Diplomové práce absolventů studijního oboru „Biotechnologie a Biotechnologie léčiv“, obhájené na Fakultě potravinářské a biochemické technologie VŠCHT Praha v akademickém roce 2012/2013 studijní obor „Biotechnologie“ Bc. Kristýna Fialová: Biologicky aktivní látky chmele, jejich testování a využití (prof. Ing. Pavel Dostálek, CSc., ÚB VŠCHT Praha) Tato diplomová práce je věnována studiu biologicky aktivních látek chmele, jejich testování a využití ve farmaceutickém průmyslu. Cílem první části práce bylo nalezení vhodných isomeračních podmínek pro maximalizaci výtěžku silného fytoestrogenu 8-prenylnaringeninu. Na základě získaných dat byl vyhodnocen vliv jednotlivých parametrů na koncentraci 8prenylnaringeninu ve výsledném materiálu a tyto poznatky byly využity ve vývoji doplňku stravy určeného k potlačení vedlejších symptomů menopauzy. Materiál, získaný isomerací výchozího materiálu podstoupeného vhodným podmínkám pro vznik 8-prenylnaringeninu, byl testován na antikancerogenní a estrogenní účinky. Bylo potvrzeno, že xanthohumol a isoxanthohumol inhibují proliferaci buněk testovaných linií kolorektálního karcinomu i ve velmi nízkých koncentracích (μM). Biological active compounds of hop, their testing and application This thesis is focused on the study of biologically active substances of hops, their testing and use in the pharmaceutical industry. The aim of the first part was to find a suitable isomerization conditions to maximize the proceeds of very effective phytoestrogen 8-prenylnaringenin. Based on the data influence of each parameter on the concentration of 8-prenylnaringenin in the resulting material was evaluated. These findings were used in the development of dietary supplement designed to suppress secondary symptoms of menopause. Material, obtained by the isomerization of source material which was subjected to appropriate conditions for the emergence of 8prenylnaringenin, was tested to anticancer and estrogenic effects. It was confirmed that xanthohumol and isoxanthohumol inhibit cell proliferation of used colorectal cancer lines even in very low concentrations (μM). Bc. Jan Kuchař: Degradace směsi par styren/aceton v odpadním vzduchu v probublávaném reaktoru (prof. Ing. Jan Páca, DrSc., ÚB VŠCHT Praha) Práce se zabývala zjištěním charakteristik probublávaného bioreaktoru jak v ustálených stavech, tak při dynamických zátěžích. Byl změřen vliv složení médiu na objemový koeficient přestupu kyslíku a dále charakterizováno chování bioreaktoru v ustálených stavech při různých průtocích vzduchu. Ze srovnání charakteristik vyplynulo, že při průtoku vzduchu 1,5 l.min-1 rozpuštěný kyslík v reaktoru při žádné zátěži neklesl na nulu a charakteristiky degradace byly též lepší než u nižších průtoků vzduchu. Degradace ve vodě dobře rozpustného acetonu zde dosahovala s výjimkou přetížení vždy vyšších účinností než degradace styrenu. Dále bylo zkoumáno chování systému po přerušení provozu a zjištěna značná citlivost biomasy k dlouhodobým odstávkám a dlouhá doba obnovení původních degradačních charakteristik. Bc. Jan Kuchař: Degradace směsi par styren/aceton v odpadním vzduchu v probublávaném reaktoru (prof. Ing. Jan Páca, DrSc., ÚB VŠCHT Praha) Práce se zabývala zjištěním charakteristik probublávaného bioreaktoru jak v ustálených stavech, tak při dynamických zátěžích. Byl změřen vliv složení médiu na objemový koeficient přestupu kyslíku a dále charakterizováno chování bioreaktoru v ustálených stavech při 1
různých průtocích vzduchu. Ze srovnání charakteristik vyplynulo, že při průtoku vzduchu 1,5 l.min-1 rozpuštěný kyslík v reaktoru při žádné zátěži neklesl na nulu a charakteristiky degradace byly též lepší než u nižších průtoků vzduchu. Degradace ve vodě dobře rozpustného acetonu zde dosahovala s výjimkou přetížení vždy vyšších účinností než degradace styrenu. Dále bylo zkoumáno chování systému po přerušení provozu a zjištěna značná citlivost biomasy k dlouhodobým odstávkám a dlouhá doba obnovení původních degradačních charakteristik. Degradation of styrene/acetone vapor mixture in waste gas in a bubble column reactor The study was focused on evaluating characteristics of a bubble column reactor under steady state and dynamic conditions. The effect of medium composition on volumetric oxygen transfer coefficient was tested. Performance characteristics of the reactor at different air flow rates were obtained. A comparison of the results showed that the dissolved oxygen concentration never dropped to zero at any of the loading rates for the highest air flow rate of 1.5 l min-1. Also the degradation characteristics of the reactor were higher under conditions of oxygen in excess. The removal efficiency of acetone was higher than that of styrene under the loading rates below the overloading. Studies of the reactor dynamics revealed a high sensitivity of the free cells to performance interruptions. Bc. Eva Kvasničková: Mikrobní produkce jantarové kyseliny a dalších kyselin citrátového cyklu u kvasinek druhu Yarrowia lipolytica a vybraných anaerobních bakterií (prof. Ing. Mojmír Rychtera, CSc., ÚB VŠCHT Praha) Ke studiu byly vybrány čtyři kmeny kvasinky Yarrowia lipolytica ze sbírky Ústavu biochemie a mikrobiologie VŠCHT Praha a dále dva kmeny anaerobních kapnofilních bakterií Actinobacillus succinogenes a Basfia succiniciproducens z Německé sbírky mikroorganismů (DSMZ). S těmito mikroorganismy byly provedeny fermentační zkoušky jak v Erlenmeyerových baňkách, tak i v laboratorním bioreaktoru na produkci jantarové kyseliny a dalších kyselin citrátového cyklu. U kvasinky Yarrowia lipolytica byl použit jako uhlíkatý zdroj glycerol a etanol, anaerobní bakterie využívaly jako substrát glukosu. Zkoušky s kvasinkou Yarrowia lipolytica však neprokázaly zvýšenou produkci jantarové (max. 4,45 g/L) a α-oxoglutarové kyseliny (max. 4,78 g/L). Nejvyšší koncentrace jantarové kyseliny, 19,47 g/L, bylo dosaženo u bakterie Actinobacillus succinogenes. Bakterie Basfia succiniciproducens byla zkoušena jen informativně, jantarovou kyselinu produkuje, ale nedosahuje zatím hodnot dosažených u bakterie A. succinogenes. Zde bude nutné se věnovat optimalizaci složení média a podmínek kultivace.
Microbial production of succinic acid and other acids of citrate cycle in yeasts Yarrowia lipolytica and in selected anaerobic bacteria Four strains of yeasts Yarrowia lipolytica from the Microbial Culture Collection of the Department of Biochemistry and Microbiology, Institute of Chemical Technology Prague and two capnophilic anaerobic bacteria Actinobacillus succinogenes and Basfia succiniciproducens from the German Collection of Microorganisms (DSMZ) were selected. With these microorganisms a series of fermentation experiments was carried out in order to test their ability to produce succinic acid and other acids of the citric acid cycle. Yarrowia lipolytica was cultivated both on glycerol and on ethanol, as carbon and energy sources, anaerobic bacteria were grown on glucose containing media. Tests with Yarrowia lipolytica both in Erlenmeyer flasks and in laboratory bioreactors, however did not prove higher productions of succinic (max. 4.45 g|/L) and α-oxoglutaric acids (max. 4.78 g/L). The highest 2
concentration of succinic acid, 19.47 g/L, was achieved with Actinobacillus succinogenes. Bacterium Basfia succiniciproducens was tested only informatively, succinic acid was produced, however, its production did not achieve values obtained in A. succinogenes. More efforts must be devoted to optimization of media composition and cultivation conditions. Bc. Lucie Vaicenbauerová: Vliv magnetického pole na reprodukční a metabolickou aktivitu jednobuněčného organismu (prof. RNDr. Vladimír Jirků, DrSc., ÚB VŠCHT Praha) Cílem této práce bylo navrhnout elektromagnetický obvod umožňující expozici statické nebo recyklující (bakteriální / kvasinkové) buněčné populace homogennímu magnetickému poli, které je definováno hodnotou magnetické indukce (mT). V případě buněčných populací Rhodococcus erythropolis, Pseudomonas fluorescens a Trichosporon cutaneum exponovaných EMP (50mt; 100mT) byla sledována stimulace růstové utilizace fenolu (0.3 g/l - 1.2 g/ l), resorcinolu, katecholu, p-chlorofenolu, hydrochinonu, p-nitrofenolu, bisfenolu A a p-hydroxybenzoátu (0,3 g /l), s nálezem, že možná stimulace je výrazně substrátověspecifická. Utilizace těchto substrátů byla rovněž sledována pod binárním vlivem EMP / dvojmocný kationt (Ca2+ 0,026 g/l, Al3+ 0,002 g/l a Fe2+ 0,06 g/l). Vzhledem ke skutečnosti, že buněčné upoutání vždy nějak ovlivňuje funkci a vlastnosti biodegradérů a přirozené biofilmy jsou častou formou jejich aplikace, byl (s použitím buněčných populací uvedených kmenů) sledován vliv EMP na vývoj modelového biofilmu (kvantifikace kolonizace skleněného nosiče byla provedena obrazovou analýzou). Nalezená stimulace buněčné adherenční dispozice byla konfrontována s výsledkem analýzy hydrofobity a kompozice buněčného povrchu. The effect of magnetic field on the reproduction and metabolic activity of single cell organism The aim of this work was to design an electromagnetic device enabling to expose (static and recycling) bacterial or yeast cell culture to a homogeneous magnetic field, defined by the value of the magnetic induction (mT). Using G+ Rhodococcus erythropolis, G- Pseudomonas fluorescens and yeast Trichosporon cutaneum cells, the stimulative effect of EMF (50 mT; 100mT) on growth utilization of phenol (0.3 g/l - 1.2 g/l), resorcinol, catechol, pchlorophenol, hydrochinone, p-nitrophenol, bisphenol A and p-hydroxybenzoate (0,3 g/l), respectively, was found to be substrate-specific. The EMF / di-valent cationt (Ca2+ 0,026 g/l, Al3+ 0,002 g/l a Fe2+ 0,06 g/l, respectively) binary effect was investigated in parallel. In view of the fact that mostly any application of cell attachment tailors somehow the function and properties of bacterial and fungal biodegraders, and natural biofilms are therefore a frequent form of their application, the effect of EMF on a model biofilm formation was tested as well, using the cell populations of above strains, a glass carrier and image analysis to quantify the carrier colonization. Detected magnetic stimulation of cell adhesion disposition was confronted with the results of cell surface hydrophobicity and chemical composition analysis. Bc. Klára Vitoušová: Fyzikální a biologické faktory ovlivňující přepěňování piva (doc. Ing. Tomáš Brányik, Ph.D., ÚB VŠCHT Praha) Gushing je negativní jev, při kterém dochází ke spontánnímu přepěňování piva po otevření lahve či plechovky. I přes dlouholetý výzkum se stále nedaří výskyt gushingu jednoznačně předpovědět ani jej potlačit. Cílem práce bylo nejprve nalézt jednoduchou gushingově-aktivní 3
matrici, na které by bylo možno pozorovat vliv fyzikálních faktorů a vliv přídavku chmelových látek. Jako nejvhodnější matrice byl stanoven roztok hovězího sérového albuminu o koncentraci 0,5 g/l. Albumin v tomto roztoku tvoří micely, které se chovají jako nukleačmí zárodky pro vznik gushingové pěny. Na tomto roztoku byl proměřen vliv jeho pH a supresivní vliv zvýšeného tlaku nad roztokem na gushing. Dále byl zkoumán vliv hořkých látek chmele a linaloolu na přepěněný objem. Veškeré měření probíhalo ve speciálně navržené aparatuře složené z tlakové kolony, rychloběžné kamery a tlakové sondy. Physical and biological factors influencing beer gushing Gushing is a negative phenomenon characterized by spontaneous overfoaming of beer after opening a bottle or can. Despite long-term research it is still not possible to predict its occurence or suppress it. The aim of this work was to find a gushing-active matrix on which it would be possible to observe the influence of physical factors and hop compounds. The solution of bovine serum albumin of concentration 0.5 g/l was determined as the most convenient matrix. In this solution micelles of albumin are formed, which act like nucleation sites for formation of gushing foam. This solution was used to estimate the influence of pH and suppressing effect of increased pressure over solution on gushing. Further, the influence of hop bitter compounds and linalool on gusing was studied. All measurements were carried out in for this purpose specially constructed apparatus consisting of a pressure column, a high-speed camera and a pressure probe. Bc. Vojtěch Vondra: Studie kmenů rodu Alicyclobacillus kontaminujících ovocné nápoje (Ing. Lucie Siříšťová, Ph.D., ÚB VŠCHT Praha) Rod Alicyclobacillus na sebe soustředí pozornost zejména jako kontaminat ovocných nápojů, které poškozuje tvorbou nežádoucích metabolitů, v nejvyšší míře guajakolem. V rámci diplomové práce byli studováni tři zástupci: A. acidoterrestris CCM 4660, A. sacchari DSM 17974 a A. fastidiosus DSM 17978. Kultivační zkoušky s přídavkem vanilinu, kyseliny vanilové, 4-vinylguajakolu, kyseliny ferulové a tyrosinu do růstových médií vedly ke zjištění, že tyto kmeny tvoří guajakol ve významných koncentracích z kyseliny vanilové, kmen CCM 4660 ještě navíc z vanilinu. Další část práce byla věnována fyzikálně-chemickým parametrům vegetativních buněk vybraných kmenů s cílem vyhodnotit jejich adhezivní vlastnosti na základě XDLVO modelu. Měřeny byly kontaktní úhly a zeta potenciály jak buněk, tak skleněných nosičů s modifikovanými povrchy (kyselá hydrolýza, silanizace, použití 3aminopropyltriethoxysilanu). Výstupem byly vypočtené hodnoty volných interakčních energií, které předpověděly, že energeticky výhodná by měla být adheze buněk na hydrofobní povrchy, tj. nosiče upravené silanizací nebo použitím 3-aminopropyltriethoxysilanu. Study of Alicyclobacillus strains as contaminants of fruit beverages Genus Alicyclobacillus is known as a contaminant of fruit beverages. The main problem of Alicyclobacillus spoilage is the production of undesirable metabolites, primarily guaiacol. Three Alicyclobacillus strains were used in this study: A. acidoterrestris CCM 4660, A. sacchari DSM 17974 and A. fastidiosus DSM 17978. Cultivations with the addition of vanilin, vanilic acid, 4-vinylguaiacol, ferulic acid and tyrosin into growth media were carried out. Guaiacol was found during cultivation of all three strains on vanilic acid, in the case of the strain CCM 4660 also on vanilin. Prediction of adhesive properties on the basis of physico-chemical parametres of vegetative cells using XDLVO model was an additional objective of the study. Contact angles and zeta potentials of both bacterial cells and glass carriers with modified surface (using acidic hydrolysis, silanization or 3aminopropyltriethoxysilane) were measured. Values of free interaction energies were the 4
output of XDLVO model, which predicted that an energy efficient adhesion of cells should occur on hydrophobic materials, i.e. carriers modified using silanization or 3aminopropyltriethoxysilane. Bc. Veronika Zikmundová: Produkce butanolu z odpadních materiálů (doc. Dr. Ing. Petra Patáková , ÚB VŠCHT Praha) Aceton-butanol-ethanolová fermentace je proces, při kterém je substrát přeměňován bakteriemi rodu Clostridium na rozpouštědla aceton, butanol a ethanol. Nejvyšší náklady na jejich výrobu (až 70%) jsou skryty v ceně vstupní suroviny, a proto se hledají způsoby, jak utilizovat suroviny levnější. To je důvod, proč byla naše pozornost zaměřena na produkci rozpouštědel (zejména butanolu jakožto nejcennějšího produktu) z kyselého hydrolyzátu slámy a glycerolu, který vzniká jako vedlejší produkt při produkci bionafty. Z pokusů vyšlo najevo, že kyselý hydrolyzát slámy není, vzhledem k vysoké koncentraci inhibujících sloučenin, vhodným substrátem pro výrobu butanolu. Naopak surový glycerol skýtá velký potenciál, během vsádkové kultivace s kmenem Clostridium pasteurianum DSM 525 se podařilo dosáhnout koncentrace butanolu 13,72 g/l při výtěžnosti butanolu vztažené na utilizovaný substrát 0,38 g/g. Production of butanol from waste materials An acetone-butanol-ethanol fermentation is a process where the substrate is tranformed into aceton, butanol and ethanol solvents due to the activity of the Clostridium bacteria. The cost of the substrate contributes towards the total cost by up to 70 %, which is the driver behind the attempts of finding a way of utilizing cheaper materials. This explains why we were focused on the solvent production (particularly butanol) from acid wheat straw hydrolysate and glycerol, which is formed as a side product of biobiesel production. It transpired that acid wheat straw hydrolysate is not a suitable substrate for the production of butanol, mainly because of the high concentration of inhibiting compounds. On the other hand, crude glycerol has a great potential to becoming an appropriate substrate. During the batch cultivation of Clostridium pasteurianum DSM 525 we achieved the concentration of butanol of 13,72 g/l and the yield of 0,38 g/g.
5
studijní obor „Biotechnologie léčiv“ Bc. Jiří Holler: Vliv rhamnolipidů na tvorbu biofilmu jednobuněčných eukaryot (prof. Ing. Jan Masák, CSc., ÚB VŠCHT Praha) Rhamnolipidy jsou povrchově aktivní přírodní látky produkované některými mikroorganismy. V této práci byly testovány směsi rhamnolipidů, které byly vyprodukovány bakteriemi Enterobacter asburiae (NRRL B-59189), Acinetobacter calcoaceticus (NRRL B-59190) a dvěma kmeny Pseudomonas aeruginosa (NRRL B-59184 a NRRL B-59188). Tvorba biofilmu, který často představuje zdroj perzistentní kontaminace, může být ovlivňována (potlačována) přídavkem různých aditivních látek. Vliv rhamnolipidů na počáteční fázi jeho tvorby, tedy na adhezi mikroorganismů, byl testován u zástupců tří kvasinek, a to konkrétně Candida parapsilosis, Candida krusei a Trichosporon cutaneum. Všechny tři mikroorganismy jsou běžně přítomné na povrchu kůže a sliznic a všechny tři jsou podmíněnými patogeny. Hydrofobita materiálu je jedním z nejčastěji zmiňovaných faktorů ovlivňujících schopnost mikroorganismu přisednout na povrch a vytvořit na něm biofilm. Součástí prováděných experimentů byl také testován podíl rhamnolipidů na změně tohoto parametr u polystyrenových destiček. The influence of rhamnolipids on biofilm formation of unicellular eukaryotes Rhamnolipids are group of surface active compounds, that are produced by some microorganisms. In this diploma thesis, mixtures of rhamnolipids produced by bacteria Enterobacter asburiae (NRRL B-89189), Acinetobacter calcoaceticus (NRRL B-59190) and two different strain of Pseudomonas aeruginosa (NRRL B-59184 and NRRL B-59188). The development of biofilm, which may be source of persistent contamination, may be influenced by the addition of some additive compounds. This influence, on the initial stages of its formation, was tested on tree members of yeasts, namely Candida parapsilosis, Candida krusei and Trichosporon cutaneum. All three are to be found on the skin and mucous membranes and all three are opportunistic pathogens. The hydrophobicity of material is one of the most mentioned elements that influence the ability of microorganisms to adhere on surface and develop into biofilm. The experiments conducted also tested the share of rhamnolipids to change this parameter on polystyrene plates.
Bc. Martina Kašáková: Příprava vybraných ligandů pro testování galaktosyltransferas pomocí SPR (prof. Ing. Jitka Moravcová, CSc., ÚCHPL VŠCHT Praha) Měření rezonance povrchového plazmonu je nezastupitelná metoda pro studium interakcí proteinů s ligandy, ale málo se využívá pro sledování selektivity enzymů. Cílem této diplomové práce bylo připravit 6-O-(ω-amino)alkylderivát d-galaktopyranosy, který by bylo možno ukotvit na povrchu zlaté destičky pro testování substrátové specifity galaktosyltransferas. Zvolena byla struktura 6-O-(ω-amino)alkylderivátu d-galaktopyranosy. Výchozí 6-brom-6-deoxy-1,2;3,4-di-O-isopropyliden-d-galaktopyranosa byla připravena ve dvou krocích z d-galaktosy a byla vyzkoušena nukleofilní substituce benzyl-N-(5hydroxypentyl)karbamátem za různých podmínek. Výtěžek této reakce byl ale velmi nízký a následné odstranění chránicích skupin nebylo selektivní. Další zkoušenou výchozí látkou byl methyl-3,4-O-cyklohexyliden-(α)β-d-galaktopyranosid, ale při jeho přípravě podle publikovaného postupu byl izolován i 2,3-O-isomer v nezanedbatelném výtěžku. Optimální strategie nakonec vycházela z methyl-α-d-galaktopyranosidu, který byl selektivně silylován v poloze 6, sekundární hydroxylové skupiny byly poté alkylovány 4methoxybenzylbromidem a reakcí s tetrabutylamonium fluoridem byla uvolněna hydroxylová 6
skupina v poloze 6. Takto připravený nukleofil byl úspěšně použit pro substitucí brómu v benzyl-N-(5-brompentyl)karbamátu za katalýzy hydridem sodným v orientačním pokusu. The synthesis of selected ligands for the SPR testing of galactosyltransferases Surface plasmon resonance has become a powerfull tool for the study of protein-ligand interactions. However, its application to test a selektivity of enzymes has not been exploited widely. The aim of the diploma thesis was focused on the syntesis of 6-O-(ω-amino)alkyl derivative of d-galactopyranose enable to be bond at the gold chip for the galactosyltransferase specificity testing. Incoming 6-bromo-6-deoxy-1,2;3,4-di-Oisopropylidene-d-galactopyranose was prepared from d-galactose in two steps and its nucleophilic substitution with benzyl N-(5-hydroxypentyl)carbamate was carried out under various conditions. The yield was unsatisfactory low and a subsequent deprotection was not selective. Thus, methyl 3,4-O-cyclohexylidene-(α)β-d-galactopyranoside was used as another starting compound. Unfortunately, unwanted 2,3-O-isomer was isolated in relatively high yield from the reaction of methyl d-galactopyranoside with dimethoxycyclohexane. Methyl αd-galactopyranoside was finally a suitable starting compound. Its selective silylation at the position 6 followed by the protection of secondary hydroxyls and deprotection of the primary hydroxy group gave a respective nucleophile for the substitution of bromide in benzyl N-(5bromopentyl)carbamate. Bc. Hana Kolková: Vliv podmínek skladování bylin na koncentraci jejich účinných látek (Ing. Jaromír Fiala, Ph.D., ÚB VŠCHT Praha) Byla sledována závislost kvality koření, skořice a hřebíčku, na podmínkách skladování. Vzorky byly skladovány po dobu devíti týdnů v papírových, igelitových a vakuových sáčcích a volně ložené ve skladu vzorků při teplotě průměrně 22 °C pro zjištění vlivu obalového materiálu. Pro zjištění vlivu teploty byly vzorky v papírových sáčcích uloženy v mrazícím zařízení (-11 °C), lednici (4 °C), skladu aromat (9 °C), skladu vzorků (22 °C) a v sušárně (30 °C). Kontrolována byla změna vlhkosti, změna barvy spektrofotometricky a změna obsahu cinnamaldehydu ve skořici a eugenolu v hřebíčku, která byla měřena metodou HPLC. Během skladování nebyla pozorována změna v obsahu aktivních látek, výjimku tvořil vzorek hřebíčku skladovaný v sušárně. Obsah cinnamaldehydu stanovený ve skořicovém macerátu byl 8 mg/g sušiny skořice a obsah eugenolu stanovený v hřebíčkovém macerátu byl 100 mg/g sušiny hřebíčku. Barva odpovídala množství aktivních látek, tudíž byla po celou dobu neměnná. Influence of storage conditions on the concentration of the herbal active substances The aim was to observe the influence of different storage conditions on cinnamon and clove bud quality. All samples were kept during the nine-week period in separate storage bags (paper, plastic and vacuum) and the bulk spices were kept in the storeroom (22 °C) in order to see the relationship between the sample quality and packaging material used. For determination of temperature effect, the samples were stored in a freezer (-11 °C), fridge (4 °C), aroma storeroom (9 °C), sample storeroom (22 °C) and dryer (30 °C). Changes of humidity, color, cinnamaldehyde (cinnamon) and eugenol (clove buds) contain were observed. During the storage process no change in active substance content was observed, except for the clove sample, which was stored in a dryer. The cinnamaldehyde content determined in cinnamon macerate was 8 mg/g of cinnamon dry weight. The quantity of eugenol in clove macerate was 100 mg/g of clove dry weight. Color responds to content of active substances, which is why it was stable during the entire storage time.
7
Bc. Šárka Pěchoučková: Úloha vybraných aminokyselinových zbytků kapsidového proteinu Mason-Pfizerova opičího viru při tvorbě retrovirových částic (Ing. Pavel Ulbrich, Ph.D., ÚBM VŠCHT Praha) Na základě nedávných studií bylo identifikováno několik aminokyselinových zbytků či krátkých sekvencí v kapsidovém proteinu (CA) Mason-Pfizerova opičího viru (M-PMV), jež jsou potenciálně zodpovědné za kritické protein-proteinové interakce v CA při tvorbě retrovirové částice. Jedná se o sekvenci NAN, přítomnou u několika druhů retrovirů, flexibilní spojku mezi N-terminální a C-terminální doménou CA, histidin v pozici 71 a lysin v pozici 149. Byl studován vliv mutací těchto aminokyselin na skládání virům podobných částic (VLP). Mutace byly provedeny ve fúzním kapsidovém a nukleokapsidovém proteinu MPMV, postrádajícím N-terminální prolin, tzv. ΔPro-CANC. Byla studována schopnost těchto mutantů tvořit VLP v bakteriálních buňkách a in vitro. Všechny vybrané mutace měly vliv na účinnost a schopnost proteinu ΔPro-CANC tvořit virům podobné částice, žádná z nich však nevedla k očekávanému úplnému potlačení skládání VLP. The role of selected amino acid residues of Mason-Pfizer monkey virus capsid protein in the assembly of retroviral particles Recent studies have identified several potentially critical amino acid residues or short sequences in capsid (CA) protein of Mason-Pfizer monkey virus for their role in proteinprotein interactions of CA during retrovirus particle assembly. Namely NAN motif, which is present at several retroviral genera, flexible linker between N-terminal and C-terminal domain of CA, histidine 71 and lysine 149. We studied the role of mutations of these amino acids on the formation of virus like particles (VLPs). Mutations were carried out in fusion capsid and nucleocapsid protein, lacking its N-terminal proline, i.e. ΔPro-CANC. We studied the ability of these mutants to assemble into VLPs in vitro and in bacterial cells. All selected mutations affected either ability or efficiency of ΔPro-CANC to form VLPs, but no one lead to complete inhibition of this process. Bc. Michaela Šiková: Biologická aktivita (toxicita) nanočástic a možnosti její modulace (prof. Ing. Alena Čejková, CSc., ÚB VŠCHT Praha) Nanočástice nulmocného železa disponují silnými redukčními vlastnostmi, které jim umožňují degradovat široké množství kontaminantů. Nevýhodou nanočástic je jejich cytotoxicita, která je spojována se vznikem oxidativního stresu. Bylo zjištěno, že nanočástice mohou rovněž pozměnit morfologii některých mikrooorganismů. Vzhledem k možnosti využití nanočástic v různých typech technologií, např. při bioremediaci podzemních vod, je velmi důležité znát jejich biologickou aktivitu. Experimentální část se zabývá studiem vlivu dvou typů nanočástic železa nulové valence (nestabilizovaná a stabilizovaná forma) na životaschopnost buněčné populace a na změnu buněčné morfologie kvasinky Trichosporon cutaneum. Vzhledem k cytotoxickým účinkům nanoželeza se hledají způsoby možné protekce mikroorganismů. Řešením by mohla být aplikace huminových látek, které jsou přirozenou součástí půdního prostředí a disponují schopností interagovat s mikroorganismy. Protektivní charakter byl sledován u dvou vybraných huminových látek a porovnán s kvasinkovou populací populací, která byla vystavena působení samotných nanočástic. Biological aktivity (toxicity) of nanoparticles and possibility of its modulation Nanoscale zero-valent iron possesses excellent reducing properties which enable them to degrade a wide range of contaminants. Disadvantage of nanoparticles is their cytotoxicity, which is associated with the development of oxidative stress. It has been found that the 8
presence of certain nanoparticles in microorganisms may result in changes in their cell morphology. Due to use of nanoparticles in various technologies, in particular for decontamination purposes, it is very important to know their biological activity. The experimental part of the thesis focuses on the effect of two types of nanoscale zero-valent iron (non-stabilized and stabilized form) on cell population viability and changes in cell morphology of the yeast Trichosporon cutaneum. The cytotoxic effect of these nanoparticles might be reduced by application of humic substances capable of interact with microorganisms. The protective effect was studied with two humic substances in comparison with a cell population exposed to the effect of nanoparticles alone.
9
