospělých jedinců. Všech čtrnáct
kmenů laktobacilů bylo testováno na přítomnost choloylglycin hydrolasy, která má schopnost
dekonjugovat žlučové sole a tím nepřímo snižovat hladinu sérového cholesterolu. Aktivita
hydrolas žlučových solí byla sledována pomocí tenkovrstvé chromatografie. U izolátů ze
syrového mléka a mleziva vykazoval aktivitu hydrolas žlučových solí pouze jeden kmen. Pro
porovnání, zda kmeny, které se mohou přirozeně vyskytovat v prostředí s obsahem
žlučových solí, mají vyšší výskyt tohoto enzymu, byl screening BSH aktivity proveden i u
šesti izolátů získaných z rektálního traktu dospělých lidí. U všech takto izolovaných kmenů
byla zjištěna přítomnost enzymu choloylglycin hydrolasy. Byla tedy potvrzena schopnost
těchto kmenů dekonjugovat žlučové sole za uvolnění kyseliny cholové.
Antioxidační aktivita přirozených fenolů
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Eva Müllerová
M1
Ing. Irena Kolouchová, Ph.D.
Výroba vína je jednou z nejdůležitějších zemědělských aktivit po celém světě, a tedy i jedním
z největších producentů organického odpadu. Tento odpad se vyznačuje vysokým obsahem
biologicky aktivních látek - polyfenolů, u kterých byly prokázány antioxidační vlastnosti.
Antioxidanty nejsou důležité pouze z hlediska prospěšnosti zdraví, ale jsou také schopné
stabilizovat polymerní produkty a zajistit stálost potravin.
Cílem práce bylo posoudit možné využití třapin a matolin, které vznikají jako odpadní
produkty v procesu vinifikace, popsat metody vhodné ke stanovení antioxidantů a následně
provést screening vybraných biologicky aktivních látek, pocházejících z různých odrůd vinné
révy.
Celkové stanovení polyfenolů a stanovení antioxidační aktivity pro třapiny a matoliny odrůd
Modrý portugal a Müller Thurgau bylo zjištěno pomocí spektrofotometrických metod (TPC a
DPPH). Analýza jednotlivých polyfenolů byla provedena chromatografickou metodou HPLC.
Celkový obsah polyfenolů se pohyboval od 6,07 – 90,9 mg/g sušiny a antioxidační aktivita byla
v rozmezí 1,13 – 20,1 mg/g sušiny. Danými metodami bylo prokázáno, že třapiny i matoliny
jsou přínosným zdrojem antioxidantů a jsou vhodné k dalšímu zpracování a využití.
SVK 2013
Sekce:
Vliv demineralizace na průběh ultrafiltrace syrovátky
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Nikolay Shakhno
M1
doc. Ing. Čurda Ladislav, CSc.
Syrovátka dříve patřila mezi neefektivně využitelné vedlejší produkty při výrobě
v mlékárenském průmyslu. Nepoužívala se k přímé spotřebě kvůli vysokému obsahu solí.
Jelikož ale je bohatým zdrojem bílkovin, vitaminů, minerálních látek a laktosy, lze ji využít při
výrobě funkčních potravních doplňků, farmaceutických přípravků a některých speciálních
potravin. Pří zpracování syrovátky jsou nejčastěji používány tlakové membránové
(mikrofiltrace, ultrafiltrace, nanofiltrace, reverzní osmóza) a elektromembránové procesy
(elektrodialýza), slouží k předúpravě, zahuštění nebo frakcionaci syrovátky.
Cílem experimentu bylo zjistit vlivy demineralizace na zpracování syrovátky pomocí
ultrafiltrace a ověřit možnosti omezení zanášení membrány při filtraci.
V experimentu se pracovalo se dvěma vzorky obnovené sušené syrovátky – normální a
demineralizované, které byly ošetřeny pomocí mikrofiltrace a následně ultrafiltrovány. Během
ultrafiltrace se jímaly vzorky permeátu a retentátu pro analýzy sušiny a složení. Z výsledků
experimentů vyplývá, že demineralizace zhoršuje tok permeátu při ultrafiltraci syrovátky.
Složení a funkční vlastnosti tuku listového těsta
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Veronika Šedivcová
M1
Ing. Markéta Tesařová
V potravinách mohou být tuky ve formě tzv. viditelných nebo skrytých tuků. Tuky označované
jako „viditelné tuky‟ se vyskytují v potravinách s významným množstvím tuku, jako jsou
máslo, pomazánky, salátové oleje či margaríny a pokrmové tuky. Pojem „skryté tuky‟
označuje tuky obsažené v dalších potravinových výrobcích, jako jsou mléko, sýr, maso,
sušenky, náplně do sušenek, pečivo, výrobky z jemného pečiva, jako jsou croissanty.
Pro výrobu listových těst se používají margaríny a shortenings, které jsou vyráběné ze směsí
tuků a olejů, které vykazují rychlou krystalizaci, což má pozitivní vliv na pevnost a plasticitu
textury během zpracování. Jedním z tuků používaných pro výrobu margarínu vhodných pro
listová těsta je palmový tuk. Jeho výhodou je téměř nulový obsah trans-izomerů mastných
kyselin oproti hydrogenovaným tukům, které je mohou obsahovat. Trans-mastné kyseliny
mají negativní vliv na lidské zdraví a podílejí se na cévních onemocněních.
Cílem práce bylo zaměření na možné způsoby přípravy tuků do listového těsta a analýza
tuku ze 7 komerčně dostupných listových těst z tržní sítě a z laboratorně připraveného
výrobku. Zjišťoval se bod tání tuků a složení mastných kyselin plynovou chromatografií.
Dalším cílem byla senzorická a texturní analýza všech osmi vzorků.
SVK 2013
Chemie a analýza potravin A (přednášková)
B33, 9:00
Sekce:
Komise:
Předseda:
Členové:
Studenti:
doc. Ing. Jana Pulkrabová, Ph.D.
Ing. Kamila Kalachová, Ph.D.
Ing. Ondřej Lacina, Ph.D.
František Beneš
Bc. Jana Bihušová
Bc. Andrea Krúpová
Bc. Marta Medovová
Karla Nováková
Bc. Veronika Pekárková
Bc. Dana Schusterová
Michal Vrobelová
Bc. Alena Zachariášová
Studium kanabinoidů v konopí a konopných produktech
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
František Beneš
B3
Ústav analýzy potravin a výživy
doc. Dr. Ing. Věra Schulzová, Ing. Hana Novotná
Dnes rozeznáváme dvě hlavní odrůdy konopí a to konopí seté (Cannabis sativa) a konopí
indické (Cannabis indica). Hlavní rozdíl mezi nimi je v obsahu THC (tetrahydrokanabinol),
konopí seté má podíl THC minimální. Mezi další významné látky v konopí patří CBD
(cannabidiol). CBD se využívá hlavně v lékařství, úspěšně se využívá při léčbě schizofrenie,
roztroušené sklerózy a epilepsie. Snaha je o vypěstování konopí, které by mělo vysoký
obsah CBD a zároveň nízký obsah THC. Z hlediska legislativ, je povoleno pěstovat pouze
konopí s obsahem THC pod 0,3%, proto je nutné obsah THC v konopí sledovat.
V rámci této práce byla vyvinuta metoda pro analýzu jednotlivých kanabinoidů v konopí a
konopných produktech. Kanabinoidy jsou špatně rozpustné ve vodě, proto k extrakci
využíváme etanol. Jako analytická koncovka byla využita metoda HPLC ve spojení s
vysokorozlišovacím hmotnostním spektrometrem. Tento detektor poskytoval hmotnostní
spektra s vysokou přesností hmot, což bylo využito k identifikaci jednotlivých kanabinoidů.
Byly analyzovány vzorky technického konopí a výrobky z něj, například byl sledován rozdíl
mezi komerční a domácí konopnou mastí.
SVK 2013
Sekce:
Aplikace metabolomiky pro nutriční hodnocení lipidické
frakce ryb a mořských plodů
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Jana Bihušová
M2
Konzumace ryb je velmi důležitá, protože ryby jsou bohatým zdrojem nejen vysoce kvalitních
proteinů, vitaminů rozpustných v tuku, minerálů, ale také ω-3 polynenasycených mastných
kyselin, především eikosapentaenové kyseliny (EPA) a dokosahexaenové kyseliny (DHA).
Množství jednotlivých nutrientů závisí na různých faktorech, např. na druhu ryby, způsobu
chovu, stáří nebo pohlaví.
Cílem experimentu bylo zhodnocení nutriční kvality lipidické frakce mořských i sladkovodních
ryb a mořských plodů. Sledovalo se zastoupení volných mastných kyselin, fosfolipidů,
triacylglycerolů a cholesterolu. Pro stanovení lipidického profilu ryb byla využita technika
metabolomického profilování s využitím iontového zdroje DART (Direct Analysis in Real
Time), případně ESI, ve spojení s vysokorozlišovacím hmotnostním spektrometrem Orbitrap
(Orbitrap-MS). Použitím této techniky jsme zjistili, že z nutričního hlediska je vhodné
konzumovat tučnější ryby, protože obsahují větší množství EPA a DHA. Obecně je známo,
že mořské plody obsahují více cholesterolu než ryby a paryby, to jsme prokázali i analytickou
metodou UHPLC-OrbitrapMS. Jednotlivé sloučeniny byly identifikovány na základě přesných
hmot získaných vysokorozlišovacím hmotnostním spektrometrem typu Orbitrap.
Stanovení ethephonu v rajčatech pomocí LC-MS/MS
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Andrea Krúpová
M2
Ústav analýzy potravín a výživy
Ing. Vojtěch Hrbek
Ethephon (2-chlorethylfosfonová kyselina) je regulátor růstu se systémovými vlastnostmi.
Proniká též rostlinnými tkáněmi a rozkládá se na ethylen, který má vliv na procesy růstu.
Používá se pro podporu zrání před sběrem ovoce a zeleniny. Dále se používá i pro urychlení
zrání ovoce a zeleniny už po sběru.
Cílem této studie bylo testování aplikace nového pesticidního přípravku s názvem Ethrel a
účinnou látkou ethephon. Pro tuto studii byla jako cílová komodita pro využití přípravku Ethrel
vybrána rajčata. Bylo provedeno několik aplikací přípravku Ethrel a následných odběrů
vzorků rajčat v určitých časových intervalech. Byl sledován obsah reziduí ethephonu po
aplikaci přípravku a pokles reziduí ethephonu v čase.
Pro tuto studii byly vybrány čtyři lokality na jižní Moravě, na nichž byla rajčata pěstována.
Rajčata byla pěstována vždy ve dvou skupinách: kontrolní, bez aplikace přípravku Ethrel a
testovací, na kterou byl aplikován přípravek Ethrel.
Analýza reziduí ethephonu byla provedena pomocí kapalinové chromatografie s tandemovou
hmotnostně-spektrometrickou detekcí (LC-MS/MS).
SVK 2013
Sekce:
Stanovení polybromovaných difenyletherů v mateřském
mléce
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Marta Medovová
M2
Polybromované difenylethery patří do skupiny environmentálních kontaminantů zvané
bromované retardéry hoření, které byly dosud nalezeny v půdě, sedimentech nebo
atmosféře. Vzhledem k svému lipofilnímu charakteru se tyto látky kumulují v tucích, a mohou
tak představovat potenciální riziko pro člověka, zvlášť pro plod a novorozence, kteří jsou
těmto látkám vystaveni mimo jiné také prostřednictvím mateřského mléka.
Cílem předkládané práce bylo vyvinutí a validace analytické metody, která by byla vhodná
pro stanovení těchto látek ve vzorcích mateřských mlék. Experimenty byly zaměřeny v prvé
řadě na extrakci tuku z mateřských mlék. Dosud používaná metoda byla nahrazena
modifikovanou verzí postupu QuEChERS, který byl již na Ústavu Analýzy potravin a výživy
použit pro stanovení BFR z rybí svaloviny. Vyextrahovaný tuk s analyty byl přečištěn pomocí
gelové permeační chromatografie a analyty následně stanoveny pomocí GC–MS
s analyzátorem typu trojitý kvadrupól.
Validace metody byla provedena na vzorku mléka OLMA Mléko Selské na hladinách 1 a 10
ng/g tuku, kdy se výtěžnost metody pohybovala v intervalu 71 – 126 % s opakovatelností 219 %. Validovaná metoda byla následně použita pro vyšetřování bromovaných retardérů
hoření v reálných vzorcích mateřského mléka.
Vývoj metody pro stanovení glukosinolátů v zelenině
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Karla Nováková
B3
doc. Dr. Ing. Věra Schulzová; Ing. Hana Novotná
Glukosinoláty jsou sekundární metabolity rostlin, vyskytující se v zemědělských plodinách.
Výrazný obsah byl zaznamenán v rostlinách čeledi brukvovité (Brassicaceae), jako je květák,
brokolice či zelí a glukosinoláty jsou zodpovědné za jejich typické štiplavé aroma. Intaktní
rostlina obsahuje enzym myrosinasu, která je lokalizována odděleně od glukosinolátů v
buňkách idioblastů. Mechanickým poškozením rostliny dochází k uvolnění myrosinasy a k
rozkladu glukosinolátů na širokou škálu produktů, např. isothiokyanáty, oxazolidiny,
thiokyanáty, nitrily a další. Tyto rozkladné produkty mají pozitivní i negativní vliv na lidské
zdraví, proto jsou předmětem odborných diskuzí.
Cílem práce byl vývoj a optimalizace metody pro důkaz a kvantitativní stanovení vybraných
glukosinolátů v brokolici a květáku. Dále byl zkoumán vliv napadení, ošetření a termínu
sklizně rostliny na celkový obsah vybraných glukosinolátů.
Pro stanovení glukosinolátů ve zkoumaných vzorcích bylo nutné nejprve inaktivovat enzym
myrosinasu, aby při homogenizaci nedocházelo k rozkladu analytů. Pro vlastní stanovení
byla vyvinuta metoda vysokoúčinné kapalinové chromatografie s hmotnostněspektrometrickou detekcí.
SVK 2013
Sekce:
Analýza chondroitin sulfátu a hyaluronové kyseliny
v surovinách
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Veronika Pekárková
M1
prof. Dr. Ing. Jan Poustka, Ing. Veronika Hloušková
Kyselina hyaluronová (HA) a chondroitin sulfát (CS) jsou polysacharidy proteoglykanu
chrupavčité tkáně (tzv. agrekanu). Bylo prokázáno, že zmírňují příznaky doprovázející
některá kloubní onemocnění, především osteoartrózu. V důsledku vzrůstající popularity
a spotřeby kloubních doplňků stravy obsahujících tyto látky, jsou hledány nové alternativní
zdroje pro jejich výrobu (např. odpadní produkty z drůbežáren).
V rámci projektu BIORAFINACE byl proveden monitoring obsahu HA a CS ve vzorcích
kuřecích chrupavek dodaných Ústavem biochemie a mikrobiologie VŠCHT v Praze.
Bílkovinné zbytky na povrchu chrupavky pocházející ze svalové tkáně byly odstraněny
štěpením vazeb enzymem papainem po dobu 2-3 min. Vzniklý hydrolyzát byl následně
precipitován 75 % ethanolem, čímž došlo k vysrážení polysacharidů do pelet. Pomocí
metody UPLC-ELSD byl stanoven maximální výtěžek látek do pelet a jejich obsah v ethanolu
po promývání. V případě CS byl výtěžek téměř 100 %, ale pro HA pouze 20-25 %.
Extrahovatelnost pesticidů z reálně kontaminovaných
vzorků metodou QuEChERS
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Dana Schusterová
M1
Ing. Jana Kováčová; prof. Ing. Vladimír Kocourek, CSc.
Pro rutinní analýzu reziduí pesticidů v potravinách nalezla v posledních letech velmi široké
uplatnění multireziduální metoda QuEChERS. Postup této metody se skládá ze dvou kroků:
třepání vzorku s extrakčním činidlem (acetonitril), následované třepáním po přídavku
anorganických solí (NaCl a MgSO4), které podporují přechod analytů do acetonitrilu.
V nedávných studiích bylo poukazováno na několik faktorů, které mají vliv
na extrahovatelnost reziduí, zejména se jednalo o délku a intenzitu prvního třepání vzorku
s acetonitrilem a počáteční teplotu vzorku. V rámci předkládané studie byl sledován vliv
délky manuálního třepání při extrakci acetonitrilem (1, 2 a 15 minut) a vliv teploty vzorku
(vzorky mražené a při laboratorní teplotě) na výtěžnost reziduí. Rezidua pesticidů
v získaných extraktech byla identifikována a kvantifikována technikou ultra účinné kapalinové
chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií (UPLC-MS/MS).
Ve vzorcích ovoce bylo sledováno celkem 29 pesticidů s poměrně širokým rozpětím polarity.
Z výsledků jednotlivých modifikací metody vyplynulo, že délka třepání nemá významný vliv
na výtěžnost analytů ze vzorků extrahovaných za laboratorní teploty a tyto nálezy byly
srovnatelné i v případě 15-ti minutového třepání mražených vzorků.
SVK 2013
Sekce:
Charakterizace česneku: zdroj zdraví prospěšných látek
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Michaela Vrobelová
B3
Ing. Vojtěch Hrbek
Česnek je široce používanou plodinou, své uplatnění má nejen v gastronomii pro svou
výraznou, nezaměnitelnou chuť, ale i v lidovém léčitelství díky vysokému obsahu zdraví
prospěšných látek.
Nejvýznamnějšími z nich jsou sirné aminokyseliny, S-alk(en)yl-L-cysteinsulfoxidy (ACSO).
Dále česnek obsahuje i řadu dalších biologicky aktivních látek, zejména látek s antioxidační
aktivitou. Množství zmíněných látek závisí na druhu česneku a na pěstebních podmínkách.
V této studii byla pro sledování obsahu ACSO využita technika ultra-vysokoúčinné
kapalinové chromatografie (UPLC) ve spojení s hmotnostním spektrometrem typu trojitý
kvadrupól (QqQ-MS). Pro měření antioxidační aktivity byla použita spektrofotometrická
metoda s využitím stabilního radikálu 2,2-difenyl-1-pikrylhydrazylu (DPPH). Pro korekci
výsledků byl také stanovován obsah sušiny (sušení vzorku 5 h při 105 °C).
Byl sledován a porovnán vliv odrůdy česneku, pěstební lokality a různých dat odběru vzorků:
před sklizní, v době sklizně a po 6 týdnech skladování.
Analýza mykotoxinů, pyrrolizidinových alkaloidů a
pesticidů v herbálních čajích; aplikace U-HPLC–MS/MS
metody, zhodnocení rizika
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Alena Zachariášová
M2
Ing. Zbyněk Džuman
Užívání potravních doplňků rostlinného původu v posledních letech stále stoupá. Pozitivní
vliv účinných látek však může být negativně ovlivněn přítomností potencionálně toxických
látek, např. mykotoxinů, pyrrolizidinových alkaloidů, a/nebo pesticidů. O tuto problematiku se
mj. zajímá i Evropský úřad pro bezpečnost potravin (EFSA). Je proto nutné vyvíjet
dostatečně citlivé metody pro jejich stanovení. Cílem této práce bylo implementovat novou
metodu ultra-účinné kapalinové chromatografie s vysokorozlišovací tandemovou
hmotnostně-spektrometrickou detekcí (U-HPLC–HRMS/MS, Q-ExactiveTM, Thermo Fisher
Scientific), která v tomto ohledu poskytuje značný potenciál. V rámci vývoje metody byla pro
55 mykotoxinů, 11 pyrrolizidinových alkaloidů a 323 pesticidů vytvořena databáze
fragmentačních spekter ve vysokém rozlišení, které slouží jako jedno z konfirmačních kritérií
při identifikaci výše zmíněných analytů. Metoda pak byla využita ke zhodnocení kontaminace
23 bylinných čajů komerčně dostupných na českém trhu (pro extrakci vzorků byla využita
zavedená extrakční metoda založená na přístupu QuEChERS). Celkem bylo na přítomnost
alespoň jednoho analytu pozitivních 96% analyzovaných vzorků, a to na nezanedbatelných
koncentračních hladinách, které v několika případech překročily legislativní limity.
SVK 2013
Chemie a analýza potravin B (přednášková)
B32, 9:00
Sekce:
Komise:
Předseda:
Členové:
Studenti:
Sekce:
prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.
doc. Dr. Ing. Věra Schulzová
Ing. Milena Zachariášová, Ph.D.
Bc. Eliška Humlová
Bc. Zuzana Kadlecová
Bc. Vít Kosek
Bc. Alžběta Maroušková
Bc. Jana Pekárková
Bc. Ivana Vošická
Bc. Kristýna Weinertová
Bc. Michaela Škopíková
Aroma jahodových jogurtů
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Eliška Humlová
M2
prof. Ing. Jana Hajšlová CSc., doc. Dr. Ing. Kateřina Riddellová; Ing. Jaromír
Hradecký
Jogurty jsou celosvětově nejoblíbenějším fermentovaným mléčným výrobkem. Spotřebiteli
jsou ceněny nejen pro své senzorické vlastnosti, ale také jako zdroj bílkovin, vápníku a
probiotických kultur. Na trhu jsou k dostání jogurty bílé a ochucené různými ovocnými
příchutěmi, z nichž konzumenty je nejvíce preferována příchuť jahodová. Pro ochucování
jogurtů je využíváno ovoce a také přírodních nebo syntetických aromat.
Vedle toho při fermentačním procesu získává jogurt své typické aroma, což v kombinaci s
ochucujícími složkami a aromatizujícími prostředky představuje komplexní matrici těkavých
látek.
V případě, že by byl ovocný jogurt obohacený aromatizujícím přípravkem vydáván za jogurt
s přídavkem pouze ovocné složky, jedná se o klamání spotřebitele.
Vzhledem k tomu, že tuto možnost nelze vyloučit, bylo cílem námi realizovaných
experimentů odlišit jahodové jogurty bez přidaného aroma od jogurtů s přidaným
aromatizujícím přípravkem.
S ohledem na tyto skutečnosti jsme se zaměřili na využití metody vhodné pro porovnávání
profilů těkavých látek jahodových jogurtů. Pro jejich analýzu byla provedena optimalizace
techniky mikroextrakce tuhou fází z plynného prostoru nad vzorkem ve spojení s plynovou
chromatografií s hmotnostně-spektrometrickou detekcí.
Byl testován přídavek aromatizujícího přípravku a jahodové zavařeniny do jogurtu s různým
obsahem tuku. Dále bylo provedeno statistické vyhodnocení naměřených dat, při němž došlo
k oddělení jogurtů s a bez přidaného aromatizujícího přípravku.
SVK 2013
Sekce:
Monitoring vzniku biogenních aminů v rybím mase, využití
ultra-účinné kapalinové chromatografie a
vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie (U-HPLCorbitrapMS)
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Zuzana Kadlecová
M2
Ing. Milena Zachariášová, Ph.D.
Biogenní aminy je skupina látek s významnými fyziologickými a farmakologickými účinky,
avšak při nadměrném příjmu v potravinách mohou působit negativně až toxicky. Vznikají
dekarboxylací příslušných aminokyselin působením mikroorganismů, a to jak v syrových, tak
zpracovaných potravinách. Největším zdrojem biogenních aminů jsou ryby a výrobky z nich.
Cílem prezentované práce bylo posoudit možnosti ovlivnění vzniku biogenních aminů
deaktivací mikroorganismů v mase tuňáka pomocí metody vysokotlakého ošetření masa,
které díky nízké teplotě procesu neovlivní senzorické vlastnosti této potraviny. Testováno
bylo několik kombinací tlaku a doby ošetření, sledován byl také vliv doby skladování. K
tomuto účelu byla vyvinuta, validována a optimalizována metoda ultra-účinné kapalinové
chromatografie s vysokorozlišovací hmotnostně-spektrometrickou detekcí (U-HPLC–
orbitrapMS).
Vývoj analytické metody pro studium osudu statinů
v tkáňových kulturách s využitím tandemové
a vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Vít Kosek
M1
prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.; Ing. Marie Fenclová
Statiny jsou třídou léků, často předepisovanou pro snížení hyperlipidémie a prevenci
kardiovaskulárních onemocnění. Jedná se o kompetitivní inhibitory HMG-CoA
oxidoreduktasy, enzymu hrajícího klíčovou roli v metabolické syntéze cholesterolu.
V současné době jsou diskutovány také další potenciální účinky statinů, z nichž velký
význam mohou mít především účinky protinádorové.
Cílem této práce bylo vyvinout analytickou metodu umožňující simultánní stanovení lékových
forem osmi různých statinů a rovněž rychlou metodu pro sledování transformace lékových
forem na známé metabolity. Vyvinutá metoda byla poté využita pro analýzu vzorků tří linií
nádorových buněčných kultur ošetřených vybranými statiny.
Vzorky byly extrahovány metodou QuEChERS, s následnou separací a detekcí pomocí
kapalinové chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií (Qtrap 5500,
AB Sciex). Pro sledování metabolických transformací statinů byla využita kapalinová
chromatografie s vysokorozlišovacím hmotnostním spektrometrem (QExactive, Thermo
Scientific). Analyzovány byly jak zakoncentrované QuEChERS extrakty, tak původní vzorky
pouze přečištěné mikrofiltrací, spektra metabolitů v obou typech vzorků byla porovnána.
SVK 2013
Sekce:
Příprava přírodního insekticidního extraktu z tropické
dřeviny Quassia amara
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Alžběta Maroušková
M1
prof. Vladimír Kocourek; Ing. Jana Kováčová
V poslední době se stále více uplatňují moderní způsoby ochrany zemědělských plodin, mezi
které patří i ekologické zemědělství. Aplikace pesticidů je v tomto odvětví omezena pouze na
látky založené na přírodní bázi. Mezi přírodní pesticidy patří i výluh z tropické dřeviny
Quassia amara, který v sobě obsahuje quassinoidy, jejichž hlavní složky jsou quassin a
neoquassin - přírodní hořké látky, které svou nepříjemnou chutí odpuzují hmyz.
V předkládaném experimentu byla prováděna příprava vodného výluhu varem dřevěných
štěpů rostliny Quassia amara ve vodě dle různých postupů, které vycházely z informací od
Výzkumného ústavu rostlinné výroby v Ruzyni. Zkoumán byl zejména vliv teploty a doby
přípravy extraktu, v průběhu louhování za laboratorních podmínek (tj. miniaturizovaný
pokus), na obsah účinných látek, jejichž kvantifikace byla prováděna pomocí kapalinové
chromatografie s tandemovým hmotnostním spektrometrem. V praxi byly následně ověřeny
tři nejzajímavější postupy z hlediska jak ekonomické náročnosti přípravy, tak obsahu
quassinu a neoquassinu. Výluh byl také použit na ošetření jabloní dvou odrůd a rezidua byla
sledována nejen v jablkách, ale i v listech.
Biologicky aktivní látky šípků
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Jana Pekárková
M1
Plody růže šípkové vykazují u lidí protizánětlivý účinek, který vyvolává především galaktolipid
GOPO®, ale mohou se na něm podílet i antioxidanty (jako polyfenolické látky nebo
flavonoidy). Doplněk stravy obsahující sušený šípkový prášek podle klinických studií mírní
projevy osteoartrózy, a to tak že snižuje bolest kloubů a zvyšuje jejich pohyblivost.
Cílem této práce bylo určit obsah několika biologicky aktivních látek v doplňcích stravy na
bázi šípkového prášku. Sledovány byly hladiny vitaminu C (metodou HPLC-UV), β-karotenu
a lykopenu (metodou HPLC-VIS), tokoferolů (metodou HPLC-FLD), flavonoidů (metodou
UPLC-MS) a triterpenických kyselin (též metodou UPLC-MS). Analyzovány byly vzorky ve
formě želatinových kapslí a rozpustného nápoje. U obou forem byly měřeny vzorky lišící se
teplotou a vlhkostí prostředí, ve kterém byly skladovány, což umožnilo zhodnotit vliv těchto
parametrů na obsah stanovovaných biologicky aktivních látek.
SVK 2013
Sekce:
Metody kontroly obsahu glukosaminu, chondroitin sulfátu
a hyaluronové kyseliny v kloubních preparátech
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Ivana Vošická
M2
prof. Dr. Ing. Jan Poustka; Ing. Veronika Hloušková
Osteoartróza je nejčastějším kloubním onemocněním, které je charakteristické poruchou
metabolismu kloubní chrupavky. Chondroitin sulfát (CS), glukosamin (GSA) a hyaluronová
kyselina (HA) jsou jedny z hlavních složek chrupavčité tkáně. Bylo prokázáno, že užívání
kloubních preparátů s jejich obsahem zmírňuje zánět a bolest při osteoporóze a zlepšuje
funkčnost kloubů. Jejich aplikace není doprovázena vážnějšími vedlejšími účinky a jejich
působení přetrvává i po několik týdnů po skončení užívání. V současné době vzrůstá obliba,
spotřeba a také sortiment doplňků stravy. Na rozdíl od léčivých přípravků však nepodléhají
tak přísné legislativní kontrole, a proto se objevují pochybnosti, zda tyto přípravky opravdu
obsahují uváděné složky v takovém množství, které výrobce deklaruje na obalu. Práce byla
věnována stanovení CS, GSA a HA ve vybraných kloubních preparátech dostupných v tržní
síti České republiky pomocí moderní analytické techniky ultra-účinné kapalinové
chromatografie ve spojení s evaporative light scattering detektorem (UPLC-ELSD).
Analyticky zjištěné obsahy těchto účinných látek byly porovnány s jejich deklarovaným
množstvím na obalu.
Analýza mykotoxinů a jejich maskovaných forem
v rostlinných matricích s využitím LC-MS
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Kristýna Weinertová
M2
Ing. Milena Zachariášová, Ph.D.; Ing. Zbyněk Džuman
Rostliny napadené mikroskopickým vláknitými houbami mohou metabolizovat produkované
mykotoxiny za vzniku konjugátů s polárními látkami, tzv. „maskovaných“ mykotoxinů.
Nedostupnost analytických standardů však komplikuje jejich identifikaci a znemožňuje
kvantifikaci. V dřívějších studiích byly objeveny a charakterizovány glykosylované formy
deoxynivalenolu, HT-2 a T-2 toxinu, pro jejichž efektivní izolaci a zakoncentrování, bylo
využito křížových reakcí imunoafinitních kolonek (IAC) dedikovaných pro mateřské toxiny.
Prezentovaná studie byla zaměřena na screening a charakterizaci konjugátů dalších
frekventovaně se vyskytujících fusariových mykotoxinů, nivalenolu (NIV) a zearalenonu
(ZEA). V rámci jejich izolace byly testovány možnosti využití komerčně dostupných IAC
dedikovaných pro NIV a ZEA. Pro separaci bylo využito ultra-účinné kapalinové
chromatografie, detekce probíhala pomocí vysokorozlišovacího hmotnostního analyzátoru
typu orbitrap. U většiny vzorků obsahujících NIV byla detekována též jeho glykosylovaná
forma – NIV-glukosid, a všechny vzorky obsahující ZEA obsahovaly též ZEA-sulfát. Struktura
těchto konjugovaných forem byla též konfirmována za použití specifické fragmentace
mateřských sloučenin v systému hybridního hmotnostního analytátoru quadrupol-orbitrap.
SVK 2013
Sekce:
Alkaloidy máku
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Michaela Škopíková
M1
Mák patří mezi celosvětově nejvýznamnější léčivé rostliny. Zatímco jeho semena nacházejí
uplatnění především v kulinářství, makovice jsou cenným materiálem pro farmaceutický
průmysl. Nařezáním povrchu nezralých makovic se po zaschnutí získává mléčný latex, tzv.
opium, v němž je obsaženo mnoho opiových alkaloidů. Mezi nejznámější patří morfin,
kodein, thebain, noskapin a papaverin. Existuje mnoho odrůd máku, lišících se obsahem a
složením alkaloidové směsi. Obsah alkaloidů je závislý i na dalších faktorech, jakými jsou
například klimatické podmínky, složení půdy, kvalita semen či vegetační doba.
Tato práce se zabývá celkovou analýzou alkaloidového profilu v máku setém, a to metodou
UHPLC s vysokorozlišovací hmotnostní detekcí. Hlavní pozornost je věnována morfinu,
nejdůležitějšímu alkaloidu makového opia. Byl zkoumán jeho obsah ve vzorcích
pocházejících z odrůd pěstovaných jak pro potravinářské, tak i průmyslové užití. K tomu byla
využita metoda UHPLC-MS/MS.
Pozorován byl velmi rozdílný obsah morfinu v jednotlivých vzorcích průmyslových odrůd
máku. Ten závisel především na způsobu přečištění makových semen a také na množství
kontaminace prachovými částicemi makoviny při sklizni nebo skladování máku.
SVK 2013
Chemie a analýza potravin C (přednášková)
B31, 9:00
Sekce:
Komise:
Předseda:
Členové:
Studenti:
Sekce:
prof. Ing. Vladimír Kocourek, CSc.
Ing. Lucie Drábová, Ph.D.
Ing. Jana Kohoutková, Ph.D.
Bc. Karolina Bazalková
Bc. Helena Čápová
Tomáš Gramblička
Tomáš Havlík
Bc. Anna Homolová
Bc. Martina Mezlíková
Bc. Silvie Odlerová
Bc. Andrea Švarcová
Bc. Kateřina Urbancová
Faktory ovlivňující tvorbu esterů MCPD a glycidolu
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Karolina Bazalková
M1
Ing. Eliška Čížková, prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.
Estery 3-MCPD a glycidolu jsou procesní kontaminanty, které vznikají v průběhu přípravy a
zpracování potravin a mohou mít negativní účinek na lidské tělo. Tyto kontaminanty vznikají
v tepelně upravených potravinách a to především v tucích a olejích během procesu rafinace,
kterým se tuky a oleje zpracovávají. Hlavními prekurzory vzniku esterů 3-MCPD jsou
sloučeniny odvozené od glycerolu a chloridové ionty, buď přirozeně přítomné, nebo přidané
jako chlorid sodný.
Cílem provedených (uskutečněných) experimentů bylo ověřit nejen faktory, které množství 3MCPD ovlivňují, popřípadě snižují, ale především potenciál nových technologií pro
minimalizaci tvorby esterů 3-MCPD během zpracování potravin. V rámci experimentů byl
sledován obsah kontaminantů ve třech matricích: ryby, sušenky, dětská výživa, kdy všechny
vzorky byly ošetřeny jednotlivými novými technologiemi, a to konkrétně: vysokotlakou
tepelnou sterilizací, vakuovým pečením, ohmickým záhřevem a mikroenkapsulací.
SVK 2013
Sekce:
Minimalizace vzniku procesních kontaminantů pomocí
vakuového smažení
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Helena Čápová
M1
Prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc., Ing. Beverly Bělková
Tepelná úprava smažením je oblíbená kulinární technika, při které mimo aromatických látek,
vzniká ve smažené potravině i procesní kontaminant akrylamid (potencionální lidský
karcinogen skupiny 2A podle IARC, 1994). Za nejvýznamnější způsob jeho vzniku je
považována reakce mezi redukujícími cukry a asparaginem jako součást Maillardovy reakce.
Mnohým chemickým reakcím podléhá během smažení i olejová lázeň a tak nově vzniklé
sloučeniny mohou významně ovlivnit senzorickou ale i nutriční hodnotu smažené potraviny.
Cílem práce bylo minimalizovat vznik akrylamidu ve smažených bramborových lupíncích,
jakožto potraviny významně přispívající k jeho dietárnímu příjmu, a sledovat dynamiku vzniku
oxidovaných triacylglycerolů a mastných kyselin v olejové lázni během smažení.
V experimentu byla využita mimo konvenčního smažení také inovativní technologie, vakuové
smažení, využívající nízké teploty a tlaku pro přípravu bramborových lupínků. Důsledkem
toho dochází nejen k významnému snížení obsahu akrylamidu až o 99 %, ale i k podstatně
nižší degradaci oleje. Obsah vzniklého akrylamidu byl stanoven metodou HPLC-MS/MS a
pro monitoring kvality smažící lázně byla využita technika DART-HRMS.
Hodnocení výskytu organických kontaminantů v lidské
tukové tkáni v České republice
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Tomáš Gramblička
B3
doc. Ing. Jana Pulkrabová, PhD.; Ing. Michal Stupák
Ačkoli použití vybraných organohalogenovaných sloučenin, např. polychlorovaných bifenylů
(PCB), organochlorových pesticidů (OCP) a některých zástupců polybromovaných difenyl
etherů (PBDE), je zakázáno již několik desítek let, stále jsou tyto látky vzhledem ke
své vysoké perzistenci detekovány v životním prostředí. Člověk je exponován PCB, OCP a
PBDE převážně z potravin a díky svým lipofilním vlastnostem se kumulují v tukové tkáni a
negativně ovlivňují lidské zdraví.
Cílem této práce bylo analyzovat 43 vzorků lidské tukové tkáně na přítomnost PCB, OCP a
PBDE. Výsledné hodnoty byly vyhodnocovány na základě biometrických údajů jednotlivých
pacientů (váha, věk, BMI, pohlaví atd.) Vzorky lidského tuku byly extrahovány Soxhletovou
metodou, přečišťovány pomocí gelové permeační chromatografie a jako analytická koncovka
byla použita technika plynové chromatografie s tandemovou hmotnostní spektrometrií typu
trojitý kvadrupól. Ze skupiny polychlorovaných bifenylů se v lidském tuku vyskytují nejvíce
kongenery CB 153 a CB 180 o koncentraci přibližně 250 ng/g tuku, ze třídy OCP se jedná o
DDT a jeho metabolity, konkrétně p,p‘-DDE o koncentraci 240 ng/g a ze skupiny PBDE jsou
nejvyšší nálezy u kongenerů BDE 47 a BDE 153 o koncentraci 1,1 ng/g.
SVK 2013
Sekce:
Stanovení organických kontaminantů v mateřském mléce
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Havlík Tomáš
B3
Organické kontaminanty jsou známým a vážným problémem v potravinách. V mateřském
mléku se stanovují takové sloučeniny, které mohou negativně ovlivnit vývoj plodu a ohrozit
matčino i jeho zdraví. Mezi nejvýznamnější skupiny látek stanovované v mateřském mléku
patří perzistentní organické polutanty (POP) zahrnující např. organohalogenované
kontaminanty a polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU) Tyto látky se nejvíce do těla matky
dostávají skrz potravu a inhalací znečištěného ovzduší.
Cílem předkládané práce bylo vyšetřit sérii 240 mateřských mlék na obsah bromovaných
retardérů hoření. Byla použita analytická metoda založená na extrakci modifikovaným
postupem QuEChERS s následným přečištěním pomocí gelové permeační chromatografie.
Identifikace a kvantifikace byla provedena pomocí plynové chromatografie s tandemovou
hmotností spektrometrií. Dominantním kontaminantem ze všech stanovovaných látek byl
kongener BDE 47, jehož koncentrace se pohybovaly v intervalu <LOQ – 2,8 µg/g mléka.
Pyrrolizidinové alkaloidy v bylinných produktech a medu
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Anna Homolová
M1
Ing. Zbyněk Džuman, Ing. Zdenka Vepříková
Pyrrolizidinové alkaloidy představují širokou skupinu přirozeně se vyskytujících toxinů
produkovaných výhradně rostlinami, odhadem se nachází ve více než 6000 rostlinných
druzích. Řada těchto alkaloidů má důležité využití ve farmakologii, některé však vykazují
vážné toxické účinky. Jejich výskyt a konzumace představuje potenciální riziko pro
spotřebitele a může mít negativní vliv na zdraví lidí i zvířat. Pyrrolizidinové alkaloidy se dávají
do souvislosti s řadou nemocí u dobytka, u lidí byly zaznamenány otravy způsobené
konzumací bylinných přípravků nebo kontaminací běžných potravin. Uvedené sloučeniny
mohou také často přecházet z potravinářských surovin do finálních potravinářských
produktů, např. medu, mléka a vajec. Cílem prezentované práce bylo optimalizovat a
validovat analytickou metodu využívající QuEChERS extrakci a UPLC-Orbitrap MS
stanovení těchto látek pro jejich stanovení v medu a bylinných potravinových doplňcích.
Metoda byla dále použita pro monitoring výskytu alkaloidů v reálných vzorcích medu a
potravinových doplňků dostupných na českém trhu.
SVK 2013
Sekce:
Stanovení reziduí pesticidů a polycyklických aromatických
uhlovodíků v čaji
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Martina Mezlíková
B3
Ing. Lucie Drábová, Ph.D.
Čaj je jedním z nejoblíbenějších nápojů na celém světě, jak pro svoji chuť, tak i pro své
potenciální zdravotně prospěšné účinky. Čajové lístky ale mohou obsahovat různé
kontaminanty, jako například pesticidy či polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU) které
mohou představovat zdravotní riziko pro spotřebitele. Z tohoto důvodu je tedy nutno mít
rychlou a přesnou metodu pro izolaci a následnou detekci těchto látek.
Cílem této práce bylo optimalizovat izolační metodu pro současné stanovení pesticidů a
15+1 EU PAU v čaji a dále tuto metodu využít pro vyšetření souboru 40 čajů z obchodní sítě
ČR a Turecka na obsah těchto kontaminantů. Jako nejvhodnější byla pro extrakci cílových
analytů byla zvolena metoda QuEChERS s následným přečištěním pomocí LLE do
isooktanu. Pro kvantifikaci/konfirmaci bylo využita plynová chromatografie s hmotnostně
spektrometrickou detekcí v tandemovém uspořádání (GC–MS/MS).
V souboru vyšetřovaných vzorků bylo detekováno celkem 27 reziduí pesticidů. Nejčastěji
detekovány byly chlorpyrifos, tebuconazole a cypermethrin. U 7 vzorků čaje byl překročen
maximální reziduální limit reziduí pro některý ze sledovaných analytů. V případě PAU se
hladiny ∑15+1 PAU pohybovaly v rozmezí 0,124 – 549 µg/kg.
Stanovení reziduí pesticidů v rostlinných matricích
metodou GC MS/MS
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Silvie Odlerová
M2
Ing. Lucie Drábová, Ph.D
Citrony jsou ceněny díky svým senzorickým vlastnostem, vysokému obsah vitamínu C a
dalších vitamínů a minerálních látek. Využití těchto plodů je nemalé, zejména v teplých nebo
ve studených nápojích (např. Mojito) ve formě šťávy nebo části plodu se slupkou, ale také
hospodyňky využijí jejich silic obsažených v kůře do těsta na pečení. Především v kůře plodů
se však mohou vyskytovat rezidua pesticidů, která mají neblahý vliv na lidské zdraví.
Cílem práce bylo zjistit přítomnost reziduí pesticidů v souboru 30 vzorků citronů, limetek a
máty z české maloobchodní sítě a dále zjistit vliv oplachu plodů citronů a limetek na snížení
množství reziduí pesticidů.
Pro stanovení těchto kontaminantů ve vybraných vzorcích byla zvolena extrakční metoda
QuEChERS a citrátová QuEChERS. Pro identifikaci/kvantifikaci reziduí byla použita plynová
chromatografie s hmotnostně spektrometrickou detekcí v tandemovém uspořádání (GC–
MS/MS).
Ve vzorcích citronů a limetek byly detekovány 3 resp. 8 analytů. U jednoho z analyzovaných
vzorků limetek byl překročen legislativní limit pro parathion methyl. Ve vzorcích máty byly
nalezeny 3 analyty, ani jeden ze vzorků nepřekročil legislativní limity.
SVK 2013
Sekce:
Výskyt organohalogenovaných kontaminantů v rybách a
mořských plodech z české obchodní sítě
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Andrea Švarcová
M2
doc. Ing. Jana Pulkrabová, Ph.D., Ing. Darina Lanková
Ryby jsou bohatým zdrojem látek prospěšných pro lidský organismus. Na druhou stranu
mohou obsahovat významné koncentrace organohalogenovaných kontaminantů
s potenciálním negativním efektem na lidský organismus. Cílem studie bylo analyzovat 11
látek ze skupiny bromovaných retardérů hoření (BFR) a 19 zástupců perfluoralkylovaných
sloučenin (PFAS) ve vzorcích mořských ryb (n=20) a mořských plodů (n=4) zakoupených v
české obchodní síti. Ke stanovení těchto kontaminantů jsme využili acetonitrilovou extrakci,
kdy po vysolení analytů do organické vrstvy následovalo její přečištění disperzní extrakcí na
tuhou fázi (d-SPE). Získaný extrakt byl analyzován pomocí ultra-účinné kapalinové
chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií (UPLC–MS/MS).
Výtěžnosti validované metody byly v rozmezí 82–122 % s opakovatelností do 22 % a limity
kvantifikace v rozmezí 0,05–0,6 ng/g. Ze všech vzorků (n=24) byly pouze 4 mořské ryby bez
výskytu BFR a PFAS. Nejvíce byly mořské ryby a plody kontaminovány látkami ze skupiny
PFAS. Mezi nejčastěji detekované látky (ve více než 64% vzorků) patřily PFUdA (medián
0,07 ng/g), PFTrDA (0,05 ng/g) a L-PFOS (0,02 ng/g). Mezi nejkontaminovanější vzorky
patřil mořský koktejl ~ krevety > aljašská treska.
Stanovení organohalogenovaných kontaminantů
v mateřském mléce a krevní plasmě
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Kateřina Urbancová
M1
doc. Ing. Jana Pulkrabová, Ph.D., Ing. Darina Lanková
Perfluoralkylované sloučeniny (PFAS) a bromované retardéry hoření (BFR) se díky svým
jedinečným vlastnostem používají v řadě komerčních výrobků a průmyslu. S tím souvisí
jejich průnik do životního prostředí, kde mohou negativně působit na živé organismy včetně
člověka, proto je nutné výskyt těchto kontaminantů sledovat. Cílem studie bylo analyzovat
PFAS (n=19) a BFR (n=11) ve 137 párech vzorků mateřského mléka a krevního séra.
Metoda pro stanovení těchto látek v mateřském mléce byla založena na extrakci vzorku
acetonitrilem, kdy po přídavku MgSO4 a NaCl byla získaná organická vrstva přečištěna
disperzní extrakcí na tuhou fázi (d-SPE) s použitím sorbentu C18. Pro izolaci látek z krevního
séra byl použit acetonitril s přídavkem Na2SO4 k odstranění vody z matrice. Získané extrakty
byly analyzovány technikou ultra účinné kapalinové chromatografie ve spojení s tandemovou
hmotnostní spektrometrií (UHPLC–MS/MS). Výtěžnosti obou metod se pohybovaly v rozmezí
91–126% s opakovatelností do 19% a limity kvantifikace v rozmezí 0,005–0,5 ng/ml.
Nejčastěji detekované analyty v obou matricích byly perfluoroktanová kyselina (PFOA) a
perfluoroktansulfonát (PFOS). Ve srovnání s krevním sérem byly jejich koncentrace (0,09–
19,12 ng/ml) přibližně o řád vyšší než v mateřském mléce (0,005–1,14 ng/ml).
SVK 2013
Chemie a analýza potravin D (přednášková)
B06, 9:00
Sekce:
Komise:
Předseda:
Členové:
Studenti:
Sekce:
doc. Ing. Jan Pánek, CSc.
doc. Dr. Ing. Karel Cejpek
doc. Dr. Ing. Zdenka Panovská
Bc. Marie Bícová
Bc. Štěpán Czornyj
Bc. Denisa Koštejnová
Bc. Hana Málková
Bc. Kateřina Matějková
Bc. Zuzana Ondřejková
Bc. Barbora Pohořelá
Bc. Denisa Tanečková
Následné reakce redukujících produktů transformace
sacharidů
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Marie Bícová
M2
doc. Dr. Ing. Karel Cejpek
Transformace redukujících sacharidů zejména v přítomnosti aminosloučenin (Maillardova
reakce, MR), patří mezi nejvýznamnější a zároveň nejrozšířenější chemické procesy
probíhající během skladování a zpracování potravin. Některé klíčové produkty
a meziprodukty MR mohou výrazně ovlivňovat redoxní status potravin. Mezi takové látky
s redukčním, a tedy potenciálním antioxidačním účinkem, patří tzv. reduktony a příbuzné
látky, jako je např. norfuraneol. Tento příspěvek je součástí studia následných reakcí těchto
redukujících látek v modelových reakčních směsích s reaktivními karbonylovými
meziprodukty MR (-hydroxykarbonylovými produkty fragmentace sacharidů, karbaldehydy
aj.) a dalšími redukčními složkami potravin, fenolovými kyselinami. V práci jsou sledovány
a charakterizovány některé vznikající adiční produkty, a to nejen s ohledem na jejich
potenciální redukční vlastnosti, ale i na schopnost reduktonů snižovat úroveň karbonylového
stresu. Pro stanovení redukční síly byla použita metoda HPLC s amperometrickou detekcí
(Ea = +0,8 V).
SVK 2013
Sekce:
Obsah soli ve vybraných smažených potravinách
a rizikovost těchto potravin ve vztahu k příjmu sodíku
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Štěpán Czornyj
M1
doc. Ing. Zuzana Réblová, Ph.D.
Nadměrný příjem soli (resp. sodíku) představuje rizikový faktor při vzniku a rozvoji
kardiovaskulárních chorob. Smažené potraviny, zejména bramborové hranolky a lupínky
(chipsy), se přitom vyznačují výraznou slanou chutí, a mohou tedy pravděpodobně být
významným zdrojem sodíku. Proto bylo cílem této práce studium obsahu soli ve vybraných
smažených potravinách na českém trhu. Pomocí atomové absorpční spektrometrie po
mineralizaci na suché cestě bylo analyzováno několik vzorků chipsů a hranolků z běžné tržní
sítě a provozoven stravovacích služeb. Na základě získaných výsledků a dostupných dat
o konzumaci chipsů a hranolků v České republice byla následně diskutována rizikovost
těchto potravin z hlediska nadměrného příjmu sodíku. Přitom bylo zjištěno, že průměrný
příjem těchto potravin není ve vztahu k příjmu sodíku rizikový. Jak ale dostupné výsledky
průzkumů naznačují, konzumace smažených potravin se může mezi jednotlivými lidmi i velmi
výrazně lišit a pravidelní konzumenti smažených potravin jsou vystaveni významnému riziku
souvisejícímu s nadměrným příjem sodíku, ale také dalším rizikům (vyšší příjem tuku a
energie, nadměrný příjem látek vznikajících během smažení apod.).
Porovnání metod používaných v senzorické analýze
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Denisa Koštejnová
M1
doc. Dr. Ing. Zdeňka Panovská, Ing. Vojtěch Ilko
Cílem práce bylo porovnat výsledky získané pomocí rozdílných senzorických metod a také
posoudit práci senzorického panelu. Tím se zabývá nově vydaná mezinárodní ISO norma
11132 (2012) Obecné pokyny pro sledování výkonu kvantitativního senzorického panelu,
která nebyla prozatím do českého jazyka přeložena. Využití této normy bylo testováno
na pěti vzorcích tavených sýrů od různých výrobců. Panel z řad zaměstnanců VŠCHT Praha
hodnotil vzorky pomocí profilové metody a potom byly hodnoceny několika dalšími metodami
– pořadovou a párovou zkouškou a také dotazníkovou metodou.
Nedávno vyšla v platnost také nově přeložená ISO norma 16820 (2011) Sekvenční analýza,
která popisuje statistické zpracování dat při rozdílových metodách. Využití této normy
umožňuje v průběhu hodnocení snížit počtu analýz požadovaných pro hodnocení, a tím
se daný postup zlevní a případně zkrátí. Vzorky tavených sýru byly vyhodnoceny také
touto metodou.
SVK 2013
Sekce:
Obsah a složení tuku jemného pečiva a jeho výživové
hodnocení
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Hana Málková
M2
prof. Ing. Jana Dostálová, CSc.; doc. Dr. Ing. Marek Doležal
Častým problémem dnešní společnosti je nadměrný příjem tuku a jeho nevhodné složení,
oba tyto faktory se podílí na vzniku řady onemocnění, především kardiovaskulárních.
Negativní vliv mají některé nasycené mastné kyseliny (SAFA) a trans-nenasycené mastné
kyseliny (TFA). Tuk je konzumován jednak ve formě zjevné, většinu tuku však běžný
spotřebitel přijímá ve formě skryté. Značný podíl na příjmu skrytých tuků má i jemné pečivo.
Problémem zejména u nebalených výrobků je neznalost složení, obsahu tuku a dalších
nutričních hodnot. Z těchto důvodů bylo mým cílem stanovení obsahu tuku a jeho složení v
jemném pečivu. Výsledky analýzy byly následně zhodnoceny z výživového hlediska.
Na základě provedené analýzy lze konstatovat, že obsah tuku je v některých druzích pečiva
velmi vysoký a jeho značný podíl tvoří SAFA, v porovnání s předchozími analýzami tedy
nedošlo k významnému zlepšení. Mimo vysoký obsah tuku nelze ani zastoupení ostatních
živin v jemném pečivu hodnotit z nutričního hlediska příznivě. Mým dalším cílem byl návrh
receptury jemného pečiva s vhodnějším nutričním složením. Snahou bylo snížit obsah SAFA,
celkový obsah tuku a obohatit pečivo o bílkoviny a vlákninu. Následně bylo provedeno
senzorické hodnocení, které ukázalo, že senzorická jakost nutričně vhodnějších potravin se
významně neliší od méně vhodných a spotřebitelé jsou ochotni tyto potraviny konzumovat.
Degradace glycidyl-palmitátu v modelovém systému
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Kateřina Matějková
M2
doc. Dr. Ing. Marek Doležal; Ing. Vojtěch Ilko
Glycidol a jeho estery s mastnými kyselinami patří stejně jako 3-chlorpropan-1,2-diol
(3-MCPD) a jeho estery mezi procesní kontaminanty. Glycidyl estery vznikají zejména
během procesu rafinace (hlavně deodorace) olejů a tuků v rozmezí teplot 220–230 °C při
absenci chloridových iontů v prostředí. Jejich tvorba je minimální při teplotě < 200 °C.
Prekurzorem těchto endogenních kontaminantů jsou převážně diacylglyceroly a
monoacylglyceroly, zatímco triacylglyceroly se podílejí na vzniku minimálně. Glycidyl estery
se vyskytují v rafinovaných olejích/tucích v množství desetin až jednotek mg/kg, zatímco
v dalších potravinách v množství desítek μg/kg.
Práce se zabývá kinetikou rozkladu glycidyl palmitátu (P-glycidol) a vzniku produktů
1-palmitátu 3-MCPD a 1,2-dipalmitátu 3-MCPD. Degradace P-glycidolu v modelových
systémech probíhala při konstantní teplotě 110 °C po dobu 15 min – 3h a odpovídá kinetice
1. řádu. Z výsledků byla vypočtena rychlostní konstanta. Aby byla omezena autooxidace
mastné kyseliny vázané v glycidyl esterech, byla vybrána nasycená palmitová kyselina, která
se vyskytuje prakticky ve všech živočišných lipidech. Pro kvantitativní stanovení byl použit
plynový chromatograf s hmotnostně spektrometrickou detekcí.
SVK 2013
Sekce:
Nutriční hodnocení složení sušených sójových nápojů
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Zuzana Ondřejková
M2
prof. Ing. Jana Dostálová, CSc.; doc. Dr. Ing. Marek Doležal
Sójové nápoje jsou výrobcem prezentovány jako zdravá komodita, což do určité míry může
být pravda, avšak co se týče obsahu tuku, není toto tvrzení tak jednoznačné. Konzumace
sójových nápojů může být vhodná pro spotřebitele, kteří z různých důvodů nekonzumují
klasické mléko. Tento výrobek využijí například lidé, kteří mají laktózovou intoleranci či alergii
na mléčnou bílkovinu, sójové nápoje mohou být vhodné rovněž pro vegany nebo jednoduše
pro spotřebitele, kteří chtějí v rámci zdravého životního stylu zařadit do svého jídelníčku
různé „zdravé potraviny“.
V řadě obchodních řetězců lze zakoupit sójové nápoje převážně v sušené formě. Sójové
boby jsou ceněny pro obsah bílkovin a sójového oleje, kde převládají zdraví prospěšné
mastné kyseliny (olejová, linolová a linolenová). Ovšem v sušených sójových nápojích je
těchto kyselin nedostatek a naopak je zde vysoký obsah nasycených a trans-nenasycených
mastných kyselin, které zvyšují riziko vzniku kardiovaskulárních chorob.
Cílem této práce bylo tedy stanovit zastoupení mastných kyselin tuku různých sójových
nápojů (sušených a pro srovnání i tekutých) běžně dostupných na trhu. Analýza byla
realizována pomocí plynové chromatografie s plamenově- ionizačním detektorem.
Oxidace triacylglycerolů a tokoferolů v tepelně namáhaném
řepkovém oleji
Autor:
Bc. Barbora Pohořelá
Ročník:
M2
Ústav:
Školitel: doc. Ing. Jan Pánek, CSc.
Konzultant: Ing. Monika Sabolová; Ing. Šárka Šimková
Řepkový olej se vyrábí lisováním a extrakcí tepelně a mechanicky upraveného řepkového
semene. Je ceněn nejen pro svůj vhodný poměr omega-6 : omega-3 mastných kyselin, ale i
pro svůj vysoký obsah antioxidantu vitaminu E (tokoferolů).
Cílem mé práce bylo sledovat množství vznikajících polymerních triacylglycerolů a
oxidačních produktů u řepkového oleje zahřívaného po různou dobu na teplotu 180 °C a
zastoupení těchto produktů v nepolární a polární frakci. Dále jsem zjišťovala závislost
obsahu alfa-tokoferolů na době zahřívání oleje a určovala peroxidové číslo, které je
ukazatelem obsahu tvorby hydroperoxidů (stupně žluklosti).
SVK 2013
Sekce:
Vnímání kyselé chuti a její působení se sladkými látkami
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Denisa Tanečková
M2
doc. Dr. Ing. Zdenka Panovská; Ing. Vojtěch Ilko
Jedním z důležitých lidských smyslů je chuť, díky které jsme schopni vnímat rozličné
chemické látky, které jsou přítomny ve vodě či ve slinách. Orgánem chuti je jazyk, který je
pokryt několika tisíci chuťových receptorů, pomocí nichž rozlišujeme pět základních chutí.
Princip vnímání chuti je složitý proces, který vyžaduje informovanost hned na několika
úrovních.
Příspěvek je zaměřen na vnímání kyselé chuti a především na interakce této chuti se
sladkými látkami. Problematika vzájemného působení látek neboli takzvané chuťové
interakce jsou předmětem zkoumání u značného množství potravních komodit.
V potravinách bývá kyselá chuť často modifikována přítomností sacharidů a dalších látek.
Obecně je známo, že přídavek sacharidů do potravin chuťové účinky kyselin zeslabuje.
Cílem tohoto příspěvku bylo zjistit, jak kyselá chuť citronové kyseliny koreluje s chutí
sladkou, a to v zastoupení sacharózy a aspartamu. Senzorický panel tvořily dvě věkově
odlišné skupiny hodnotitelů. Modelové vzorky měly v prvním případě pokojovou teplotu,
v druhém případě byly právě vyndány z chladničky.
SVK 2013
Technologie potravin I (přednášková)
Posluchárna B12, 9:00
Sekce:
Komise:
Předseda:
Členové:
Studenti:
Sekce:
doc. Ing. Jaroslav Dobiáš, CSc.
Dr. Ing. Miroslav Čeřovský, Ph.D.
Ing. Bc. Bo-Anne Rohlík, Ph.D.
Ing. Aleš Rajch, Ph.D.
Kristýna Hermannová (B3)
Bc. Magdaléna Hrubá (M2)
Bc. Adéla Hofmanová (M2)
Bc. Inna Jirková (M2)
Bc. Michaela Kozová (M1)
Bc. Jana Nová (M2)
Bc. Darina Majerová (M2)
Bc. Jana Pospíšilová (M1)
Bc. Petra Senajová (M2)
Bc. Jana Šnidlová (M2)
Bc. Eva Vrácovská (M1)
Využití impedanční spektroskopie při zkoumání autenticity
pomerančových šťáv
Autor: Kristýna Hermannová
Ročník: B3
Ústav: Ústav konzervace potravin a technologie masa
Školitel: Mgr. Jaromír Seidl, Ing. Helena Čížková, Ph.D.
Ovocné nealkoholické nápoje patří mezi nejvíce falšované komodity. Z ekonomického
hlediska jsou nejvíce falšovány právě pomerančové šťávy. Způsobů falšování je v dnešní
době mnoho a spočívají zejména v nahrazování dražšího ovoce levnějším, snižováním
ovocného podílu oproti deklarovanému množství a přidáváním vody. Cílem práce bylo
zhodnotit možnost využití impedanční spektroskopie právě pro zkoumání autenticity
pomerančových šťáv. Impedanční spektroskopie je nová, rozvíjející se metoda, která má
také značný potenciál při analýze potravin. Její jedinečnost spočívá v tom, že poskytuje
fyzikálně-chemické informace o vzorku, zároveň je to poměrně rychlá a nedestruktivní
metoda. Měřené impedanční spektrum je závislostí impedance na frekvenci a je ovlivňováno
strukturou a chemickým složením potravin, přičemž největší vliv má obsah vody, minerálů,
kyselin a stupeň jejich disociace. Impedanční spektroskopie našla uplatnění v laboratorní
kontrole ovoce a zeleniny (sledování kvality technologického zpracování) i v dalších
odvětvích.
SVK 2013
Sekce:
Optimalizace výroby minimálně opracovaného ovoce
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Magdaléna Hrubá
M2
Ústav konzervace potravin
Ing. Aleš Rajchl, Ph.D.; Ing. František Kovařík
Výroba minimálně opracovaného ovoce je na vzestupu zejména proto, že tento způsob
výroby je bez tepelného zákroku a to vede k uchování nutričně cenných látek. Z hlediska
spotřebitele je důležité zachování zdravotní nezávadnosti a odpovídajících organoleptických
vlastností. Zdravotní nezávadnost může být narušována mikrobiálním nebezpečím, které
vzniká při nedodržení konzervační technologie. Cílem bylo posouzení míry rizika
mikrobiálních nebezpečí, která by mohla vzniknout v reálném provozu pro výrobu minimálně
opracovaných jablek a zároveň doporučit způsob jejich eliminace. Porovnání nebezpečí
a jeho míry probíhalo při teoreticky navržených situacích nedodržení konzervační
technologie a způsobu skladování z hlediska mikrobiální stability. Jako prostředek pro
hodnocení mikrobiálního nebezpečí byl zvolen monitoring celkových počtů mikroorganismů
(KTJ/g). Výsledky budou zohledněny i při určování kritických bodů systému HACCP.
Autenticita čokolády
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Adéla Hofmanová
M2
Technologie potravin
Ing. Helena Čížková, PhD., Ing. Vojtěch Kružík
Čokoláda a čokoládové výrobky jsou vyráběny z kakaových bobů, které rostou na
kakaovníku Theobroma cacao. Vzhledem k vysoké ceně kakaa, je čokoláda často
falšovaným výrobkem. Základními způsoby falšování je snížení tukuprosté kakaové sušiny
(TKS) či snížení obsahu kakaového másla a jeho nahrazení jinými rostlinnými tuky nebo
kakaovými slupkami. Obsah TKS v čokoládě se stanovuje dle obsahu theobrominu a
kofeinu. K detekci falšované čokolády se standardně vedle základních laboratorních metod
(gravimetrie, extrakce) používá vysokotlaká kapalinová chromatografie (HPLC/UV/VIS),
plynová chromatografie (GC/FID). Cílem práce je ověření možnosti využití hmotnostní
spektrometrie v reálném čase (DART) pro posouzení autenticity vzorků čokolády. DART je
mladá metoda, která velmi rychle dokáže detekovat velké množství látek. V případě
hodnocení čokolády se jeví jako vhodný nástroj pro screening vzorků, vytipování outlierů a
identifikaci nových nízkomolekulárních markerů.
SVK 2013
Sekce:
Růst ušlechtilých plísní na trvanlivých tepelně
opracovaných salámech
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Inna Jirková
M2
Konzervace potravin
prof. Ing. Petr Pipek, CSc., Ing. Bc. Bo-Anne Rohlík, Ph.D.
Trvanlivý tepelně opracovaný salám, na jehož povrch byla aplikována ušlechtilá plíseň,
nepatří mezi běžný sortiment na trhu s uzeninami. V této práci byly použity vzorky
trvanlivého tepelně opracovaného masného výrobku salámu vysočiny, jehož povrch byl
uměle zaplísněn ušlechtilou plísni. V rámci práce byly vyhodnoceny účinky zaplísnění na
technologické vlastnosti salámů, především pak na loupatelnost trvanlivých výrobků, které
byly ošetřeny v masném průmyslu běžně používanými ušlechtilými plísňovými kulturami, a
také vliv technologického postupu na růst plísní na povrchu masného výrobku.
Loupatelností masného výrobku se rozumí síla potřebná pro oddělení tohoto střeva od
samotného výrobku. Čím je tato síla menší, tím snadněji se dá oddělit střevo od výrobku.
Loupatelnost byla měřená na přístroji Instron 5544 (Instron Ltd., Anglie) opatřeným speciálně
vyrobeným nástavcem.
Měřítkem porostu plísní v závislosti na technologickém opracování salámu, především uzení
a sušení, byl rozsah zaplísnění, který lze kvantifikovat pomocí hodnot světlosti jednotlivých
vzorků salámů, měřených v barevném prostoru CIE Lab. Tyče salámu byly snímány pomocí
scanneru, následně získaný obraz byl vyhodnocen pomocí počítačového programu NIS
element 2.30.
Srovnání účinků enzymových antimikrobních preparátů na
mikroflóru vybraných potravin
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Michaela Kozová
M1
Dr. Ing. Miroslav Čeřovský
V posledních letech směřuje vývoj konzervace potravin k využití principů minimálního
opracování. Jednou z perspektivních oblastí jsou přirozené ochranné mechanismy rostlin
a živočichů založené na antimikrobních účincích enzymových komplexů, jakým je například
laktoperoxidasový systém.
Práce je zaměřena na zkoumání účinků dvou komerčních enzymových preparátů
na mikroflóru strouhané mrkve. Dosavadní výsledky ukazují na mikrobistatické působení
těchto preparátů, je však popsán i mikrobicidní účinek při použití vyšších koncentrací
preparátů. Cílem práce je zjistit reálné možnosti prodloužení údržnosti zeleninových salátů
s ohledem na jejich mikroflóru.
V průběhu testů byl kultivační plotnovou metodou sledován vliv preparátů na vývoj přirozené
mikroflóry strouhané mrkve, konkrétně celkového počtu mikroorganismů, kvasinek a plísní
a bakterií mléčného kvašení v závislosti na čase v době do 7 dnů.
SVK 2013
Sekce:
Možnosti identifikace smyslového defektu nealkoholického
nápoje
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Jana Nová
M2
Ing. Helena Čížková, Ph.D., Ing. Iveta Duchová
Nealkoholické nápoje jsou pro spotřebitele součástí dostatečného a pravidelného příjmu
tekutin. Na trhu se vyskytuje široká škála nápojů, přes sycené, nesycené, ochucené či
neochucené. U nealkoholických nápojů může docházet k smyslovým defektům,
způsobenými například chemickými či mikrobiologickými změnami, nesprávným skladováním
nebo použitým typem obalu. Jedná se o defekty, jako jsou změny aroma, vznik pachutí,
přípachů nebo tvorba zákalů.
Smyslové defekty lze identifikovat pomocí senzorické analýzy, což je metoda hodnocení
pomocí lidskými smysly – zrakem, čichem, hmatem, chutí a sluchem. Důležitým kritériem,
aby byla senzorická analýza provedena co nejlépe a výsledky byly co nejpřesnější, je vhodný
výběr posuzovatelů. Nejlépe senzorické hodnocení provádějí tzv. experti, kteří mají
dostatečné znalosti a jsou zvláště citliví. Tito experti jsou pak schopni rozpoznat možný
vzniklý defekt v konkrétním nealkoholickém nápoji.
Cílem této práce je testování smyslových schopností a výběr vhodných kandidátů, tzv.
expertů posuzovatelů. Způsob tohoto výběru bude spočívat v tom, že se kandidátům předloží
vzorky látek v různých koncentracích a bude se sledovat jejich rozlišovací schopnost mezi
úrovněmi intenzity podnětu. Budou vybrány látky, které mohou být příčinou změny
citronového aroma. Zvolení a proškolení experti posuzovatelé budou mít za úkol identifikovat
smyslový defekt syceného citronového nápoje a závěry jejich hodnocení budou porovnány
s výsledky instrumentální analýzy profilu těkavých látek uvedeného vzorku.
Zpracování jablečného odpadu
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Darina Majerová
M2
Ústav technologie potravin
Ing. Rudolf Ševčík, Ph.D.
Nejčastěji používanou surovinou pro výrobu šťáv, džusů a dření jsou jablka. Při zpracování
jablek vzniká velké množství odpadu. Celkově při výrobě vznikne 25-30 % jablečných
výlisků a 5-10 % kapalného odpadu. Jablečný odpad je náchylný na mikrobiální zkázu, a
proto je omezeno jeho další využití. Nejčastěji je odstraňován kompostováním, spalováním,
zkrmováním. Jablečné výlisky jsou bohatým zdrojem sacharidů, vlákniny, minerálů, vitaminů
a dalších látek, které by bylo možné využít pro další potravinářské zpracování.
Cílem mé diplomové práce, je úprava těchto jablečných výlisků sušením, na produkt vhodný
pro zahušťování ovocných náplní, díky vysokému obsahu vlákniny. Takto by bylo možné
využít jablečného odpadu vzniklého při přípravě jablečných dření v potravinářském podniku,
který využívá dřeň jako surovinu při výrobě ovocných náplní.
SVK 2013
Sekce:
Možnosti využití techniky DART-TOF-MS při hodnocení
kvality obalů potravin
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Jana Pospíšilová
M1
Ing. Lenka Votavová, Ph.D.
Některé polymerní materiály, ale také laky a povlaky používané jako obaly potravin jsou
upravovány přídavky změkčovadel. Nejznámější změkčovadla estery kyseliny ftalové, u
kterých byly prokázány nežádoucí účinky na zdraví konzumentů potravin, jsou nahrazovány
jinými plastifikátory, např. estery kyseliny adipové, sebakové, citronové, zoxidovaným
sojovým olejem atd. V poslední době se ale začínají objevovat námitky i vůči těmto aditivním
látkám. Tato práce je zaměřena na možnost využití techniky DART-TOF-MS pro rychlý
screening přítomnosti neftalátových změkčovadel v obalech pro potraviny. Ionizace a
následné stanovení bylo prováděno buď přímo ve vzorcích, nebo v extraktech vzorků do
rozpouštědel (hexan, toluen a methanol). Získaná spektra byla porovnána se spektry
standardů změkčovadel diethylhexyl adipátu (DEHA), diisononyl adipátu (DINA), acetyl-Otributyl citrátu (ATBC) a dibutyl sebakátu (DBS).
Využití kapilární elektroforézy pro analýzu bioaktivních
látek potravin
Autor:
Ročník:
Ústav:
Vedoucí:
Petra Senajová
M2
Konzervace potravin
prof. Ing. František Kvasnička, CSc.
V dnešní době je nezbytnou součástí kontrola kvality potravin, nutričních hodnot,
monitorování nebezpečných reziduí v potravinách, popřípadě kontrola falšování
a autenticity potravinářských výrobků s ohledem na ochranu zdraví spotřebitele. Potraviny se
skládají z komplexů různých složek, z nichž mnohé jsou biologicky aktivní. Tyto látky se
vyskytují ve formě přirozené nebo ve formě přídatných látek.
Cílem práce je navrhnout takovou separační techniku, která by byla vhodná k detekci
bioaktivních látek v potravinách se zaměřením na legislativně povolená barviva (annato, βkaroten), která jsou přidávána do sýrů vyráběných závodem MADETA a.s., Planá nad
Lužnicí. Použitím těchto barviv se dosáhne standardního vybarvení sýrů po celý rok. Ze
separačních technik používaných pro analýzu potravin (HPLC, GC atd.) se z mnoha
vědeckých studií prokázalo využití kapilární elektroforézy pro detekci bioaktivních látek
dobrou alternativou. Tato technika umožňuje rychlou a efektivní separaci, malou spotřebu
vzorku a rozpouštědel, nízké provozní náklady. Mimo jiné je využití CE univerzální pro
sledování mikrobiálních změn v potravinách během skladování, dopravy nebo změn chuti
během tepelného opracování.
SVK 2013
Sekce:
Možnosti rychlé identifikace a selektivní izolace bakterie
rodu Asaia v nápojovém průmyslu
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Jana Šnidlová
M2
Dr. Ing. Miroslav Čeřovský; Ing. Iveta Duchová
Jedním ze současných trendů ve spotřebě nealkoholických nápojů je rostoucí obliba
nesycených ochucených nápojů. Aerobní prostředí při výrobě a plnění těchto nápojů spolu
s obsahem cukru a nízkou hodnotou pH vytvářejí podmínky pro rozvoj dříve málo obvyklých
původců kažení z čeledi Acetobacteraceae. Nejčastějším představitelem těchto
kontaminantů jsou zástupci rodu Asaia, kteří jsou stále častějšími původci sedimentů a
nehomogenních zákalů nesycených nápojů. Bakterie rodu Asaia rostou na běžných médiích
poměrně zvolna. Pro účinnou prevenci jejich výskytu by bylo žádoucí vyvinout rychlou a
specifickou metodu jejich detekce, vhodnou pro běžné použití v provozních laboratořích
výrobců nápojů. Za první krok na cestě k tomuto cíli bylo zvoleno studium růstových
podmínek izolátů rodu Asaia v tekutých selektivních médiích s uhličitanem vápenatým,
cykloheximidem a specifickými substráty a s detekcí nárůstu na Sabouraudově agaru.
Faktory ovlivňující krystalizaci medu
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Eva Vrácovská
M1
Ing. Helena Čížková, Ph.D.; Ing. Vojtěch Kružík
Medem se rozumí potravina přírodního sacharidového charakteru, složená převážně
z glukózy, fruktózy, organických kyseliny, enzymů a pylových částic. Med slouží jako
sladidlo, významné jsou však i jeho léčivé účinky. Spotřebitel preferuje med tekutý a jeho
krystalizace, přestože se jedná o přirozenou vlastnost, je z pohledu dobré prodejnosti medu
nežádoucí.
Cílem námi realizovaných experimentů bylo a) zhodnotit faktory ovlivňující krystalizaci medu,
b) odhalit nadměrný záhřev nebo nevhodné podmínky skladování medu na základě
stanovení obsahu hydroxymethylfurfuralu (5-hydroxymethyl-fural-2-karbaldehydu) a aktivity
enzymu diastáza. Pro tyto účely byly sledovány vybrané kvalitativní znaky medu: obsah a
zastoupení cukrů (glukosa a fruktosa), aktivita vody, refraktometrická sušina a smyslové
zhodnocení míry krystalizace, barvy a vůně.
SVK 2013
Chemie přírodních látek (posterová)
B 02, 9:00
Sekce:
Komise:
Předseda:
Členové:
Studenti:
RNDr. Miroslav Ledvina, CSc.
doc. Ing. Ladislav Kniežo, CSc.
Ing. Ondřej Šimák, Ph.D.
Bc. Lucie Čechová
Bc. Lenka Erhartová
Bc. Jan Choutka
Bc. Tomáš Jandušík
Bc. Lenka Koutová
Bc. Ondřej Longin
Bc. Karolína Ranglová
Bc. Kristýna Řepková
Bc. Markéta Stonová
Bc. Tereza Štulcová
Bc. Pavla Tomanová
Bc. Tomáš Zimmermann
Syntéza polysubstituovaných 5-nitrosopyrimidinů a jejich
fyzikálně-chemické vlastnosti
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Lucie Čechová
M1
Ústav chemie přírodních látek, UOCHB AV ČR, v.v.i.
Ing. Zlatko Janeba, Ph.D.
Nitrosopyrimidiny jsou známy pro své biologické vlastnosti a jako meziprodukty k přípravě
komplexních heterocyklů.
V předložené práci byla připravena série 32 polysubstituovaných 5-nitrosopyrimidinů reakcí
2-amino-4,6-dimethoxy-5-nitrosopyrimidinu s p-substituovanými aniliny a následnou reakcí získaných
meziproduktů s příslušnými aminy. Tyto produkty se
vyskytují v roztoku ve formě dvou rotamerů, lišících se
orientací nitrososkupiny. Vzniklé rotamery je možné
pozorovat pomocí NMR spekter a jejich poměr závisí
na vlastnostech substituentů v polohách 4 a 6
pyrimidinového jádra. Byl především studován vliv psubstituentů na reaktivitu anilinů, na poměr vzniklých
rotamerů a na další vlastnosti polysubstituovaných 2amino-5-nitrosopyrimidinů.
SVK 2013
Sekce:
Příprava nových glykoklastrů za využití Pd-katalyzované
reakce
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Lenka Erhartová
M1
Ing. Kamil Parkan, Ph.D.
Interakce sacharid-lektin hraje významnou roli v různých biologických procesech, jako je
buněčná komunikace, virové a bakteriální infekce, rakovinné bujení a záněty. V přírodě se
nejčastěji uplatňuje tzv. multivalentní efekt prostřednictvím polyvalentních interakcí s více
kopiemi sacharidových epitopů s lektiny. Jako vhodné látky pro přípravu glykokonjugátů se
ukazují calix[4]areny a porfyriny1. V naší práci jsme se prozatím zaměřily na přípravu
jednoduchých glykoklastrů vázaný přímo C-C vazbou na calix[4]arenové nebo porfyrinové
jádro za využití nového originálního Pd-katalyzovaného přístupu.
Naše syntéza vychází z pinakol boronátů I, který lze snadno získat z komerčně dostupného
D-glukalu a D-galaktalu. Následnou Suzukiho reakcí s příslušnými jodidy popř. bromidy
supramolekulárních látek II a III jsme získali doposavad příslušné glykokonjugáty IV popř. V.
1.
Galante, E.; et al. Glycoclusters presenting lactose on calix[4]arene cores display
trypanocidal activity. 2011, 67 (33), 5902–5912.
Sekce:
Příprava C-glykosidů za využití Pd-katalyzované reakce
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Jan Choutka
M1
Sacharidy hrají v přírodě důležitou roli v procesu buněčného rozpoznávání. To je činí
zajímavými z pohledu farmaceutické chemie. Nevýhodou využití sacharidového kódu pro
přípravu terapeutik je však labilita glykosidické vazby za podmínek hydrolýzy. Tento problém
lze eliminovat nahrazením atomu kyslíku v glykosidické vazbě atomem uhlíku. Takto vzniklá
„C-glykosidická“ vazba nepodléhá hydrolýze a je tedy metabolicky stálá.
Jedním ze způsobů, jak dosáhnout přesného zacílení léčiva v organismu a jak zvýšit
efektivitu léčby je navázání aktivní látky na nanočástici. Jednou z nanočástic vhodných pro
medicinální využití je nanodiamant, a to zejména díky svým flourescenčním vlastnostem
(sledovatelnost) a dobrým možnostem povrchové derivatizace.
Tato práce pojednává o přípravě modelových C-galaktosidů pro derivatizaci nanodiamantu,
a to za využití nového přístupu k těmto látkám pomocí Suzukiho reakce. Jedná se o Pdkatalyzovanou kaplingovou reakci mezi cukerným pinakolboronátem a alkyl popř. alkenyl
halogenidem, která dosud nebyla v oboru cukerné chemie podrobně popsána, avšak na
základě provedených experimentů je možné konstatovat, že se jedná o perspektivní
a poměrně jednoduchou cestu k syntéze C-glykosidů.
SVK 2013
Sekce:
Příprava nukleosid fosfonových kyselin z orthoesterů,
potencionálních selektivních inhibitorů lidských
nukleotidás
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Tomáš Jandušík
M1
Ing. Ivan Rosenberg, CSc.; prof. RNDr. Pavel Drašar, DSc.
Nukleotidásy jsou enzymy regulující poměr koncentrací nukleotidů a nukleosidů v buňce.
Bylo identifikováno celkem sedm izoenzymů lidských nukleotidás lišících se v kinetických
vlastnostech, substrátové specifitě a umístěním v buňce. Cílem bylo vytvoření selektivního
inhibitoru 1 cytosolické pyrimidin specifické 3',5'-deoxynukleoO
tidásy odvozeného od látky1 již dříve syntetizováné v naší
H3C
laboratoři. Díky známé krystalové struktuře2 enzymu byly
NH
vytipovány substituenty v poloze para a meta na fenylovém jádře,
O
N
O
především. Sérií transesterifikačních a substitučních reakcí
O O
vycházejících z orthoesterů benzoových kyselin byla připravena
řada inhibitorů, jejichž biologická aktivita byla testována (ve
HO P O
1
spolupráci se skupinou Strukturální biologie na ÚOCHB) na
HO
mitochondriální a cytosolické nukleotidáse.
1. Endová M., Masojídková M., Buděšínský M., Rosenberg I.: Tetrahedron 1998, 54,11187.
2. Rinaldo-Matthis A., et al.: Mol. Pharmacol. 2004, 65, 860.
Sekce:
Vliv mikrovlnného záření na Michaelisovu-Arbuzovovu
reakci
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Lenka Koutová
M1
prof. Ing. Jitka Moravcová, CSc.
Byla studována reakce tetra-O-acetyl-α-D-galaktopyranosylbromidu s triethyl-fosfitem za
přítomnosti jodidu sodného v N,N-dimethylformamidu a vliv mikrovlnného záření na její
průběh. Při použití mikrovln byl izolován ve výtěžku 60 % jediný produkt pravděpodobné
struktury 1,3,4,6-tetra-O-acetyl-1,5-anhydro-D-lyxo-hex-1-enitolu. Tato látka byla také hlavní
složkou reakční směsi, pokud byla reakce opakována bez přídavku triethyl-fosfitu. Reakcí
bez aplikace mikrovln byla získána komplexní směs produktů, z níž byla jako dominantní
látka isolována ve výtěžku 24 % anomerní směs 2,3,4,6-tetra-O-acetyl-α,β-D-galaktopyranos.
Výsledky ukazují, že za daných podmínek Michaelisova-Arbuzovova reakce neprobíhá a že
přítomnost triethyl-fosfitu nemá na složení reakční směsi žádný vliv. Důležitým závěrem je,
že použití mikrovlnného ohřevu může mít na průběh reakce zásadní vliv.
Sekce:
SVK 2013
Syntéza haptenů odvozených od pohlavních hormonů
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Ondřej Longin
M2
prof. RNDr. Pavel Drašar, DSc.
Pohlavní hormony jsou látky steroidní povahy, jež ovlivňují metabolismus, rozvoj
sekundárních pohlavních znaků a reprodukci obratlovců. Biologická aktivita pohlavních
hormonů a jejich derivátů je natolik významná, že se uplatňují jako léčiva, antikoncepce či
jsou v případě anabolických androgenních steroidů zneužívány pro doping.
Screeningové stanovení přítomnosti pohlavních hormonů, jejich metabolitů nebo derivátů
v tělních tekutinách pomocí imunochemických metod umožňuje diagnostikovat poruchy
metabolismu, indikovat změny ve vývoji a růstu, či prokázat zneužití anabolických
androgenních steroidů.
K získání protilátek, nezbytných pro vývoj imunochemických metod, je však potřeba
imunogenů, tedy haptenů vázaných na bílkovinný nosič. V uvedené práci se zabývám
přípravou haptenů připojením spojovacího můstku na molekulu pohlavního hormonu a to
hlavně do stericky bráněních pozic.
Sekce:
Sirné sloučeniny v rostlinách rodu Tulbaghia
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Karolína Ranglová
M2
prof. Ing. Jitka Moravcová, CSc. (konzultant: doc. Ing. Roman Kubec, Ph.D.; JCU)
Rostliny rodu Tulbaghia se taxonomicky řadí do čeledi Alliaceae (česnekovité), jež se
začleňuje mezi čeleď Liliaceae (liliovité) a Amaryllidaceae (amarylkovité). Všechny rostliny
tohoto rodu (přibližně 63 druhů) jsou využívány pro okrasné účely a hlavně však pro své
zdraví prospěšné vlastnosti. Sloučeninou zodpovědnou za antimikrobiální, antipyretické,
antituberkulotické, antiastmatické, antitrombotické a dokonce i antikancerogenní účinky je
thiosulfinát marasmicin 3 (2,4,5,7-tetrathiaoktan-4-oxid), který vzniká jako majoritní produkt
enzymatického rozkladu aminokyseliny marasminu 1 [S-(methylthiomethyl)cystein-4-oxidu]
při porušení pletiv rostliny. Zahříváním po určitou dobu při 100 °C dochází k rozkladu
marasmicinu 3 a vznikají další sloučeniny, které by mohly také vykazovat významnou
biologickou aktivitu.
Sekce:
SVK 2013
Syntéza nových C-analogů neaminu za použití
Pd-katalyzované reakce
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Kristýna Řepková
M2
Neamin patří do skupiny neomycinových antibiotik. Prakticky se jedná o degradační produkt
neomycinu I, aminoglykosidového antibiotika produkovaného bakterií Streptomyces fradiae.
Neomycin I byl v minulosti úspěšně používán pro léčbu infekcí způsobených aerobními
gramnegativními bakteriemi, avšak jeho prokázaná nefrotoxicita a ototoxicita byly důvodem
k omezení jeho využití.
Cílem této práce je syntéza C-analogů neaminu III, které jsou stálé vůči kyselé i enzymatické
hydrolýze. Náš syntetický postup vychází z komerčně dostupného neomycinu I, který byl
převeden na ortogonálně chráněné 2-DOS ketony II. Ty plánujeme následně převést
Wittigovou a Suzukiho reakcí na očekávané C-analogy neaminu III.
HO
HO
O
O
NH2
O
NH2
HO
O
O
OH
NH2
NH2
I
NH2
OH
H2N
OH
O
OH
R
R
O
O
NH2
O
OH
HO
R = N3, NHBoc, NHCbz
II
OH
H2N
NH2
O
NH2
OH
III
Chemická a biologická charakterizace chitosanglukanového komplexu
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Markéta Stonová
M1
Ing. Zuzana Valentová, Ph.D., prof. Dr. RNDr. Oldřich Lapčík
Nově vyvinutý přípravek na hojení ran obsahující chitosan-glukan v kombinaci
s hyaluronanem a hydroxyethylcelulosou vykazuje v preklinických testech pozitivní vliv na
průběh hojení excizní rány. Klíčová složka chitosan-glukan, tj. nerozpustný „ko-polysacharid"
izolovaný z mycelia houby Schizophyllum commune, byl však dosud nedostatečně popsán,
jak po strukturní, tak po aktivitní stránce.
Cílem diplomové práce bude jednak co nejlépe popsat chemickou strukturu chitosanglukanu, jednak otestovat jeho biologickou aktivitu v in vitro podmínkách.
Sekce:
SVK 2013
Příprava a studium chelátorů na bázi derivátů žlučových
kyselin
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Tereza Štulcová
M2
Chelátory jsou organické ligandy, které se řídí pravidly koordinační chemie. Skládají se ze
dvou či více donorových atomů schopných tvořit stabilní komplex s centrálním atomem. Mezi
ligandem a centrálním atomem vzniká tzv. donor-akceptorová vazba. Chelátory jsou
využívány v mnoha odvětvích, jako jsou analytická chemie nebo zemědělství. V současné
době jsou některé chelátory intenzivně studovány pro jejich možné využití v medicinální
chemii díky jejich biologické aktivitě. Chelátory se již dnes ve farmacii používají a to
například jako látky při léčbě nemocí souvisejících s přebytkem železa a dalších kovů
v organismu, jako kontrastní látky v nukleární magnetické rezonanci (MRI) nebo spolu
s jejich metalokomplexy jsou používány jako chemoterapeutika při léčbě rakoviny.
Cílem práce je příprava a charakterizace chelátorů odvozených od žlučových kyselin a
studování jejich vazebných vlastností s ionty kovů.
Sekce:
Syntéza konjugátů porfyrinu s trilobolidem
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Pavla Tomanová
M1
Porfyriny mají vlastnosti tzv. fotosenzitizérů a nachází velké uplatnění v oblasti diagnózy
(MRI) a léčby rakoviny (PDT). Vzhledem k tomu, že jsou schopny emitovat záření v červené
oblasti spektra, je možné pozorovat jejich lokalizaci mikroskopií živých buněk. Konjugací
porfyrinů s biologicky aktivními látkami lze dosáhnout vyšší hydrofility makrocyklu a usnadnit
přechod přes buněčnou membránu. Připojená část také umožňuje predikovat intracelulární
lokalizaci a působení konjugátu uvnitř buňky [1]. Konjugáty porfyrinu s trilobolidem byly
připraveny za účelem využití při fotodynamické terapii (PDT). U tohoto seskviterpenového
laktonu byly prokázány cytostatické účinky vycházející ze schopnosti inhibovat Ca2+ ATPasu
endoplazmatického retikula [2]. S ohledem na vlastnosti trilobolidu byla očekávána lokalizace
uvnitř endoplazmatického retikula, přesto se konjugáty kumulovaly v mitochondriích a
lysozomech testovaných nádorových buněk, což je typické pro porfyriny. Toxicita konjugátů
in vivo a in vitro je nyní předmětem zkoumání.
[1] B. Di Stasio, C. Frochot, D. Dumas, Eur. J. Med. Chem., 40 (2005) 1111-1122.
[2] M. Wictome, M. Holub, J.M. East, Biochem. Biophys. Res. Commun., 199 (1994) 916-921.
Sekce :
SVK 2013
Chemie přírodních látek
Modifikace farmakoforů trilobolidu
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Tomáš Zimmermann
M1
Trilobolid (TB) je seskviterpenový lakton izolovaný z Laser Trilobum (L.) Borkh. U této látky,
jako i u jiných seskviterpenových laktonů, byla zjištěna schopnost kompetitivně inhibovat
Ca2+ ATPasovou aktivitu sarco/endoplazmatického retikula [1]. TB rovněž vykazuje
významné imunostimulační vlastnosti. Spouští expresi interferonu-γ a produkci NO, který se
podílí na imunitní odpovědi organismu při virových nákazách [2].
Naše dosavadní práce vedla k přípravě několika derivátů TB. Jeho modifikací se snažíme
dosáhnout vyšší polarity a zlepšit jeho cílení do rakovinných buněk, dále umožnit asociaci
molekuly TB s proteiny a zvýšit jeho biologickou aktivitu a selektivitu k nádoru. Pro další
chemicko-biologické experimenty potřebujeme získat protilátky k TB. Takto bylo prozatím
připraveno 9 nových látek, které budou podrobeny testům biologické aktivity in vitro
a konjugát hapten-protein pro imunizaci a získání protilátek.
[1] D.P. Drew, N. Krichau, K. Reichwald, H.T. Simonsen, Phytochem. Rev., 8 (2009) 581-599.
[2] E. Kmonickova, J. Harmatha, K. Vokac, P. Kostecka, H. Farghali, Z. Zidek, Fitoterapia, 81 (2010) 1213-1219.

Sborník abstrakt SVK 2013 - Fakulta potravinářské a biochemické

Transkript

Podobné dokumenty

Zpráva o plnění úkolů projektu LN00A032 „Centrum komplexních

Sborník abstrakt SVK 2012 - Fakulta potravinářské a biochemické

sborník příspěvků - Symposium o nových směrech výroby a

Sborník abstrakt SVK 2011 - Fakulta potravinářské a biochemické

sborník - Biomedicínské centrum

průvodce - Antidopingový výbor ČR

Gastroenterologie a hepatologie

Sborník 2014 - Ústav biotechnologie

přikládám jako přílohu

Syntéza nových derivátů trilobolidu