Seznam sekcí a složení komisí

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2008

Seznam sekcí a složení komisí Sekce:

Komise: Předseda: Členové:

Biotechnologie I (přednášková) posluchárna A40

prof. ing. Mojmír Rychtera, CSc. doc. ing. Pavel Dostálek, CSc. Ing. Martin Halecký PhD. Ing. Tereza Krulikovská

studenti: • Bc. Michael Bražina • Bc. Martin Knytl • Bc. Jan Kotlík • Bc.Michal Šneberger • Ipek Kücüküran • Bc. Miriam Polová Sekce:

Biotechnologie II (přednášková) knihovna ústavu

Komise: prof. ing. Jan Páca, DrSc. Předseda: Členové: doc.ing. Jan Masák CSc. Dr.ing. Petra Patáková Jaromír Fiala, PhD. studenti: • Bc. Petr Bednář • Bc.Lukáš Jelínek • Bc.Petr Kaluža • Kitipong Jaisamut • Tomáš Kroupa • Bc. Zuzana Mannlová • Miroslava Schmidtová, Petr Tichovský Sekce:


Biotechnologie III (přednášková) posluchárna BII

prof. RNDr. Vladimír Jirků, DrSc. doc. ing. Tomáš Brányik, PhD. Dr. ing. Leona Paulová Ing. Lucie Siříšťová

studenti: • Bc. Jan Petříček • Diep Tran Khac • Bc. Radek Halama

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2008 • • •

Bc. Jana Fořtová Bc. Dagmar Pospíšilová Bc. Milena Antušková

Sekce:


Biotechnologie IV (přednášková) posluchárna A12

prof. ing. Alena Čejková, CSc. Ing. Irena Kolouchová, PhD. Ing. Marcel Karabín, PhD. Ing. Jakub Lipovský

studenti: • Bc. Tomáš Bryzgal • Bc. Jan Skalický • Petra Hedbávná • Bc. Radka Špačková • Bc. Lucie Piecková • Bc. Pavlína Pohludková Sekce:


Biochemie rostlin (přednášková) posluchárna B34

prof. RNDr. Olga Valentová, CSc. doc. RNDr. Jarmila Pazlarová, CSc. Ing. Martina Blažková, Ph.D. Ing. Martin Strohalm, Ph.D. Ing. Vojtěch Škop

studenti: • Jan Fišer • Marta Králová • Veronika Kurzawová • Hana Návarová • Ladislava Trbolová • Jitka Viktorová Sekce:


Mikrobiologie (přednášková) posluchárna , B02

prof. Dr. Ing. Martina Macková Ing. Ivana Melenová, Ph.D. Ing. Igor Hochel, CSc. Ing. Tomáš Podzimek Ing. Markéta Landová

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2008 studenti: • Jiří Koubek • Eva Kudrnáčová • Iva Lacmanová • Anna Lounková • Zuzana Magašváriová • Jáchym Šuman • Andrea Volejníková Sekce:


Proteiny a metabolismus (přednášková) posluchárna , B09

doc. Ing. Pavel Kotrba, Ph.D. RNDr. Zuzana Šmídová, Ph.D. Ing. Petra Lovecká, Ph.D. Ing. Jiří Šantrůček Ing. Alena Bílahorková

studenti: • Michaela Crhová • Boris Fačkovec • David Hepnar • Petra Přibylová • Martin Švéda • Kateřina Topinková • Kateřina Váňová

Sekce:


Biochemie mikroorganismů a rostlin (plakátová) posluchárna sekretariát ústavu

doc. Ing. Tomáš Macek, CSc. Dr. Ing. Zuzana Novotná Ing. Zdeněk Knejzlík, Ph.D. Ing. Boris Bartoš Ing. Irena Voráčková

studenti: • Jan Bosák • Alena Hlavatá • Michaela Holá • Gergely Izrael • Michaela Matěnová • Milan Muzikář • Tereza Pilchová • Stanislava Šolcová • Šárka Techlovská • Lucie Zmatlíková

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2008 Sekce:


Bioanalytické metody (plakátová) Posluchárna B12

prof. Ing. Ladislav Fukal, CSc. Dr. Ing. Radovan Hynek RNDr. Jarmila Zídková, CSc. Ing. Martina Nováková Ing. Vlasta Dudková

studenti: • Nela Adamová • Kateřina Bršlicová • Barbora Haňková • Ludmila Jiráková • Pavla Plačková • Josef Tichý • Lukáš Valihrach • Lucie Vondráková • Markéta Zitová Sekce:


Vztah struktury a funkce bílkovin (plakátová) Posluchárna B12

prof. RNDr. Milan Kodíček, CSc. Ing. Jan Lipov, Ph.D. Ing. Hana Stiborová, Ph.D. Ing. Eva Benešová Ing. Blanka Vrchotová

studenti: • Jana Havlíková • Petra Junková • Vojtěch Jurga • Jiří Mojžíš • Jana Pobudová • Miroslava Strmisková • Kamila Szabová • Petra Záhorová Sekce:


Cereální chemie a technologie (přednášková) posluchárna S40, 9,30 hod

doc. Ing. Marie Hrušková, CSc. Ing. Vladimír Pour, CSc. ng. Ivan Švec, Ph.D. Ing. Lucie Krejčířová, Ph.D.

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2008 studenti: • Michaela Biolková • Jana Dvořáková • Miroslav Kubín • Hana Machová • Jan Maryška • Hana Sekerová Sekce:


Chemie polysacharidů (plakátová) posluchárna 48a, 9,30 hod

prof. Ing. Jana Čopíková, CSc. Ing. Evžen Šárka, CSc. Mgr. Andriy Synytsya, Ph.D. Ing. Gordon K. Gomba

studenti: • Tomáš Taubner • Petra Slavíčková • Eva Lhotáková • Radka Haasová • Lenka Cihelková • Kateřina Hrušková Sekce:


Výživa a technologie potravin (přednášková) knihovna ústavu 322

doc. Ing. Ladislav Čurda, CSc. doc. Ing. Jana Dostálová, CSc. Ing. Helena Čížková, Ph.D. doc. Ing. Jiří Brát, CSc. (Unilever ČR, spol. s r.o.) Ing. Lenka Poláková

studenti: • Baran Aleš • Kořínková Lucie • Homolová Karolína • Šatrová Kateřina • Šilhavá Jaroslava • Vallová Hana • Vojtková Marcela • Zelenková Jana • Průšová Lenka • Janatová Barbora • Kubásková Pavlína



Chemie a analýza potravin I (přednášková) knihovna ústavu B159

prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc. doc. Dr. Ing. Jan Poustka doc. Dr. Ing. Kateřina Riddellová Ing. Tomáš Čajka Ing. Jana Pulkrabová

studenti: • Bc. Jana Doubková • Bc. Veronika Hloušková • Bc. Jaromír Hradecký • Bc. Vojtěch Hrbek • Bc. Eva Jeníčková • Bc. Ivana Maloušková • Bc. Hana Novotná • Bc. Hana Otevřelová • Bc. Śárka Přinosilová • Bc Kateřina Valenzová • Bc. Zdenka Vepříková

Sekce:


Chemie a analýza potravin II (přednášková) posluchárna B32

doc. Ing. Vladimír Kocourek, CSc. Dr. Ing. Věra Schulzová, Ing. Jana Kohoutková, Ph.D. Dr. Ing. Zdeňka Panovská Dr. Ing. Karel Cejpek

Studenti: • Bc. Zbyněk Džuman • Bc. Milena Hánová • Bc Alexandra Kostinová • Bc.Petra Krejčová • Bc. Veronika Krtková • Bc.Adéla Marešová • Bc. Lenka Nedvědová • Bc. Benedikt Polák • Bc. Jana Řeřichová • Gabriela Vránová. • Bc. Jana Zikmundová


Komise : Předseda: Členové:

Technologie potravin (přednášková) Posluchárna B33, 9,00 hod

doc. Ing. František Kvasnička, CSc. Ing. Aleš Rajchl Ing. Iveta Horsáková, Ph.D. Ing. Jan Pivoňka Ing. Rudolf Ševčík, Ph.D.

studenti: • Bc. Davida Balcar • Štěpán Bařina • Pavla Bérová • Bc. Dita Dúbravčíková • Bc. Tomáš Fleišman • Bc. Roman Kaša • Ernesto López Morales • Anastassiya Shinkaruk • Bc.Marie Šebková Sekce:


Technologie potravin (plakátová) Posluchárna knihovna ústavu, 9,00 hod

doc. Ing. Miroslav Marek, CSc. Dr. Ing. Miroslav Čeřovský Dr. Ing. Lenka Votavová Ing. Kamila Klaudisová, Ph.D.

studenti: • Veronika Čermáková • Lenka Darebná • Daniela Dyková • Lucie Odstrčilíková • Václav Pohůnek • Bc. Tomáš Potůček • Ivana Pudilová • Petr Svoboda Sekce: Chemie přírodních látek (plakátová) Posluchárna B07, 9,00 hod Komise: Předseda: Členové:

Doc. Ing. Karel Kefurt, CSc. Ing. Jiří Prokop, CSc. RNDr. Miroslav Ledvina, CSc.

studenti: • Balátová Pavla

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2008 • • • • • • • •

•

Effenberg Roman Chytilová Eliška Jonsztova Beata Kielkowski Pavel Kubíčková Eva Novák Vít Policianova Olívia Prchalová Eva Tomčáková Kateřina

Sponzoři Sekce: Sponzor:

Výživa a technologie potravin (přednášková) Unilever ČR, spol. s r.o.

Sekce: Sponzoři:

Chemie a analýza potravin I, II: LECO Instrumente Plzeň s.r.o., Waters Gesellschaft m.b.H., Merck spol.s.r.o., Maneko spol. s r.o., DYNEX s.r.o, Applied Biosystems Česká republika s.r.o., Sigma-Aldrich spol. s r.o., Fisher Scientific, spol. s r.o., AMEDIS, spol. s r.o., LABICOM s.r.o., SIPOCH, s.r.o., Chromservis s.r.o.

Sekce: Sponzoři:

Chemie přírodních látek (plakátová) Interpharma, a.s., SciTech Praha, s.r.o.


Biotechnologie I

Porovnání metod stanovení viability kvasinky Saccharomyces cerevisiae Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Michael Bražina M2 Kvasné chemie a bioinženýrství Ing. Jaromír Fiala, Ph.D.

Kvalita kvasnic je v pivovarském průmyslu důležitá pro výslednou kvalitu piva. Jedním z faktorů, který o kvalitě kvasnic vypovídá, je jejich viabilita. V tomto příspěvku jsou porovnávány tři metody jejího stanovení. První metodou je barvení methylenovou modří a následné počítání obarvených buněk v Bürkerově komůrce. Další metodou je stanovení viability barvením propidium jodidem a následná kvantifikace průtokovou cytometrií na zařízení Partec PAS III. Třetí metodou je měření pomocí přístroje Nucleocounter YC-100 od firmy Chemometec, který stejně jako předchozí metoda využívá barvení mrtvých buněk propidium jodidem. Toto zařízení je oproti průtokovému cytometru zjednodušeno a je cenově dostupnější. Tyto tři metody byly porovnány z hlediska časové náročnosti a ceny jednoho měření. Dále bylo zjištěno, jak korelují jednotlivé metody při měření vzorků o různých viabilitách.

Sekce:

Biotechnologie I

Plísňová kontaminace ječmene a sladu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Martin Knytl M1 Kvasné chemie a bioinženýrství Ing. Jaromír Fiala, Ph.D.

Ječmen jako hlavní surovina používaná v pivovarství může být infikován různými druhy plísní zvláště rodem Fusarium a jeho druhy jako je např. F. culmorum, a F. graminearum, které mimo jiné produkují mykotoxiny. Plísně mohou zásadním způsobem ovlivňovat výslednou kvalitu sladu a následně piva. Produkty plísní mohou být např. jednou z příčin přepěňování piv tzv. gushingu. Mykotoxiny vzniklé ve sladovnickém ječmeni, ale i v používaných surogátech, jako je v některých zemích oblíbena rýže či kukuřice, mohou z výchozí suroviny přecházet přes slad až do hotového piva. Během výroby mohou mít negativní vliv na průběh kvašení. Mykotoxiny jsou nebezpečné i z hlediska zdravotního, jelikož byla zjištěna jejich karcinogenita. Je však nutno říci, že v pivu byly prozatím zjištěny jen velmi malé koncentrace mykotoxinů a že správným výběrem, tříděním a skladováním sladovnického ječmene lze jejich obsah minimalizovat. V této práci je sledována závislost mezi množstvím obilek v jednotlivých vzorcích sladu napadených plísní rodu Fusarium a obsahem mykotoxinu v daném sladu. Dále je provedena identifikace druhu plísně Fusarium.


Biotechnologie I

Biofiltrace směsi styrenu a acetonu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Jan Kotlík M2 Kvasná chemie a bioinženýrství Prof. Ing. Jan Páca, DrSc.

Styren patří mezi běžně používané těkavé organické látky (VOC), a proto jsou odpadní plyny s jeho obsahem značný problém a to hlavně vzhledem k jeho toxicitě. Biologické odbourání styrenu pomocí náplňových reaktorů s imobilizovaným biokatalyzátorem je jednoduchý a levný způsob odstraňování styrenu z jeho odpadních plynů. Testována byla degradace styrenu v bioreaktoru a biotrickling reaktoru za různých podmínek provozu reaktorů. Při využití skrápěného biofiltru je umožněná lepší regulace reaktoru a podmínek pro optimální kultivaci mikrobiální populace. Tento typ reaktoru umožňuje vetší rozpustnost hydrofilních polutantů a tím jejich efektivnější degradaci než v případě biofiltru, který je vhodný pro degradaci hydrofobnějších látek. V průběhu provedených pokusů byly sledovány provozní charakteristiky obou reaktorů jako je degradační rychlost a účinnost, degradace podél výsky lože, změny pH cirkulujícího resp. výstupního minerálního média a obsah intermediátů. Oba reaktory vykazují dobré degradační vlastnosti využitelné k odstranění styrenu z odpadních plynů. Vzhledem k hydrofobnímu charakteru styrenu bylo dosazeno lepších degradačních charakteristik v biofiltru. Sekce :

Biotechnologie I

Charakterizace chmelových odrůd na základě obsahu chmelových silic a pryskyřic Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Michal Šneberger M2 Kvasné chemie a bioinženýrství Ing. Marcel Karabín, Ph.D.

Cílem práce je rozlišení a charakterizace vybraných českých a zahraničních odrůd chmele na základě obsahu chmelových silic a pryskyřic. U chmelových pryskyřic se stanovují αhořké kyseliny (skládající se převážně z humulonu, kohumulonu a adhumulonu) i β-hořké kyseliny (lupulon, kolupulon, adlupulon). U stanovení chmelových silic, tvořené širokým spektrem látek, se kromě celkového množství stanovuje i zastoupení a poměry obsahů jednotlivých vybraných složek Metoda u stanovení α- a β- hořkých kyselin, je založená na extrakci chmele pomocí směsi diethyleter:methanol a následného využití metody HPLC s DAD detekcí. Chmelové silice se izolují destilací a jednotlivé složky se po přečištění stanovují pomocí GC/MS.

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2008 Section : Biotechnology I

Physiology and Metabolism of Genetically Enginered Pichia pastoris Yeast Grown on Different Substrates Autor : Ipek Kucukturan M2 Ročník: Department : Fermentation Chemistry and Bioengineering Supervisor : Dr.Ing. Leona Paulova The Pichia pastoris expression system was used as a host for the production of porcine trypsinogen after the induction with methanol. The influence of cultivation conditon on viability of host culture and production of recombinant protein was studied using membrane integrity and the trans-membrane potential as markers of physiological state. Method for staining of Pichia pastoris yeast with propidium iodide and bis-(1,3-dibutylbarburic acid) trimethine oxonol were verified by using flow cytometry and epifluorescent microscopy. The influence of different concentration of trypsin on the physiological state of host strain was studied in shaken flask experiments and the influence of cultivation condition on the production of recombinant protein and physiology of Pichia pastoris was then examined in chemostat culture at dilution rate 0.03 h-1 by using the glucose and glucose+methanol mixed substrates. In the continuous culture grown on glucose, neither product nor methanol was present and viability of host strain was 97%. When used glucose+methanol mixed substrate, the product was detected immediately after induction and the concentration increased during the transient state and then reached a steady state with the concentration of 97.12 ±11.6 mg/L. Viability of host strain was 97%.

Sekce:

Biotechnologie I

Vlastnosti a izolace fenolhydroxylasy z kmene Rhodococcus erythropolis CCM2595 Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Miriam Polová M2 Kvasné chemie a bioinženýrství Doc. Ing. Jan Masák, CSc

Mezi časté polutanty životního prostředí patří fenol a jeho deriváty. Hledání cest pro odstranění těchto látek je v současnosti aktuálním problémem environmentální politiky. Jednou z možností je aplikace bioremediačních technologií za použití bakterie Rhodococcus erythropolis. První a zároveň klíčovou reakcí v degradační dráze fenolu je hydroxylace fenolu na katechol pomocí fenolhydroxylasy. Tento enzym patří mezi NADPH dependentní flavinové monooxygenasy. Cílem této práce je izolace a purifikace fenolhydroxylasy z kmene Rhodococcus erythropolis CCM 2595 adaptovaného na fenol. Prvním krokem bylo ověření metody pro stanovení aktivity fenolhydroxylasy. Dalším krokem bude rozdělení intracelulárních proteinů pomocí ionexové chromatografie a stanovení frakce s nejvyšší aktivitou fenolhydroxylasy. Pro ověření účinnosti separace bude použita isoelektrická fokusace a SDS-PAGE. Uvedené separační metody byly testovány na celkovém buněčném proteomu a na proteinech buněčné stěny.

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2008 Sekce :

Biotechnologie II

Optimalizace postupu měření vitality kvasnic pro pivovarské účely na základě intracelulární fluorescence NAD(P)H Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Petr Bednář M2 Kvasné chemie a bioinženýrství Doc. Ing. Tomáš Branyik, Ph.D.

Vitalita kvasnic vyjadřuje fyziologický stav buněk, neboli to, v jakém stavu se nachází buněčný metabolismus, resp. jak je aktivní. Od fyziologického stavu buněčné populace kvasinek se při kvašení piva odvíjí mnoho faktorů, které ovlivňují kvalitu vyráběného piva. Metoda zjišťování vitality kvasnic pomocí měření množství intracelulárního NAD(P)H se prokázala jako dostatečně citlivá pro určení vitality kvasničných buněk v provozních podmínkách pivovaru, kdy množství mrtvých buněk většinou nepřesahuje 5 %. Jelikož původně byla fluorescence měřena v systému, kdy byl aerobně-anaerobní přechod dosažen probubláváním vzduchem/N2, byly výsledky korelace mezi fyziologickým stavem buněčné populace a hodnotami získaných měřením intenzity fluorescence zatíženy chybami vyplývajícími z postupu měření. Cílem současné práce je optimalizovat postup měření tak, aby byly tyto rušivé vlivy minimalizovány. Byl srovnán vliv odvzdušnění plynem (N2) a spontánní spotřeby O2 endogenním metabolismem kvasinek a dále pak přechod do aerobní fáze přídavkem H2O2 oproti probublávání vzduchem. Sekce :

Biotechnologie II

Vliv izolačního postupu na obsah polyfenolů v chmelových hlávkách Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Lukáš Jelínek M2 Kvasné chemie a bioinženýrství Doc. Ing. Pavel Dostálek, CSc.

Identifikace chmelových odrůd na základě shodných analytických a genetických znaků je velice důležitá pro pivovarskou praxi. Jedním z identifikačních znaků mohou být také obsahy polyfenolů, jejichž rozmanitost by mohla vést k nalezení společných odrůdových rysů. Velkým problémem stanovení polyfenolů je použití takové izolační techniky, která by umožnila úplné převedení polyfenolových látek do roztoku, aniž by docházelo k jejich chemické modifikaci. Cílem této práce je nalezení této vhodné extrakční metody. V prácí bylo využito metod kapalinové extrakce za použití různých rozpouštědel (methanol, aceton, voda) a metody extrakce na pevné fázi (SPE) ke stanovení obsahů vybraných polyfenolů ve vzorcích českých chmelových odrůd, s ohledem na zvolení nejlepšího izolačního postupu, který by mohl být následně využit pro zmapování profilu obsahů polyfenolových sloučenin v co nejširším spektru vzorků českých i zahraničních chmelů z různých pěstebních lokalit a sklizní.


Sekce :

Biotechnologie II

Separace a purifikace monoklonálních protilátek pro stanovení prolaminů ječmene Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Petr Kaluža M2 Kvasné chemie a bioinženýrství Doc. Ing. Pavel Dostálek, CSc.

Prolaminy (hordeiny) patří mezi hlavní zásobní bílkoviny ječného zrna. Štěpy těchto proteinů v pivu mohou během skladování vytvářet výšemolekulární komplexy s polyfenoly za tvorby zákalů, jež jsou spotřebitelem negativně vnímány. Hordeiny také ovlivňují vznik a stabilitu pivní pěny. Obsah bílkovin ve sladu, který patří mezi jeho důležité charakteristiky, ovlivňuje technologický postup výroby piva i jeho nutriční a senzorickou hodnotu. Monoklonální protilátka může sloužit jako optimální nástroj pro selekci ječných prolaminů. Cílem této práce je vyselektovat, purifikovat a charakterizovat konkrétní skupinu monoklonálních protilátek v závislosti na specifitě a sensitivitě jejich interakcí s prolaminy, případně s jejich štěpy. Tyto protilátky by mohly být využity pro vývoj komerčního kitu umožňujícího kvantifikovat obsah prolaminů v hotovém pivu a tak předpovědět jeho koloidní stabilitu.

Sekce :

Biotechnologie II

Medium preparation from lignocellulosic biomass for solvents production Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Kitipong Jaisamut M2 Kvasné chemie a bioinženýrství

prof.Ing. Rychtera Mojmír, CSc

Lignocellulosic biomass is the important source for biofuel and solvent production. There are two main steps of medium preparation. First one is a pretreatment which has the goal to improve the digestibility of lignocellulosic biomass. Second one is an enzymatic hydrolysis which converts pretreated biomass to fermentable sugars. Diluted 1 % HCl was used to pretreat corn stover (at the boiling point, 30 minutes), which contains 6.35% water and 58.14% cellulose. Liquid and solid portions were separated by centrifuging. Concentration of reducing sugar (11.38 g/l) in the liquid portion was determined. The efficiency of pretreatment is 12.45 % (in g reducing sugar per 100 g dry weight). Alkaline pretreatment was also applied to corn stover. Corn stover was soaked in water and adjusted to pH12 using 5 M NaOH . The pretreatment was performed at 0.3 MPa, 160°C for 30 minutes. 0.2 g/l reducing sugar was obtained in the liquid portion of the pretreated biomass. The solid portions were washed and hydrolyzed with mixture of enzymes, cellulase complex, β-glucosidase, β-glucanase, xylanase from Novozymes (Novozymes Biomass Kit). From the acid pretreatment we found out better results than from alkaline procedure when applying fermentation test. This test consists in mixing of acid pretreated hydrolyzate enriched with TYA medium and followed by fermentation with 4 clostridial strains. All tests shown positive results.


Biotechnologie II

Biodegradace fenolu populací Rhodococcus erythropolis vázanou na polymerní nosiče Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Tomáš Kroupa B3 Kvasné chemie a bioinženýrství Ing. Olga Schreiberová

Sledování adheze bylo prováděno na nosičích z teflonu, polyethylenu a měkčeného polyvinylchloridu (vnitřní průměr 6 mm, délka 1 cm) v třepaných baňkách s minimálním médiem s fenolem jako jediným zdrojem uhlíku a energie (koncentrace 0,3 g/l) při laboratorní teplotě. Sledování biodegradace fenolu a stanovení koncentrace volné a vázané populace bylo započato po dvou týdnech kultivace biofilmu. K narostlému biofilmu bylo přidáno nové médium s fenolem a během prvních pokusů také buněčná suspenze. Z každé baňky byly odebírány vzorky v pravidelných časových intervalech. Koncentrace zbytkového fenolu v médiu byla následně analyzována pomocí HPLC. Růst byl sledován jako koncentrace celkových buněčných proteinů pomocí metody dle Bradfordové. Dále byly pomocí konfokálního mikroskopu pořízeny snímky biofilmu na povrchu a uvnitř nosičů.

Sekce :

Biotechnologie II

Změna fenotypu celulolytického mikroorganismu v závislosti na počáteční koncentraci celulosového substrátu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Zuzana Mannlová M1 Kvasné chemie a bioinženýrství Prof. RNDr. Vladimír Jirků, DrSc., Ing. Jitka Hrdinová

Schopnost buněčné populace kmenu Trichosporon cutaneum utilizovat rozpustný a nerozpustný celulosový substrát (CMC, HEC, Sigmacel Type 101, Avicel PH 101) jako jediný zdroj uhlíku a energie byla sledována v závislosti na jejich počáteční koncentraci (0,1 – 2 %). V této souvislosti byla charakterizována produkce a aktivita mimobuněčného celulasového systému, a to s rozlišením volné a vázané celulasy. Se vzrůstající počáteční koncentrací substrátů byla ve většině případů pozorován nárůst sledovaných parametrů, tedy vyšší růstová aktivita, zvýšená produkce mimobuněčných proteinů i aktivita celulasového systému. U nerozpustných substrátů se celulasový systém vyskytoval z velké části ve vázané formě.


Sekce :

Biotechnologie II

Výskyt klostridií v technologickém procesu výroby sýrů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Miroslava Schmidtová, Bc. Petr Tichovský M2 Ústav technologie mléka a tuků Doc. Ing. Milada Plocková, CSc.

Zvýšený výskyt termorezistentních bakterií v syrovém mléce může ohrozit jakost řady mlékárenských výrobků. Pro výrobu sýrů jsou zvláště rizikové druhy plynotvorných klostridií. V práci byla hodnocena termorezistentní mikroflóra syrového mléka a výskyt plynotvorných klostridií v syrovém mléce a v sýrech eidamského typu. Pro stanovení tepelné odolnosti mikroflóry v mléce byly zvoleny tři inaktivační záhřevy. Termorezistentní aerobní mikroorganismy dosahovaly při záhřevech densit až 102 JTK·ml-1, u anaerobních mikroorganismů byl nárůst až 101 JTK·ml-1. Počet spor metodou MPN dosahoval 4 MNP·ml-1. U sýrů eidamského typu byly stanoveny bakterie mléčného kvašení, koliformní bakterie, klostridie a spory plynotvorných klostridií. Finální počty sledovaných bakterií u zduřelých sýrů dosahovaly nárůst až 107 JTK·g-1. Množství spor dosahovalo až 105 JTK·g-1. Prací jsme získali informace o vývoji a složení mikroflóry ve zduřelém sýru, dále pak schopnost mikroorganismů přežít jednotlivé záhřevy. Stanovení klostridií v provoze je obtížné, nicméně jako vhodné metody pro rutinní analýzu se jeví stanovení klostridií na půdě RCM a metoda MPN. Pro přesnější stanovení, avšak pro provoz náročnější, jsou vhodné molekulárně genetické metody jako PCR.

Sekce:

Biotechnologie III

Vliv kyslíku na analytické parametry révových vín Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Jan Petříček M2 Kvasné chemie a bioinženýrství Ing. Jaromír Fiala, Ph.D.

Polyfenoly představují skupinu chemických látek, která je v přírodě hojně zastoupena. Tyto sloučeniny se vyskytují např.:v zelenině, čaji, v bobulích hroznového vína i ve víně samotném. Polyfenoly ovlivňují barvu, chuť a kvalitu vína. Významné jsou také jejich antioxidační vlastnosti, které v průběhu výroby víno chrání před negativním vlivem kyslíku. Podle dané technologie (reduktivní způsob nebo výroba za přístupu kyslíku) a konkrétního kroku, hladina kyslíku ve víně kolísá. Hodnota rozpuštěného kyslíku dále ovlivňuje množství přítomných polyfenolů. Cílem práce je sledovat obsah celkových polyfenolů a zastoupení jednotlivých polyfenolických sloučenin u vzorků odrůdových vín vyrobených odlišnou technologií. Koncentrace celkových polyfenolů je stanovena spektrofotometrickou metoudou s FolinCiocalteuovým činidlem. Jednotlivé polyfenoly jsou kvantifikovány metodou HPLC s DAD detekcí. Hodnoty rozpuštěného kyslíku jsou stanoveny pomocí měřiče kyslíku a teploty TYP MKT 44A.


Biotechnologie III

New polyamide sorbent for removal of polyphenols from beer Author: Year: Department: Supervisor:

Diep Tran Khac M2 Department of Fermentation Chemistry and Bioengineering Doc. Ing. Pavel Dostálek,CSc., Ing.Lucie Siřišťová

Insoluble polyamides were first used by Harriss and Ricketts in the late 1950s for beer stabilisation. These investigators showed that Nylon 66 effectively removes anthocyanidins from beer. However, practical use of nylons as a colloidal stability treatment agent has essentially been eliminated, because they cost too much. Therefore in 1960s nylon was replaced by cheaper PVPP. PVPP, which is an insoluble crosslinked form of PVP, represents the most frequently used stabiliser for removal of polyphenols nowadays. In 1980s the research of polyamides for brewing application was done at the Institute of Chemical Technology Prague, where several polyamide sorbents with excellent sorption activity were developed. Nowadays a new polyamide (PA) sorbent was developed. This sorbent is kieselguhr covered by a thin layer of poly-6-caprolactame. The sorbent is prepared by in solution polymerisation in the presence of kieselguhr. PVPP and PA were compared due to their sorption capacity for polyphenols in beer. Sorption capacity was also measured in model solutions (catechin in acetate buffer). There was no principal difference in sorption capacity between PVPP and PA. However it’s suitability for beer filtration need to be further verified by trials in industrial scale.

Sekce:

Biotechnologie III

Biofiltrace par benzínu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Radek Halama M2 Kvasná chemie a bioinženýrství Prof. Ing. Jan Páca, DrSc.

Benzín je jedním z široce rozšířených polutantů patřící mezi VOCs (těkavé organické sloučeniny). Skládá se přibližně ze 200 sloučenin, tvořených převážně čtyřmi až dvanácti atomy uhlíku. Z důvodu různorodosti jednotlivých složek je benzín z prostředí obtížně odstranitelný jak fyzikálně-chemickými tak biologickými metodami. S výhodou lze použít biodegradační systémy se směsnou mikrobní kulturou, které jsou schopné takto složitou směs látek utilizovat. Měření pobíhalo na dvoustupňovém biofiltru o výšce lože 23 a 116 cm a vnitřním průměru 5 cm. Na porézních nosičích byla ve formě biofilmu zachycena směsná populace mikroorganismů, dlouhodobě adaptovaná na benzín, jako na jediný zdroj uhlíku a energie. Během měření byla podél výšky lože sledována degradační účinnost (RE) a eliminační kapacita (EC) při na různých hodnotách organické zátěže (OL). Měření degradace podél výšky lože umožnilo sledovat průběh degradace různých složek benzínu. Byla pozorována různá rychlost a účinnost degradace alifatických a aromatických uhlovodíků. Aromatické uhlovodíky byly i při vyšších hodnotách OL odstraněny již v prvním stupni biofiltru. Narozdíl od alifatických uhlovodíků, které byly v menší či větší míře zaznamenány i na výstupu.


Biotechnologie III

Produkce rozpouštědel bakteriemi rodu Clostridium na glukosovém médiu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Jana Fořtová M2 Kvasné chemie a bioinženýrství Ing. Jakub Lipovský, Prof. Ing. Karel Melzoch, CSc.

Klostridia jsou tyčinkovité pohyblivé bakterie, které se na počátku růstu barví jako G+, později jako G-. V exponenciální fázi růstu se tvoří kyselina octová a máselná, na níž ve stacionární fázi růstu navazuje u některých druhů tvorba rozpouštědel – butanol, aceton a ethanol (většinou v poměru 6:3:1 – v závislosti na použitém kmeni a na kultivačních podmínkách). Klostridia, tvořící rozpouštědla, obvykle sporulují, přičemž počátek sporulace bývá spojen s iniciací tvorby rozpouštědel. Cílem práce bylo testování tvorby rozpouštědel v médiu s různými koncentracemi glukosy (60 a 80 g/l) v přítomnosti CaCO3 jako pufrujícícho a neutralizačního činidla. Toto médium bylo zvoleno s ohledem na plánovanou produkci rozpouštědel z celulosových hydrolyzátů, které obsahují glukosu jako hlavní zdroj uhlíku. Byly použity kmeny Clostridium acetobutylicum LMG 5710 (C1), C. pasteurianum NRRL B-598 (C7) a C. beijerinckii NRRL B-592 (C9). Kultivace byla prováděna v Erlenmeyerových baňkách po inokulaci sporami, v anaerobní komoře při 37°C po dobu 5 dní. Vzorky byly odebírány dvakrát denně, byla u nich prováděna mikroskopická kontrola čistoty kultury a vzniklé produkty byly stanoveny pomocí HPLC.

Sekce:

Biotechnologie III

Vliv růstových podmínek na hydrofobitu a adhezivní vlastnosti buněčného povrchu bakterie Rhodococcus erythropolis Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Dagmar Pospíšilová M2 Ústav kvasné chemie a bioinženýrství Prof. Ing. Alena Čejková, Csc.

Bakterie rodu Rhodococcus mají velký potenciál pro biotechnologie. Nabízejí možnost biodegradace řady enviromentálních polutantů i syntézy intermediátů průmyslových výrob. Buněčné populace těchto bakterií jsou schopny adheze na pevný povrch a tvorby biofilmu. Této skutečnosti lze využít v bioremediacích. Cílem práce byla kultivace modifikované bakterie Rhodococcus erythropolis CCM 2595 DcatR v bioreaktoru Braun v minerálním BSM mediu s použitím fenolu (0,3 g/l) jako zdroje uhlíku a energie za různých podmínek (30°C,20°C,15°C, s a bez regulace pH) a zjištění vlivu těchto podmínek na hydrofobitu povrchu buňky. Byla sledována degradace fenolu, růst vyjádřený jako celkové buněčné proteiny, změna pH a spotřeba kyslíku během kultivace. Z naměřených údajů byly určeny růstové charakteristiky. Rovněž byla sledována schopnost adheze na různé materiály: hydrofobní silikon a hydrofilní sklo. Kolonizovaná plocha na materiálech byla vyhodnocena metodou analýzy obrazu.


Biotechnologie III

Možnosti transformace vybraných biologicky aktivních látek Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Milena Antušková M1 Kvasné chemie a bioinženýrství Ing. Irena Kolouchová, Ph.D.

Některé biologicky aktivní látky rostlinného původu jsou intenzivně zkoumány pro své možné využití k prevenci nebo léčbě řady onemocnění. Mezi ně se řadí řesveratrol, pinosylvin (3,5dihydroxystilben) a pterostilben (3,5,-dimethoxy-4´-hydroxystilben), které jsou strukturními analogy resveratrolu. Oba se taktéž vyskytují v cis- a trans- isomerních formách. Bylo zjištěno, že vlivem denního rozptýleného světla a UV záření dochází u těchto látek k fotoizomeraci a fototransformaci, jejímiž produkty jsou cis izomery, dimery, trimery a další oligomery. Cílem této práce je jejich detekce, izolace a identifikace pomocí HPLC, HPLC-MS a NMR. Součástí práce by mělo být i zjištění přítomnosti a stanovení množství bioanalogů těchto fotoproduktů v botrytických vínech tokajského typu, čili vínech z hroznů napadených ušlechtilou plísní Botrytis cinerea. Důvodem tohoto výzkumu je zájem o poznání nových biologických vlastností těchto látek, které se předpokládají i u jejich strukturně modifikovaných sloučenin. Některé oligostilbeny totiž vykazují širší biologické účinky než jejich monomery. Sekce: Biotechnologie IV

Vliv podmínek hlavního kvašení na obsah mykotoxinů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Tomáš Bryzgal M2 Kvasné chemie a bioinženýrství Ing. Jaromír Fiala, Ph.D.

Mykotoxiny jsou jako sekundární metabolity některých rodů plísní (Fusarium, Penicillium, Aspergillus a Alternaria) známy již řadu let. Široce se zkoumal a zkoumá jejich vliv na zdraví člověka, neboť u některých druhů mykotoxinů byla zjištěna například karcinogenita, mutagenita nebo nefrotoxicita. Jednou z komodit, u které byly zjištěny zvýšené koncentrace mykotoxinů, jsou obiloviny. Zvýšená koncentrace mykotoxinů v obilovinách je do jisté míry závislá na klimatických podmínkách během vegetačního období, předplodině, ale i na způsobu uskladnění. Mezi obiloviny často kontaminované mykotoxiny řadíme i ječmen, který je jednou ze základních surovin pro výrobu piva. Z kontaminovaného ječmene pak mohou mykotoxiny procházet všemi fázemi výroby sladu respektive piva až do konečného produktu. Ideálním řešením by bylo použít takové technologické postupy, které by měly za následek výrazné snížení koncentrace mykotoxinů, ale současně by zachovaly analytickou a senzorickou kvalitu vyrobeného piva. Hlavní kvašení je jednou z fází procesu výroby piva, ve které je v této práci sledována změna koncentrací mykotoxinů a přeměna mykotoxinu deoxynivalenolu na jeho tzv. maskovanou formu (deoxynivalenol-3-glukosid). Je sledován vliv čtyř teplot hlavního kvašení.


Sekce: Biotechnologie IV

Oxidativní stres u kvasinky Pichia pastoris Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Jan Skalický M2 Kvasné chemie a bioinženýrství Ing. Barbora Branská, Ph.D., Ing. Michaela Linhová

Cílem této práce bylo sledování oxidativního stresu u kvasinky Pichia pastoris, která byla geneticky modifikována pro produkci rekombinantního trypsinogenu. Akumulace reaktivních kyslíkových částic byla měřena pomocí tří fluorescenčních sond: dihydroethidia, dichlorofluorescein diacetátu a dihydrorhodaminu 123 s následnou detekcí průtokovou cytometrií. Pro všechny sondy byly nejprve optimalizovány podmínky značení, které byly v další části aplikovány při sledování oxidativního stresu v průběhu kultivací na různých uhlíkatých substrátech: glukose, glycerolu a methanolu a dále v přítomnosti peroxidu vodíku (koncentrace v médiu: 100 a 300 mM). Zatímco v exponenciální fázi růstu byly zaznamenány nevýznamné rozdíly v intracelulární koncentraci reaktivních kyslíkových částic, u stacionární kultury bylo možné pozorovat zvýšení fluorescenční odezvy jak u přídavku peroxidu (se zvyšující se koncentrací peroxidu vodíku se zvyšovala intenzita fluorescence) tak u buněk rostoucích na methanolu.

Sekce:

Biotechnologie IV

Testování adheze Rhodococcus erythropolis pomocí mikroskopických technik Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Petra Hedbávná B3 Kvasné chemie a bioinženýrství Ing. Tereza Krulikovská

Schopnost adheze bakterie Rhodococcus erythropolis na materiály s různou hydrofobitou byla sledována pomocí fluorescenční mikroskopie. V průběhu experimentální práce byla ověřována možnost využití L7012 LIVE/DEAD® BacLightTM Bacterial Viability Kitu, složeného z fluorescenčních barviv Syto 9 a propidium iodide (fluorescence po navázání na DNA). Tato barviva mají různou schopnost prostupu membránou buňky a různou afinitu k DNA. Na základě těchto vlastností lze rozlišit živé buňky od mrtvých. Dále byla hledána vhodná metoda přípravy vzorků pro sledování biofilmu fluorescenční mikroskopií: 10x/0.3; 40x/0.75;100x/0.9; 100x/1.3 (voda, agar, s/bez podložení krycího skla). Míra adheze Rhodococcus erythropolis na různé materiály (PE, PVC, teflon, sklo, silikon, hydrofobizované sklo, pískované sklo) byla stanovena metodou analýzy obrazu (procento osídlení plochy nosiče). U nosičů, kde není rovná plocha, byl použit konfokální mikroskop. Zde lze stanovit jak osídlená plocha, tak objem biofilmu.


Biotechnologie IV

Biodegradace nitroglycerinu a problematika a jeho stanovení Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Radka Špačková M2 Kvasné chemie a bioinženýrství Ing. Martin Halecký, Ph.D.

Cílem této práce bylo nalezení vhodné metodiky pro kvantitativní analýzu nitroglycerinu (NGL) v průběhu jeho mikrobiální degradace pomocí směsné populace izolované z odpadní vody a půdy v areálu společnosti Explosia Pardubice a.s, kde je nitroglycerin jednou ze základních složek při výrobě výbušnin. Pro kvantitativní analýzu NGL je vyvinuto několik metod, a to gravimetrie, titrační a elektrochemické metody, fotometrie, Schulze – Timanova metoda nebo kapalinová chromatografie, na kterou je zaměřená tato práce. Během měření degradace pomocí metody HPLC se vyskytují problémy (relativně vysoká hustota NGL, špatně definovaná rozpustnost, výskyt asymetrických píků, sorbce na buňky), které mohou mít za následek špatnou opakovatelnost analýz. Pomocí optimalizované metodiky odběru vzorku a analýzy byly následně provedeny degradační pokusy. Bylo zjištěno, že směsná kultura je schopná účinné degradace NGL o koncentraci až 40 mg.l-1. Sekce :

Biotechnologie IV

Genetická a fyziologická charakterizace solventogenních bakterií rodu Clostridium Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Lucie Piecková M2 Kvasné chemie a bioinženýrství Dr.ing. Petra Patáková, ing. Michaela Linhová

Produkce butanolu, acetonu a etanolu rozpouštědlotvornými bakteriemi rodu Clostridium je dlouho známý proces, který byl využíván v průmyslu již před první světovou válkou. Nyní zažívá tato technologie svou renesanci, avšak klostridiální kmeny, uložené ve sbírkách, nejsou vždy správně taxonomicky zařazeny. Pro zjištění příbuznosti mezi jednotlivými kmeny a druhy, využívanými k produkci rozpouštědel na Ústavu kvasné chemie a bioinženýrství byla zvolena srovnávací sekvenční analýza části genu, kódujícího 16S rRNA, konkrétně byla sekvenace provedena od pozice 359 do pozice 1521, číslováno podle E.coli. Zároveň bylo provedeno srovnání fyziologických znaků jednotlivých kmenů, kdy byla zejména sledována schopnost utilizace různých zdrojů uhlíku a tvorba butanolu. Vzhledem k tomu, že na základě 16S r RNA analýzy byla zjištěna velká podobnost (odlišnost kolem 1‰) mezi šesti z devíti testovaných kmenů, zařazenými do čtyř různých druhů (C.acetobutylicum, C.beijerinckii, C. pasteurianum a C.saccharoperbutylacetonicum) byl soubor zkoumaných kmenů rozšířen o klostridia s odlišnými vlastnostmi, které se vyskytují jako kontaminace v sýrařství – C.butyricum a C.tyrobutyricum.


Biotechnologie IV

Izolace solventů při butanolové fermentaci Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Pavlína Pohludková M2 Kvasné chemie a bioinženýrství Ing. Petr Fribert, Prof. Ing. Karel Melzoch, Csc.

Fermentační produkce butanolu bakteriemi rodu Clostridium, tvořeného společně s ethanolem a acetonem, byla počátkem 20. století jednou z nejrozšířenějších biotechnololgických výrob. Vzhledem k vysokým nákladům nebyla fermentační výroba butanolu schopna konkurovat výrobě z fosilních zdrojů. Dnes se její význam vrací, neboť se o butanolu uvažuje jako o možném alternativním palivu. Jedním z hlavních problémů výroby butanolu fermentační cestou je inhibiční vliv vyšší koncentrace butanolu na růst a metabolismus produkčního organismu. Možným řešením je odstraňování a izolace butanolu z fermentačního média v průběhu fermentace. Kromě tradiční metody destilace se dnes nabízejí i jiné metody separace, které jsou v mnoha ohledech výhodnější. Mezi tyto metody patří: stripování plynem, extrakce, adsorpce a membránové metody jako pervaporace, pertrakce a reverzní osmóza. Naše práce je zaměřena na metodu kapalinové extrakce, kdy je butanol spolu s acetonem a ethanolem extrahován do automobilového benzinu. Takto obohacený benzin by bylo možné přímo využívat jako palivo.

Sekce:

Biochemie rostlin

Příprava konstruktu s genem HisCUP pro transformaci lnu setého Autor: Jan Fišer Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: Prof. Dr. Ing. Martina Macková Pro odstraňování těžkých kovů ze životního prostředí lze využít přirozených schopností rostlin akumulovat těžké kovy. Ne vždy však mají tyto rostliny vhodné růstové vlastnosti, proto se dnes připravují transgenní rostliny pro zvýšení akumulace těžkých kovů pomocí genového inženýrství. Pro zvýšení akumulace těžkých kovů v rostlinách lnu byl vybrán kvasinkový gen CUP pro protein metalothionein, který má vysokou afinitu k těžkým kovům, zejména Cd. Byl zvolen rostlinný vektor pNOV2819 (Syngenta), který obsahuje rezistenci ke spektinomycinu a gen pro fosfomanosaisomerasu (pro selekci transgenních rostlin na manose). Do tohoto plazmidu byla vložena kazeta obsahující promotor (P-RbcS) a terminátor (T-RbcS) proteinu RUBISCO, která byla vyštěpena z plazmidu pIV. Následně byl získán gen CUP spojený s histidinovou kotvou, HisCUP, pomocí PCR reakce z plazmidu pTrcHisCUP. Byly použity modifikované primery, které na svých 5´ koncích nesly místa pro restrikční enzymy. Poté byl do plazmidu pNOV2819/RbcS vnesen gen HisCUP a vznikl rostlinný vektor s genem HisCUP pod promotorem RbcS. Tento plazmid byl vnesen elektroporací do bakterie Agrobacterium tumefaciens C58-C1, kterou bude provedena transformace rostliny lnu setého (Linum usitatissimum).


Biochemie rostlin

Izolace antimikrobiálních peptidů z rostlin Autor: Bc. Marta Králová Ročník: M1 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: Prof. Dr. Ing. Martina Macková Celosvětovým problémem je klesající účinnost dosud vyvinutých antibiotik používaných při léčbě onemocnění jak u lidí, tak u živočichů. Do popředí mikrobiologických výzkumů se nyní staví hledání nových antimikrobiálních látek, jejichž příkladem jsou krátké peptidy. Jako zdroj pro izolaci krátkých antimikrobiálních peptidů byly použity rostlinné tkáně třapatky nachové (Echinacea purpurea) a tkáňová kultura rajčete jedlého (Solanum lycopersicum). Po extrakci a postupném srážení síranem amonným byly získány kratší proteiny a peptidy. Následovala separace chromatografickými metodami (adsorpční chromatografie, RP-HPLC). Antimikrobiální aktivita získaných frakcí byla vyhodnocována difúzní metodou na vybraných kmenech mikroorganismů (např. Escherichia coli, Bacillus megatherium, Micrococcus luteus, Candida scotii). Frakce vykazující antimikrobiální účinek byly dále charakterizovány elektroforetickými metodami (Tris SDS-PAGE) a hmotnostní spektrometrií MALDI-TOF. Z tkáně rajčete byly získány frakce s antimikrobiální aktivitou. Některé z nich se podařilo identifikovat pomocí hmotnostní spektrometrie. Mezi identifikovanými peptidy byl i prekursor antifungálního proteinu NP24, který byl již popsán v literatuře. Poděkování: Tato práce byla sponsorována ze zdrojů MSM6046137305 Sekce:

Biochemie rostlin

Studium změn mikrobiální diversity v rhizosféře v závislosti na rostlinném druhu a bioaugmentaci Autor: Veronika Kurzawová Ročník: M2 Ústav: Biochemie a mikrobiologie Školitel: Prof. Dr. Ing. Martina Macková Složení a diversita mikrobiálních populací v daném ekosystému jsou ovlivňovány abiotickými i biotickými vlastnostmi prostředí, včetně přítomnosti xenobiotik, ale i např. přítomností různých druhů rostlin. V případě biodegradačních studií je mikrobiální populace jedním z rozhodujících faktorů ovliňujících úspěšnost degradace. Cílem této práce byla analýza diversity v kontaminované zemině osázené dvěma rostlinnými druhy N. tabacum a S. nigrum, kdy na počátku po osázení rostlinami byly do půdy přidány suspenze bakterií, u kterých již byla identifikována schopnost degradovat PCB. Po šesti měsících kultivace byla testována diversita bakterií po přímé izolaci a působení selekčního tlaku bifenylu. Cílem bylo rozlišit mikrobiální složení v rhizosféře obou rostlin a identifikovat potenciální degradéry PCB, včetně těch přidávaných, ve srovnání s celkovou populaci izolovanou bez použití bifenylu. U degradujících izolátů byla detekována přítomnost genu pro bifenyldioxygenasu, jejich další identifikace byla provedena biochemickou charakterizací, metodou hm. spektrometrie MALDI-TOF a sekvenací 16S rDNA. Poděkování: Tato práce byla podporována granty MSM 6046137305 a 203/06/0563


Biochemie rostlin

Role diacylglycerolkinasy 5 (DGK5) v obranném signálním systému rostlin Autor: Hana Návarová Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: Prof. RNDr. Olga Valentová, CSc. Rostliny jsou nepřetržitě vystaveny různým pathogenům, proto se u nich vyvinul sofistikovaný obranný systém. Jedním z obranných mechanismů je systémová získaná resistence (SAR), při níž dochází k synthese kyseliny salicylové (SA), aktivaci transkripčního faktoru NPR1 (nonexpressor of PR genes1) a k synthese obranných PR proteinů. Fosfolipidová signální dráha se prokazatelně podílí na časné odezvě rostlin po napadení pathogeny. Klíčovou roli v této dráze má kyselina fosfatidová (PA), která vzniká buď působením fosfolipasy C a diacylglycerolkinasy nebo fosfolipasy D. U mutanta Arabidopsis thaliana dgk5, který neexprimuje diacylglycerolkinasu 5 (DGK5) byla zjištěna vyšší citlivost k infekci virulentní Pseudomonas syringae pv. maculicola. Pokles resistence byl spojen s výrazným snížením exprese genu PR1. SA neindukovala PR1 v dgk5 což naznačuje, že DGK5 funguje v této dráze za SA. Exprese dalších NPR1-dependentních genů (PR2, PR5 a GRP94) je shodná s divokým typem, DGK5 tedy neovlivňuje všechny odpovědi regulované NPR1. DGK5 také nemá vliv na translokaci aktivního NPR1 do jádra. Výsledky naznačují, že DGK5 ovlivňuje funkci monomerního NPR1 v jádře. Sekce:

Biochemie rostlin

Vliv rostlin a jejich příspěvek k mikrobiální degradaci xenobiotik Autor: Ladislava Trbolová Ročník: M1 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: Prof. Dr. Ing. Martina Macková Polychlorované bifenyly (PCB) patří pro svou obtížnou degradabilitu mezi tzv. staré zátěže životního prostředí. Chemické a fyzikální metody jejich likvidace jsou poslední dobou nahrazovány metodami biologickými. Využití živých organismů (rostliny, mikroorganismy) se jeví jako šetrná a levná metoda. Bakteriální degradace PCB je indukována strukturně podobnými látkami, kdy v laboratoři je používán bifenyl. Tato práce je zaměřena na zjištění vlivu sloučenin produkovaných rostlinami a obsažených v jejich kořenových exudátech (kumarin, 4-hydroxykumarin, kyselina ferulová, kyselina kávová, kyselina trans-skořicová, kyselina vanilová, R-(+)-limonen, S-(-)-limonen, morin, naringin) na metabolismus PCB u bakterií. Použité bakteriální kmeny byly původně isolovány z kontaminované zeminy PCB, a to jak z rhizosfery rostlin, tak z nevegetované půdy. U těchto mikroorganismů byly sledovány růstové vlastnosti v přítomnosti rostlinných exudátů a degradační schopnosti v závislosti na typu přidaného induktoru bakteriální degradace. Induktory rostlinného původu, které se vyskytují v rostlinných exudátech, měly obecně lepší indukční vlastnosti než bifenyl. Mezi nejúčinnější induktory patřily naringin, 4-hydroxykumarin, kávová a ferulová kyselina. Poděkování: Tato práce byla hrazena z prostředků projektu GAČR 203/06/0563.


Biochemie rostlin

Detekce exprese bakteriálního transgenu bphC v rostlinách tabáku a její vliv na chování rostlin v kontaminovaném prostředí Autor: Bc. Jitka Viktorová Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: Ing. Martina Nováková Polychlorované bifenyly (PCB) jsou nebezpečnými kontaminanty životního prostředí. Jsou to perzistentní organické polutanty odolné vůči chemickým i biologickým rozkladům. A právě z ekologického pohledu jsou považovány za vážný problém. Cílem této práce je stanovit fytoremediační potenciál linií geneticky modifikovaných rostlin tabáku nesoucích transgen bphC. Bakteriální gen bphC kóduje enzym 2,3-dihydroxybifenyl1,2-dioxygenasu, ta štěpí aromatickou strukturu dihydroxybifenylu. V transgenních rostlinách byla detegována vnesená DNA (gen bphC) metodou PCR s použitím specifických primerů pro gen bphC. Byl také stanovován vliv 2,3-dihydroxybifenylu (2,3-DHB) na klíčení semen a zakořeňování transgenních rostlin. Dále byla zkoumána morfologie délky kořenového systému transgenních rostlin v substrátu obsahujícím 2,3-DHB. Některé transgenní linie vykazovaly větší tvorbu biomasy v porovnání s netransgenním tabákem.

Sekce:

Mikrobiologie

Charakterizace mikrobiální komunity po izolaci z kontaminovaného sedimentu Autor: Jiří Koubek Ročník: M1 Ústav: Biochemie a mikrobiologie Školitel: prof.Dr.Ing. Martina Macková Zkoumání mikrobiálních populaci a jejich identifikace zaznamenalo rozvoj společně se vzrůstajícím zájmem o životní prostředí. Tato práce přináší srovnání tří různých metod použitelných pro identifikaci mikroorganismů v reálném kontaminovaném prostředí, kdy identifikováno a charakterizováno 9 kultivačně izolovaných bakterií ze sedimentu kontaminovaného polychlorovanými bifenyly (PCB). Pomocí polymerasové řetězové reakce byla u těchto izolátů detekována přítomnost bakteriálního genu bifenylového operonu (velká podjednotka bifenyl dioxygenasy – bphA1) umožňující utilizovat bifenyl aerobním způsobem jako zdroj uhlíku a energie a indikuje možnost degradovat i PCB. Samotná charakterizace a identifikace mikroorganismů byla provedena pomocí sady biochemických testů NEFERMtest 24, metodou hmotnostní spektrometrie MALDI-TOF a na základě izolace a sekvenace primární struktury 16S ribosomální DNA (rDNA). Porovnáním výsledků biochemických testů se podařilo identifikovat všechny izoláty, u některých však s nízkým rozlišením. Metoda hmotnostní spektrometrie prokázala existenci 4 odlišných bakteriálních druhů, které byly po určení sekvence 16S rDNA taxonomicky identifikovány. Poděkování: Tato práce byla sponzorována projektem NPVII 2B08031.


Mikrobiologie

Klonování a exprese Sir2 genu Streptomyces coelicolor Autor: Eva Kudrnáčová Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: RNDr. Jarmila Zídková, CSc.; Doc. Karel Mikulík, DrSc. – MBÚ – AV CR Sirtuiny jsou nedávno objevené enzymy pojmenované podle prvního známého zástupce kvasinkového Sir2 proteinu (silent information regulator-2). Středem zájmu této práce je mitochondriální protein SIRT4, který hraje důležitou roli v regulaci insulinové sekrece stimulované aminokyselinami v B-buňkách pankreatu prostřednictvím ADP-ribosylace a inhibice glutamátdehydrogenasy. Bakteriální protein Sir2-like Streptomyces coelicolor vykazuje vysoký stupeň sekvenční homologie s enzymem SIRT4 eukaryot. Získání základních informací o tomto proteinu by mohlo přispět k objasnění významu sirtuinů v buněčném metabolismu. Cílem této práce je příprava rekombinantního Sir2-like proteinu, stanovení a charakterizace jeho enzymové aktivity u Streptomyces coelicolor. Proto jsme navrhli primery pro amplifikaci genu kodujícího enzym Sir2-like Streptomyces coelicolor. Tento gen jsme ligovali do plasmidu pGEM-T a transformovali do kompetentních buněk E. coli XL-1. Identitu genu jsme ověřili sekvenční analýzou. Sir2-like gen jsme poté ligovali do expresního vektoru pET-42a a po transformaci do kompetentních buněk E. coli BL21(DE3)pGroES/EL se nyní zabýváme jeho expresí a izolací.

Sekce:

Mikrobiologie

Použití PCR pro detekci toxinogenních druhů Fusarium Autor: Bc. Iva Lacmanová Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: doc. RNDr. Jarmila Pazlarová, CSc. Rod Fusarium je jedním z nejobávanějších parazitů v zemědělském průmyslu. Patří také mezi nejrozšířenější patogeny rostlin. Plísně rodu Fusarium produkují řadu mykotoxinů především trichotheceny, kterých je kolem 80 druhů. Cílem práce je optimalizovat izolaci DNA z mikromycet, dále metodu PCR pro detekci plísní rodu Fusarium. Pro optimalizaci byly použity sbírkové kultury F. oxysporum, F. culmorum submerzně kultivované a uchované při −20°C a k ověření specifity Aspergillus oryzae. Byla provedena optimalizace několika protokolů pro izolaci DNA, jako nejlepší se ukázalo tření buněk kapalným dusíkem a použití DNeasy Plant Mini Kitu. Pro detekci rodu Fusarium byly použity primery pro amplifikaci 5,8S podjednotky mezidruhově vysoce konzervované rDNA. Amplifikace 5,8S podjednotky za použití těchto primerů se ukázala jako nespecifická, jelikož došlo k amplifikaci genů i u druhu Aspergillus oryzae. Biosyntéza trichothecenů vyžaduje řadu, tzv. Tri genů. Proto se studie zaměřila na amplifikaci genu Tri4, jehož přítomnost je nezbytná v biosyntetické dráze trichothecenů. Expresí genu Tri4 vzniká multifunkční monooxygenasa katalyzujíci počáteční tři oxygenace v biosyntéze trichothecenů za vzniku isotrichotriolu. Isotrichotriol je meziprodukt společný pro syntézu všech druhů trichothecenů.


Mikrobiologie

Pozdní domény Mason-Pfizerova opičího viru Autor: Anna Lounková Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: Ing. Zdeněk Knejzlík, Ph.D. Uvolňování retrovirových částic z infikovaných buněk je zprostředkováno krátkými aminokyselinovými motivy, známými jako pozdní domény, které jsou přítomné v polyproteinovém prekurzoru Gag. Zatím byly identifikovány tři třídy pozdních domén, které zprostředkovávají pučení částic prostřednictvím jejich interakce se složkami endosomálního třídícího systému (ESCRT). V případě Mason-Pfizerova opičího viru (MPMV), který obsahuje v oblasti fosfoproteinu dva typy pozdních domén – motiv PSAP a PPPY, bylo zjištěno, že motiv PPPY je bezpodmínečně nutný pro uvolňování virových částic. Nám se podařilo prokázat interakci nezralých částic s Tsg 101 (složka ESCRT systému) in vitro. Dále jsme zjistili, že je M-PMV Gag in vivo ubikvitinylován prostřednictvím motivu PPPY. Podle očekávání mutace v tomto motivu způsobila ztrátu schopnosti pučení částic. Překvapivě toto nebylo pozorováno po odstranění celé oblasti pro fosfoprotein. Na základě dalších výsledků předpokládáme, že se ve strukturním polyproteinu Gag nachází další pozdní doména nebo existují další alternativní způsoby pučení virových částic. Sekce:

Mikrobiologie

Možnosti stanovení listerií v Olomouckých tvarůžcích Autor: Zuzana Magašváriová Ročník: M2 Ústav: Biochemie a mikrobiologie Školitel: Ing. Martina Blažková, Ph. D. Stanovovaným analytem byly bakterie rodu Listeria, grampozitivní nesporulující tyčinky. Tento rod obsahuje šest druhů, přičemž pouze Listeria monocytogenes je lidským patogenem způsobujícím listeriózu. Vyskytuje se v širokém spektru potravin, nejčastěji bývá spojována s měkkými sýry, kam patří i Olomoucké tvarůžky. Cilem práce bylo detekovat přítomnost Listerie monocytogenes v Olomouckých tvarůžcích při koncentraci 100 KTJ/g, což je limit stanovený vyhláškou ES č. 1441/2007. Hlavní použitou metodou byla imunochromatografická detekce nukleových kyselin, která byla srovnávána se sendvičovou ELISA metodou. Jako kontrolní metoda byla používána mikrobiologická metoda EN ISO 11290. Výhody imunochromatografické detekce nukleových kyselin listerií jsou především ve vyšší specifitě a citlivosti ve srovnání s ELISA metodou. Navíc je touto metodou možno stanovit paralelně rod Listeria i druh Listeria monocytogenes v jednom vzorku.


Mikrobiologie

Resistence k těžkým kovům bakterie Achromobacter xylosoxidans A8 Autor: Jáchym Šuman Ročník: M1 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: Doc. Ing. Pavel Kotrba, Ph.D. Gramnegativní půdní bakterie Achromobacter xylosoxidans A8 nese 98,2-kb plasmid pA81, na němž bylo analýzou nukleotidové sekvence odhaleno sedm genů nazvaných metP, metD, metY, metR, metA, metB a metC, jejichž jednotlivé předpovězené produkty vykazují významnou sekvenční homologii s proteiny účastnícími se resistence k těžkým kovům. Byl připraven derivát A. xylosoxidans, kmen CA8, zbavený plasmidu pA81. Bylo zjištěno, že přítomnost plasmidu pA81 zvyšuje minimální inhibiční koncentraci (MIC) Cd2+ u kmene A. xylosoxidans A8 ve srovnání s A. xylosoxidans CA8. Pomocí Southernovy hybridizace sledující přítomnost genů met bylo ukázáno, že na chromosomu A. xylosoxidans nelokalizuje žádná z kopií genů met. Byl sestrojen rekombinantní plasmid pUC-met4 nesoucí fragmet plasmidu pA81 o 13 409 pb obsahující lokus met. Tímto plasmidem byly transformovány buňky E. coli DH5α a mutantní kmen E. coli GG48 s inaktivovanými geny zajišťujícími přirozenou rezistenci E. coli k Cd2+, Zn2+ a Pb2+. Bylo zjištěno, že přítomnost plasmidu pUCmet4 v těchto buňkách nezvyšuje MIC Cd2+, pravděpodobně z důvodu nekompatibility transkripčního aparátu E. coli a promotorů genů met. Sekce:

Mikrobiologie

Buněčná respirace v procesu stárnutí kvasinky Saccharomyces cerevisiae Autor: Andrea Volejníková Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: Doc. RNDr. Jarmila Pazlarová, CSc. Buněčná respirace odráží aktivitu mitochondrií, jež hrají klíčovou úlohu v procesu stárnutí a apoptosy. Z dýchacího řetězce uniká malá část elektronů, které se v následných reakcích podílí na oxidativním poškození různých komponent buňky. Během stárnutí tak dochází ke kumulaci chyb a zároveň se postupně objevují znaky apoptosy. Tento fenomén, původně popsaný u mnohobuněčných organismů, byl nalezen též u kvasinek, kde je v posledních letech předmětem intenzivního výzkumu. Předností tohoto modelového organismu je specifické stárnutí mateřské buňky a vznik dceřiné buňky s plným věkovým potenciálem; a dále dvě možnosti určení věku – dobou přežívání buňky jako chronologické stárnutí nebo počtem buněčných cyklů jako replikativní stárnutí. V našich experimentech byla sledována respirace u buněk v různých kultivačních podmínkách a též odpověď respiračního systému na různé stimuly. V prvním souboru experimentů byly analysovány buňky divokého kmene v průběhu chronologického stárnutí, v druhém souboru buňky různého replikativního věku, jež jsou odděleny centrifugační elutriací. V blízkém výhledu je uvažováno též použití mutant v kvasinkovém kaspazovém genu YCA1, kde se výrazněji projevují změny související s procesem stárnutí. Práce je podporována granty GAČR - 301/07/0339 a MŠMT -MEB 060816.


Proteiny a metabolismus

Vliv umělého stárnutí na identifikaci proteinových pojiv v maltách Autor: Michaela Crhová Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: Prof. RNDr. Milan Kodíček, CSc.; Ing. Mgr. Štěpánka Kučková, Ph.D. Odedávna se do malt a omítek přidávaly různé typy organických přísad (mléko, vejce, ovocné šťávy, oleje, aj.), které měly zlepšit mechanické vlastnosti připravovaných malt. Tyto technologické postupy jsou již dávno zapomenuty, ale identifikace použitých aditiv vede ke zkvalitnění restaurátorských postupů. V naší studii jsme se zaměřili na nejpoužívanější skupinu – na proteinové přísady. Pro tento účel byla připravena sada modelových vzorků malt s obsahem mléka, syrovátky, tvarohu, bílku, žloutku, vejce a kostního klihu. Pro identifikaci použitého aditiva v reálných vzorcích historických malt je velmi důležité vědět, jak se proteiny v maltě během jejího stárnutí mění. Pro sledování změn byly modelové vzorky malt ponechány stárnout po dva roky v přirozeném prostředí a následně byly pro urychlení procesu stárnutí vloženy do klimatické komory. Odebrané vzorky čerstvých a přirozeně i uměle stárnutých malt byly analyzovány metodou peptidového mapování. Porovnáním spekter získaných z analýz čerstvých a stárnutých vzorků byly nalezeny změny v peptidovém složení, které slibují zdokonalení postupu identifikace proteinových přísad v reálných vzorcích malt.

Sekce:


Neočekávaná rozpustnost aminokyselin fenylalaninu a tyrosinu Autor: Boris Fačkovec Ročník: B2 Ústav: Ústav organické chemie a biochemie AV ČR; Ústav biochemie a molekulární biologie Školitel: doc. RNDr. Jiří Vondrášek, CSc. Rozpustnost ve vodě je klíčovou vlastností biologicky významné látky, ovlivňuje biologické procesy jakož i in vitro reakce. Klasický koncept rozpustnosti spočívá v přítomnosti tzv. hydrofilních a hydrofóbních skupin. Zatímco rozpustnost benzenu a fenolu splňuje předpokládaný trend, fenylalanin obsahující jenom COO- a NH3+ skupinu má větší rozpustnost než tyrosin mající navíc fenolovou OH skupinu. V předkládané práci řešíme tuto otázku pomocí kvantové mechaniky a molekulové dynamiky.



Možnosti dlouhodobého uchovávání bílkovinných markerů vrozených vývojových vad Autor: David Hepnar Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: Prof. RNDr. Milan Kodíček, CSc. Práce navazuje na původní bakalářskou práci autora, která ověřovala základní stabilitu vybraných bílkovin ve screeningu vrozených vývojových vad - alfafetoproteinu a choriogonadotropinu. S ohledem na ověřenou dlouhodobou nestabilitu bílkovin se práce zabývá hledáním alternativních způsobů uchovávání séra, které by zajistily opakovatelnost stanovení uvedených bílkovin i po dlouhodobém uchovávání, což by umožnilo ověřit potenciální chybu laboratoře a určit tak zodpovědnost za chybu ve screeningu vrozených vývojových vad. V práci je ověřována možnost použití běžných stabilizátorů, kterými jsou azid sodný, fenylmethylsulfonylfluorid, sacharosa a EDTA. Stabilita je ověřována v krátkodobém i dlouhodobém horizontu a pro stanovení koncentrací uvedených bílkovin je použita metoda ELISA. Ukazuje se, že fenylmethylsulfonylfluorid, sacharosa a EDTA mohou být vhodnými stabilizátory séra pro dlouhodobé uchovávání vybraných bílkovin.

Stanovení proliferační aktivity lymfocytů periferní krve neplodných žen Autor: Petra Přibylová Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: RNDr. Jarmila Zídková, CSc. O sterilitě hovoříme tehdy, pokud žena neotěhotní po roce nechráněno pohlavního styku. Počet neplodných párů v ČR se pohybuje mezi 10-15 %. O imunologické příčině neplodnosti uvažujeme u ženy až po vyloučení anatomických, genetických, infekčních a hormonálních příčin. Obsahem mé práce je vyšetřením aktivity NK buněk (tzv. přirozených zabíječů). Ty se podílí na imunitních reakcích v organismu. Metoda, kterou používám spočívá v izolaci NK buněk z krve imunomagnetickou separací pomocí speciálního kitu: NK Cell Negative Isolation Kit. Výtěžnost této metody se pohybuje okolo 70 %. Po izolaci se NK buňky spolu se spermiemi přenesou do destičky, kde jsou inkubovány. Po inkubaci se ke směsi přidá žluté tetrazolium, které je pomocí mitochondriálních enzymů přeměněno na červený formazan. Tuto barevnou změnu můžeme změřit a zjistit, zda-li daný organismus nemá příliš velkou odezvu imunitního systému (zprostředkovanou NK buňkami) na antigeny spermií. Touto metodou bylo vyšetřeno 13 pacientek. Při vyšetření bylo prokázáno, že funkční aktivita NK buněk u neplodných pacientek je zvýšená oproti funkční aktivitě těchto buněk u plodných žen. Byla vypracována jednoduchá neradioaktivní metoda k vyšetření funkčních vlastností NK buněk u žen s poruchou buněčné imunity stimulované antigeny spermií.



Protein UBL5 a Cajaliho tělíska Autor: Martin Švéda Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: Ing. Zdeněk Knejzlík, Ph.D Protein UBL5, strukturní homolog ubikvitinu, na rozdíl od ubikvitinu neobsahuje na C-konci diglycinový, ale dityrosinový motiv - 71YYQCOOH. V nedávné době byl popsán vliv proteinu HUB1p (kvasinkový ortholog UBL5) na sestřih pre-mRNA v S. cerevisiae, na lokalizaci proteinu SNU66p, který je součástí spliceosomu; a dále účast proteinu UBL5 v mitochondriální stresové odpovědi u C. elegans. Tato studie je zaměřena na studium funkce hsUBL5 v buňkách HEK 293T. Pomocí transientně exprimovaného proteinu UBL5 a jeho delečních variant UBL5YY/YY jsme prokázali vliv C-koncového dityrosinového motivu na jadernou lokalizaci proteinu UBL5, která vykazovala vysokou podobnost s Cajaliho tělísky. Hypotézu kolokalizace proteinu UBL5 a Cajaliho tělísek jsme s pozitivním výsledkem ověřili pomocí koexprese proteinu UBL5 a proteinového markeru Cajaliho tělísek - coilinu. Přímou interakci UBL5 a coilinu jsme prokázali in vitro pomocí fúzního proteinu UBL5-GST. Naše výsledky poukazují na úzký vztah proteinu UBL5 a buněčného jádra. Předpokládáme možnost účasti proteinu UBL5 v metabolismu snRNP a tvorbě subjaderných domén typu Cajaliho tělísek. Jaká je role proteinu UBL5 při sestřihu pre-mRNA nebo povaha interakce proteinu UBL5 s coilinem, je předmětem dalších studií.

Gliadinové sekvence v patogenezi a diagnostice celiakie Autor: Kateřina Topinková Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: as. MUDr. Petr Kocna CSc. Měření protilátek třídy IgA a IgG ke gliadinu je jedním z kroků k diagnostice celiakie. Celiakie je autoimunitní nemoc spočívající v intoleranci gliadinu obsaženého v pšeničném lepku. Tématem práce je porovnání dvou novýh ELISA setů firem Euroimun a Inova se sety rutinně používanými v laboratoři firmy Dialab. Firma Dialab používá ve svých setech pro stanovení protilátek třídy IgA a IgG známý purifikovaný α-gliadin. Sety dvou zmíněných firem používají syntetizované gliadinové sekvence, které mají dosahovat lepších výsledků. Provedli jsme analyzu techto tří setů se 120 zmraženými lidskými séry. Z výsledků jsme porovnávali hodnoty protilátek IgA i IgG všech stanovovaných metod s histologickým nálezem provedeným u všech pacientů. Hodnotili jsme specifitu, sensitivitu a spravnost výsledků. Také jsme metody srovnávaly mezi sebou. Závěrem jsme vyhodnotili správnost setů firmy Inova jako nejlepší. Sety firmy Dialab se svojí správností tolik neodlišovaly od setů firmy Inova, takže se nadále mohou v laboratoři používat. Gliadinové sekvence setů firmy Euroimun poskytly nejhorší výsledky. Gliadinové sekvence vyrobené firmou Inova by tedy mohli býti dobrou náhradou za purifikovaný α-gliadin firmy Dialab.



Produkty katabolické dráhy hemu ve vztahu k patogenezi cholestázy Autor: Kateřina Váňová Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: Prof. Ing. Tomáš Ruml, CSc. Cholestázou se rozumí porucha tvorby a sekrece žluči spojená mj. se zvýšenou koncentrací žlučových kyselin (ŽK) v séru. Hemoxygenáza (HO) je enzym katalyzující degradaci hemu za vzniku biologicky aktivních molekul oxidu uhelnatého (CO), Fe2+ a biliverdinu s prokázanými antioxidačními vlastnostmi. Bylo zjištěno, že CO může podporovat produkci a tok žluči, avšak role HO v patogenezi cholestázy zůstává neobjasněna. Ethinylestradiolem (EE) indukovaná cholestáza je považována za model intrahepatální cholestázy v těhotenství. Při léčbě se používá ursodeoxycholová kyselina (UDCA). Cílem studie bylo charakterizovat aktivitu HO v játrech potkanů kmene Wistar s EE indukovanou cholestázou a objasnit vliv estrogenů a ŽK (taurocholové a ursodeoxycholové kyseliny) na aktivitu HO in vitro. Aktivita HO byla indukována estrogeny, ale inhibována ŽK u modelu EE indukované cholestázy. Inhibiční efekt na aktivitu HO je výrazně silnější u taurocholové kyseliny (TCA) než u UDCA. Předpokládáme, že indukce aktivity HO je odpovědí na cholestatické poškození vlivem ethinylestradiolu. Zvýšení poměru UDCA/TCA při léčbě a tedy zvyšení aktivity HO může představovat jeden z mechanismů protektivního působení UDCA při cholestáze. Práce byla podpořena grantem IGAMZ Nr. 9366-3.


Biochemie mikroorganismů a rostlin

Tvorba virům podobných částic v přítomnosti různých typů nukleových kyselin Autor: Jan Bosák Ročník: M1 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: Ing. Pavel Ulbrich, Ph.D. Virům podobné částice (VLP) jsou částice tvořené ze samotných virových strukturních proteinů. V současné době je zkoumán potenciál těchto částic pro použití v genových terapiích, kde by mohly být využity pro transport terapeutických genů do cílových buněk a tím pomáhat v léčbě mnoha závažných chorob. Je tedy důležité, aby se nukleová kyselina v dostatečném množství inkorporovala do VLP. V experimentech byl použit strukturní polyprotein Mason-Pfizerova opičího viru, na jehož N-konec byla přidána krátká aminokyselinová sekvence, která by měla interagovat s receptorem endotheliálních buněk. Po přečištění byl protein použit pro tvorbu VLP v přítomnosti různých typů nukleových kyselin. Vzniklé částice byly následně analyzovány pomocí transmisní elektronové mikroskopie a ultracentrifugací v lineárním sacharosovém gradientu s následnou elektroforesou v polyakrylamidovém gelu. Pomocí těchto metod bylo možné vzniklé částice analyzovat kvalitativně (tvar, pravidelnost, defekty ve struktuře), ale také kvantitativně. Bylo určeno množství proteinu i nukleové kyseliny ve vzorcích a tak odvozena účinnost inkorporace jednotlivých nukleových kyselin do částic. Získané výsledky nám umožnily posoudit vliv různých typů nukleových kyselin na tvorbu VLP.

Substrátová specifita bakterie Pseudomonas putida TVA8 k polutantům Autor: Bc. Alena Hlavatá Ročník: M2 Ústav: Biochemie a mikrobiologie Školitel: Doc. RNDr. Jarmila Pazlarová, CSc. V této práci zkoumám substrátovou specifitu bakterie Pseudomonas putida TVA8. Tato luminiscentní bakterie byla vytvořena vložením mini inzertu Tn5Km tod-lux pomocí transpozomu do bakterie Pseudomonas putida F1. Tod operon kóduje geny pro metabolickou dráhu toluenu a lux operon kóduje geny pro bioluminiscenci. Oba perony, tod a lux, jsou regulovány stejným enzymem ( toluen dioxygenasou ). Geny pro luminiscenci ( luxCDABE ), pocházející z mořské bakterie Vibrio fischeri, jsou umístěny přímo na chromozomu. Vložení tranpozomu je stabilní a neovlivňuje negativně růst buněk. Podstatou mé práce je pozitivní indukce tod operonu toluenem (BTEX) a látkami strukturně podobnými a následné měření bioluminiscentní odezvy na luminometru Luminol FB 12. Díky těmto vlastnostem je možné použít tuto bakterii jako biosenzor znečištění těmito látkami. Měření bioluminiscence probíhalo při koncentraci toluenu od 56 µg/l do 106 mg/l. Detekční limit pro toluen byl stanoven 30 µg/l.



Antimikrobiální působení oxidu titaničitého na vybrané kmeny bakterií Autor: Bc. Michaela Holá Ročník: M2 Ústav: Ústav kvasné chemie a bioinženýrství; Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: Prof. Dr. Ing. Martina Macková Oxid titaničitý je látka, která za určitých podmínek vykazuje antimikrobiální účinky a z tohoto důvodu se uvažuje i o jeho komerčním využití. Principem antimikrobiálního působení je vznik toxických oxidovaných radikálů, které vznikají po ozáření částic oxidu titaničitého utrafialovým zářením (365 nm) a inhibují růst mikroorganismů. Tato práce se zabývá studiem účinku oxidu titaničitého na vybrané kmeny bakterií, tj. inhibicí růstu těchto kmenů v závislosti na přítomnosti oxidu titaničitého za současného působení UV záření. Doposud byly zkoumány kmeny Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa a Citrobacter freundii, gramnegativní pathogenní nebo podmíněně pathogenní bakterie. Postupně budou testovány též kmeny grampozitivní, Bacillus, Staphylococus a Enterococus. Cílem práce je stanovit optimální podmínky reakce a působení, tj. koncentraci buněk mikroorganismu, vhodnou dávku a dobu působení UV záření při určité koncentraci oxidu titaničitého, tak, aby bylo možné definovat učinné podmínky pro inhibici testovaných bakterií. Dosavadní výsledky naznačují, že reakce jednotlivých bakteriálních druhů na působení TiO2 není totožná, a vedle druhu je významným faktorem ovlivňujícím celkový výsledek i vstupní koncentrace buněk.

Tepelná odolnost Enterobacter sakazakii Autor: Gergely Izrael Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: Doc. RNDr. Jarmila Pazlarová, CSc. Enterobacter sakazakii je gram-negativní nesporulující fakultativně anaerobní pohyblivá rovná tyčinka. E. sakazakii patří mezi oportunní potravinové patogeny, kdy převážně u kojenců a malých dětí do tří let způsobuje meningitidy, sepse a nekrotizující enterokolitidy. Tato onemocnění se zvláště u předčasně narozených a imunitně oslabených novorozenců vyznačují neobvykle vysokou úmrtností a jsou často spojována s konzumací kontaminované kojenecké výživy. Díky přežívání buněk při zvýšené teplotě a schopnosti růstu při více než 47°C patří E. sakazakii mezi tepelně nejodolnější druhy čeledi Enterobacteriaceae. E.sakazakii se tak stává dominantním v teplém a suchém prostředí, např. v blízkosti sušících zařízení ve výrobnách sušené mléčné výživy, kde jeho výskyt zvyšuje riziko post-procesní kontaminace. Teplota přípravy rekonstituované mléčné stravy je z nutričních důvodů 70 °C, proto je jediným způsobem zajištění její nezávadnosti dostatečné tepelné ošetření již při výrobě. V této práci byla studována tepelní odolnost 12 různých kmenů E. sakazakii. Bakteriální suspenze ve fosfátovém pufru byla podrobena záhřevu při 60°C a rychlost úbytku životaschopných buněk byla sledována výsevem suspenze na plotny v pravidelných časových intervalech. Jednotlivé kmeny byly poté rozděleny podle své tepelné odolnosti.



Sledování účinku organických kyselin na bakterie rodu Arcobacter Autor: Michaela Matěnová Ročník: M2 Ústav: Biochemie a mikrobiologie Školitel: MVDr. Eva Urbanová Skřivanová, Ph.D.; prof. MVDr. Vladimír Benda, DrSc. Bakterie rodu Arcobacter patří spolu s rodem Campylobacter do čeledi Campylobacteraceae. Rod obsahuje šest druhů. A. nitrofigilis je bakterie fixující dusík. Zatím málo popsané jsou dva druhy A. cibarius a A. halophilus. Z hygienického hlediska jsou nevýznamnější druhy A. butzleri, A. cryaerophilus a A. skirowii, které byly izolovány z trávicího traktu člověka a zvířat, ale i z pitné vody. Bakterie rodu Arcobacter byly též izolovány z hovězího, vepřového a nejčastěji z drůbežího masa, které se považuje za hlavní zdroj infekce. Bylo dokázáno, že rod Arobacter souvisí s lidskými enteritidami; A. butzleri patří v Belgii a ve Francii k čtvrtému nejčastěji izolovanému organismu ze stolice pacientů s enteritidou v rámci čeledi Campylobacteraceae. Cílem této práce je stanovit inhibiční účinky organických kyselin na bakterie rodu Arcobacter. V experimentu se sleduje účinek 18 organických kyselin na druhy A. butzleri, A. cryaerophilus a A. skirowii. Pro stanovení IC50 se pracuje s koncentracemi kyselin v rozmezí 0,1 až 5 g/l. Vliv kyselin na růst bakterií se sleduje pomocí metody realtime PCR a výsledky se vyhodnocují semikvantitativně v porovnání s kontrolou (bakteriální kultura bez přidání kyseliny). Z výsledků plyne, že kyseliny mají vliv na snížení počtu bakterií; účinky jsou druhově specifické. IC50 některých kyselin se pohybuje pod hodnotou 0,1 g/l.

Sekce:


Degradace chlorbenzoátů pomocí hub Autor: Milan Muzikář Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: Doc. RNDr. Jarmila Pazlarová, CSc; RNDr. Tomáš Cajthaml, Ph.D. Degradace chlorbenzoátů (CBA), meziproduktů při odbourávání polychlorovaných bifenylů (PCB), pomocí hub schopných odbourávat lignin. Tyto houby se nazývají ligninolytické nebo houby bílé hniloby. Biodegradace byla testována jak v bohatém tak i na živiny chudém médiu. Bylo zkoumáno jaký vliv na degradaci má statická kultivace nebo submerzní kultivace. Měřená kultura Panus tigrinus byla odebírána v časových intervalech a organický extrakt byl posléze analyzován na HPLC. Časové intervaly byly u statické kultury 3 a 6 týdnů, u třepané pak 2 a 4 týdny. Zvolená počáteční koncentrace CBA byla 10 ppm (10 µg/ml). Bylo sledováno 8 druhů látek ze skupiny CBA. 2,4,6 trichlorbenzoát byl v obou médiích degradován za méně než 2 týdny. Všechny dichlorované CBA byly zdegradovány kromě CBA s polohou chlóru na 2. uhlíku. 2,4 a 2,6 dichlorbenzoáty v průběhu testování narůstaly pravděpodobně v důsledku dechlorace 2,4,6 trichlorbenzoátu. Největšího rozdílu při degradaci bylo dosaženo v minerálním médiu.



Tvorba biofilmu u Listeria monocytogenes Autor: Bc. Tereza Pilchová Ročník: M1 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: Doc. RNDr. Jarmila Pazlarová, CSc. Listeria monocytogenes patří mezi nejnebezpečnější potravinové patogeny a požití potraviny kontaminované touto bakterií může vést k vážnému onemocnění - listerióze. Ke kontaminaci potravin může dojít i v provozech zpracovávajících potravinářské produkty při jejich nedokonalém a nepravidelném čištění a dezinfekci, neboť listerie v takových případech vytvářejí strukturovaná společenství – biofilmy, ve kterých překonávají nepříznivé podmínky a získávají potřebné živiny. Při studiu podmínek pro tvorby biofilmu byly dva vybrané kmeny L. monocytogenes (CCM 7202, izolát z provozu) kultivovány v mikrotitrační destičce a ke kvantifikaci byla použita nepřímá metoda barvení biofilmu krystalovou violetí. Mezi sledované podmínky patřil tvar dna destičky, počáteční koncentrace buněk, použité kultivační médium (fyziologický roztok, BHI, pufrovaná peptonová voda s přídavky glukózy a/nebo NaCl) a teplota kultivace. Jako optimální pro tvorbu biofilmu se ukázal kulatý tvar dna destičky COSTAR 3797, počáteční koncentrace buněk 0,5 McFarland v PPV s 0,05% glukózy a teplota 30°C. Za těchto podmínek byla dále srovnána tvorba biofilmu u dalších šesti izolátů L. monocytogenes ze syrového mléka. Ke zvýšené tvorbě biofilmu dochází u mutantů s delecí v luxS, byla proto prováděna jeho PCR amplifikace a restrikční štěpení produktu. Sekce:


Studium degradačních změn PCB v závislosti na vnějších podmínkách Autor: Stanislava Šolcová Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: Prof. Ing. Kateřina Demnerová, CSc. Polychlorované bifenyly (PCB) jsou chlorované deriváty bifenylu. Tato skupina látek zahrnuje celkem 209 kongenerů, které se liší počtem atomu chlóru a jejich vzájemnou polohou na bifenylovém skeletu. Jsou nerozpustné ve vodě, rozpustné v organických rozpouštědlech a tucích. PCB patří mezi perzistentní organické polutanty - látky kontaminující životní prostředí rezistentní k degradaci chemickými, biologickými a fotolytickými procesy. Z toho důvodu představují PCB vážný ekologický problém. Tato práce je zaměřena na studium vlivu vnějších podmínek na bakteriální degradaci PCB. Testovány byly změny degradačních schopností v závislosti na složení a pH kultivačního média. Naměřená data ukázala, že klíčovým faktorem ve schopnosti bakteriální degradace je přítomnost hořečnatých iontů. Optimální hodnota pH média byla stanovena na 7. Ke kvalitativnímu a kvantitativnímu stanovení PCB byla použita plynová chromatografie s mikrodetektorem elektronového záchytu.



Sledování intracelulárního transportu retrovirálních strukturních polyproteinů Gag in vivo Autor: Šárka Techlovská Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: Ing. Jan Lipov, Ph.D. Tato studie se zabývá problematikou mechanismů intracelulárního transportu a skládání polyproteinového prekurzoru Gag Mason-Pfizerova opičího viru (M-PMV) v savčích buňkách. Našim záměrem je vizualizace dvou fenotypově odlišných Gag proteinů, a to Gag divokého typu a jeho mutantní formy GagR55F in vivo. Prekurzor Gag je sám o sobě schopen tvořit viru podobné částice (VLP), které mohou pučet ven z buňky. Nemutovaná forma Gag WT tvoří VLP v pericentrionální oblasti (D-typ), zatímco mutantní forma GagRF55 až u plazmatické membrány hostitelské buňky (C-typ, podobný HIV). K pozorování byla využita nová metoda fluorescenčního značení pomocí fluorochromu FlaSH-EDT2 s vysokou afinitou k tetracysteinovému motivu (TC) CCPGCC, se kterým tvoří komplex, jež po excitaci příslušnou vlnovou délkou emituje zelený fluorescenční signál. Byly připraveny tři konstrukty GagWT TC, Gag55RF TC a kontrolní plasmid DsRed TC na bázi komerčního vektoru pDsRed1-N1. V závěrečných fázích vývoje je konstrukt s dvojitou TC kotvou pCMV GagTCTC. Po 24-ti hodinové expresi v transfekovaných buněčných liniích COS a 293T, barvení a fixaci formaldehydem následovalo pozorování fluorescenčním mikroskopem Olympus IX81. Tato studie vzniká za přispění grantu KJB501270701 a MSM6076137305. Sekce: Biochemie mikroorganismů a rostlin

Protinádorový účinek rostlinné nukleasy z Lycopersicon esculentum Autor: Bc. Lucie Zmatlíková Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: Ing. Petra Lipovová, Ph.D. Nukleasy, enzymy schopné štěpit nukleové kyseliny, přitahují v poslední době pozornost především díky svému cytotoxickému účinku na nádorové buňky. Jednou z nejznámějších nukleas s protinádorovým účinkem je onkonasa izolovaná z oocytů žáby Rana pipiens, která specificky štěpí tRNA, čímž inhibuje proteosyntézu a vyvolává apoptosu buňky. Onkonasa konjugovaná s cytostatiky je již ve III. fázi klinických testů léčby nádorových onemocnění.Tato práce se zabývá nukleasou TBN1 z listů rajčete jedlého (Lycopersicon esculentum). TBN1 byla izolována extrakcí 10% roztokem sacharosy, vysolena (NH4)2SO4 a následně purifikována pomocí ionexové a afinitní chromatografie. Další fází práce bylo testování protinádorového účinku in vitro. Při jednodenní a třídenní inkubaci s buňkami vykazovala TBN1 cytotoxicitu, při dlouhodobější inkubaci se ale buňky na nukleasu zřejmě adaptují nebo ji degradují. Tento trend je třeba ještě potvrdit. Vzhledem k tomu, že u onkonasy byla zjištěna cytotoxicita jak v glykosylované, tak v neglykosylované (tj. nativní) formě, zabývali jsme se mírou glykosylace také u TBN1. TBN1 se přirozeně vyskytuje glykosylovaná, RNasovou aktivitu pak mají obě formy. Přesná glykosylační místa by měla odhalit analýza na hmotnostním spektrometru MALDI-TOF, která je naším dalším cílem.


Bioanalytické metody

Vývoj biosenzoru s použitím Pseudomonas putida TVA8 Autor: Nela Adamová Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: Doc. RNDr. Jarmila Pazlarová, CSc. Pseudomonas putida TVA8 je geneticky modifikovaná bakterie vytvořená přidáním fúze todluxCDABE na chromozom Pseudomonas putida F1. Tyto geny, kódující degradační dráhu toluenu a bioluminiscenci, jsou pozitivně indukovatelné benzenem, toluenem, etylbenzenem a xylenem (BTEX). Na přítomnost induktoru tod operonu buňka odpoví bioluminiscencí prostřednictvím kazety luxCDABE a to i bez přidaného aldehydového substrátu. Smyslem modifikace těchto buněk bylo vytvoření kmenu vhodného ke konstrukci optického biosenzoru citlivého na toluen a další látky, který by byl použitelný přímo na místě znečistění. Buňky P. putida TVA8 jsem imobilizovala do křemičitého gelu, připraveného z předpolymerovaného tetramethoxysilanu, do malých Petriho misek,10ml kádinek a postupně i na optické vlákno. S těmito vrstvami byly prováděny experimenty zaměřené na vlastnosti a životaschopnost imobilizovaných buněk a jejich použití jako základu pro konstrukci optického biosenzoru. Imobilizované buňky bylo možné použít opakovaně a jejich bioluminiscenční maximum záviselo na koncentraci toluenu. Mez detekce byla stanovena na 30 µg/l. Sekce:


Kreatinin – vliv interferujících látek na metody stanovení Autor: Kateřina Bršlicová Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: Prof. Ing. Jan Káš, DrSc.



Imunochemické stanovení thiabendazolu pomocí monoklonálních protilátek Autor: Barbora Haňková Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: RNDr. Zuzana Šmídová, Ph.D. Pesticidy, jako nedílná součást moderního zemědělství, jsou téměř všudypřítomné a vzhledem k jejich nepříznivým účinkům je jejich množství v potravinách pečlivě sledováno. Thiabendazol patří mezi benzimidazolové fungicidy a je využíván především pro ošetření citrusů, banánů, jablek a hrušek. Při stanovování pesticidů se v poslední době stále častěji uplatňují I imunochemické techniky, mezi které patří také ELISA (Enzyme Linked ImmunoSorbent Assay). Její hlavní výhody spočívají v citlivosti, specifitě, možnosti automatizace a analýze většího množství vzorků najednou. Cílem práce bylo stanovení nejvhodnějších podmínek nepřímé kompetitivní ELISA pro detekci thiabendazolu s využitím monoklonálních protilátek. Pro uvedenou metodu byly vybrány optimální koncentrace imobilizačního konjugátu a monoklonální protilátky, pro kterou byl dále zvolen nejvhodnější pufr. Na základě získaných výsledků byla sestrojena kalibrační křivka a stanoven detekční limit. Sledován byl také vliv zamražení na použitou protilátku a její specifita byla testována pomocí křížových reakcí s vybranými pesticidy a strukturními analogy thiabendazolu. Získané poznatky budou dále využity při analýze reálných vzorků vybraných potravin. Práce vznikla za podpory grantu MŠMT ČR č. MSM 6046137305 a GAČR č. 525/07/0618.

Sekce:


Vývoj biologického systému pro studium inhibice HIV-1 Autor: Ludmila Jiráková Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: Prof. Ing. Tomáš Ruml, CSc. Současné antiretrovirové terapie jsou založeny na inhibici enzymů účastnících se základních kroků životního cyklu HIV-1, zejména reversní transkriptasy a integrasy. Jejich problém spočívá jednak ve vzniku rezistentních virových klonů a dále pak v permanentní infekci napadených CD4+ T-lymfocytů a makrofágů v důsledku integrace provirové cDNA do genomu hostitelské buňky. Přestože v současné době terapie kombinací tří antiretrovirových léčiv značně prodlužuje život HIV-1 pozitivních jedinců, je pro snížení rizika rezistence nadále věnována velká pozornost hledání nových typů inhibitorů a genové terapii napadených buněk, která by měla vést k úplnému vyléčení. Naše práce je zaměřena na vývoj systému, který má specificky rozpoznávat buňky infikované HIV-1. Podstatou projektu je příprava částic, nesoucích na svém povrchu extracelulární část molekuly CD4 nebo protilátky proti obalu HIV, které by specificky fúzovaly s infikovanými buňkami a zabránily replikaci viru. V současné době je izolován gen pro cytidindeaminasu, schopnou blokovat virus prostřednictvím cílených mutací. Dále probíhá příprava virových částic odvozených od HIV-1, nesoucích na svém povrchu extracelulární část molekuly CD4, které by specificky fúzovaly s infikovanými buňkami.



Imunochemická detekce methiokarbu v džusech Autor: Pavla Plačková Ročník: M1 Ústav: Biochemie a mikrobiologie Školitel: Ing. Martina Blažková, Ph.D. Methiokarb je pesticid, který je řazen do skupiny N-methylkarbamátů. Je využíván jako moluskocid a insekticid v zemědělství a zahradách od 60. let. V organismu inhibuje aktivitu enzymu cholinesterasy. Pro detekci tohoto pesticidu byla používána metoda LFIA (Lateral Flow ImmunoAssay). Jedná se o semikvantitativní, rychlou, nenáročnou metodu, ve které se slučuje princip imunochemie s principem papírové chromatografie. K provedení testu bylo zvoleno nepřímé kompetitivní uspořádání v otevřeném formátu s využitím monoklonálních protilátek. Nejprve byly testovány vhodné podmínky pro tuto metodu (koncentrace imunoreagencií, složení pufrů, doba interakce atd.). Vybrané podmínky byly aplikovány pro sestavení kalibračních řad methiokarbu v redestilované vodě, říční vodě a v ovocných džusech (jablečný, pomerančový, jahodový, vinný a multivitamin). Detekční limity ve vzorcích vod se pohybovaly v řádech desítek ng.ml-1, v džusech v řádech desítek µg.ml-1. Dále byly testovány křížové reakce jiných pesticidů a strukturně podobných látek pro vyloučení falešně positivních výsledků.

Sekce:


Vývoj metod ELISA pro detekci pathogenních kmenů rodu Yersinia v potravinách Autor: Josef Tichý Ročník: M2 Ústav: Biochemie a mikrobiologie Školitel: Ing. Igor Hochel, CSc. Byla vyvinuta sendvičová metoda ELISA pro detekci buněk Y. enterocolitica O:3; O:5,27 a O:8. Pro tyto účely byly připraveny králičí polyklonální protilátky. Tyto protilátky byly zároveň použity při přípravě komplexu IgG-peroxidasa jodistanovou oxidační metodou. Pro každou vyvinutou metodu byly stanoveny pracovní koncentrace imunoreagencií, teplota a čas inkubace. Detekční limit ELISA Y. enterocolitica O:3 byl 1,9.106 cfu/ml (protilátka č. 5) a 0,9.106 cfu/ml (protilátka č. 7). Limit detekce enzymového imunochemického stanovení sérotypu O:5,27 byl 1,8.106 cfu/ml. V případě ELISA Y. enterocolitica O:8 dosáhl detekční limit hodnoty 4,9.106 cfu/ml. Specifita protilátek byla kvantifikována stanovením křížových interakcí s heterologními antigeny (celé buňky gram positivních a gram negativních bakterií).



Detekce enterotoxinogenních kmenů Staphylococcus aureus v potravinách a jejich fenotypová a genotypová charakterizace Autor: Lukáš Valihrach Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: Ing. Ivana Melenová, Ph.D. Staphylococcus aureus (SA) je významný původce alimentárních onemocnění a producent celé řady toxinů. Cílem této práce je porovnání případných souvislostí mezi genotypovým a fenotypovým projevem jednotlivých enterotoxinogenních kmenů. Pro účely práce a urychlení stanovení přítomnosti SA ve vzorku byla vyvinuta nová metoda detekce využívající principy PCR. Výsledkem bylo zkrácení doby analýzy z původních 6 dnů dle ISO normy na 11-12 hodin, při mezi detekce 3,2.103 KTJ/ml. Pomocí PCR byla rovněž detekována přítomnost genů kódujících 8 stafylokokových enterotoxinů (sea - sej). Pro kontrolu exprese těchto genů byla provedena izolace celkové RNA, její přepis do cDNA a dále real-time PCR. Následovat by měl návrh metody pro zjištění přítomnosti enterotoxinů v médiu v závislosti na různých fázích růstu. Pro správné navržení všech zmíněných pokusů bylo nutno předem stanovit růstové křivky. V rámci fenotypové charakterizace vybraných kmenů byla také určena D-hodnota při teplotě 55, 57 a 60°C. Dalším krokem bude zjišťování schopnosti jednotlivých kmenů tvořit biofilmy. Nakonec bude provedena genotypová charakterizace pomocí metody PFGE a porovnání pulzotypů jednotlivých kmenů SA. K práci je v současnosti využíváno 29 kmenů SA izolovaných z různých druhů potravin.

Biochemická a molekulárně genetická identifikace termofilních druhů rodu Campylobacter Autor: Bc. Lucie Vondráková Ročník: M1 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: Ing. Sabina Purkrtová Bakterie rodu Campylobacter jsou gramnegativní mikroaerofilní typicky zakřivené tyčinky. Termofilní druhy tohoto rodu (zejména C. jejuni a C. coli; méně pak C. lari a C. upsaliensis) způsobují u lidí vážné alimentární onemocnění průjmového charakteru zvané kampylobakterióza, jehož výskyt je v posledních letech srovnatelný se salmonelózou, jakožto onemocněním podobného charakteru. Kampylobakteriózy vznikají v první řadě požitím kontaminované potraviny, kterou bývá nejčastěji kuřecí (C. jejuni) a vepřové (C. coli) maso. Průkaz Campylobacter spp. v potravinách je prováděn standardní normovanou metodou ČSN EN ISO 10272, která je poměrně pracná a časově náročná. Navíc druhové rozlišení na základě biochemických testů je relativně, ne však zcela spolehlivé vzhledem k výskytu hippurát – negativních kmenů C. jejuni a rostoucí rezistenci ke kyselině nalidixové a cefalotinu. Pro urychlení detekce a spolehlivější druhové určení byl proto ověřen a optimalizován PCR protokol pro rodovou identifikaci těchto termofilních druhů za použití primerů komplementárních k 23S rRNA. Druhová identifikace byla prováděna štěpením PCR produktu restrikčními endonukleázami Tsp509I a AluI. Obě výše uvedené metody byly použity k charakterizaci souboru klinických izolátů Campylobacter spp. z let 2002 a 2008.



Charakterizace protilátek pro imunochemickou detekci salmonel Autor: Markéta Zitová Ročník: M2 Ústav: Biochemie a mikrobiologie Školitel: Ing. Igor Hochel, CSc. Byla vyvinuta sendvičová ELISA pro detekci buněk Salmonella enterica sérovar Typhimurium a sérovar Anatum. Pro tyto účely byly použity králičí imunoglobuliny proti příslušným antigenům. Tyto protilátky byly použity pro přípravu komplexu IgG-křenová peroxidasa jodistanovou oxidační metodou. Pro každou analytickou metodu byly stanoveny pracovní koncentrace imobilisované protilátky a komplexu IgG-peroxidasa, doba a teplota inkubace. Detekční limit ELISA Salmonella Typhimurium byl 6,4⋅105 cfu.ml-1, v případě enzymového imunochemického stanovení Salmonella Anatum dosáhl hodnoty 4,2⋅105 cfu.ml-1. Specifita použitých protilátek byla studována stanovením křížových interakcí s devíti sérotypy salmonel a s dalšími druhy gramnegativních a grampozitivních bakterií, které kolonizují střevní trakt člověka a zvířat, popř. rostou na povrchu masa. Protilátka proti Salmonella Typhimurium vykazovala křížové interakce s buňkami Salmonella Anatum (30 %), Salmonella Enteritidis kmen DBM 3116 (20 %), Salmonella India (18 %), Citrobacter freundii (12 %) a Escherichia coli kmen DBM 3001 (19 %). Rovněž byly pozorovány interakce IgG proti Salmonella Anatum s buňkami Salmonella Bergen (17 %), Salmonella Typhimurium kmen Sk 9/39 (23 %), Citrobacter freundii (15 %) a Enterobacter cloacae (21 %).


Vztah struktury a funkce bílkovin

Proteasa Sapp3p Candida parapsilosis Autor: Jana Havlíková Ročník: M2 Ústav: Biochemie a mikrobiologie Školitel: Prof. Ing. Tomáš Ruml, CSc. Kvasinky rodu Candida jsou hlavními původci mykotických infekcí u imunosuprimovaných pacientů. Jedním z faktorů zodpovědných za virulenci těchto oportunních patogenů je sekrece aspartátových proteas. Tyto enzymy zajišťují buňce přísun živin štěpením exogenních bílkovin. Zároveň však usnadňují adhezi na povrch hostitele a proniknutí do jeho tkání. U C. parapsilosis byly dosud nalezeny tři geny kódující sekretované aspartátové proteasy: SAPP1, SAPP2 a SAPP3. Produkty dvou z nich byly již částečně charakterizovány. O produktu genu SAPP3 není prozatím nic známo. Tato práce se zabývá rekombinantní přípravou a purifikací této dosud neprobádané proteasy a zkoumá možnosti aktivace pro-Sapp3p.

Konformační změny matrixového proteinu Mason-Pfizerova opičího viru indukované jeho myristylací Autor: Petra Junková Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: Ing. Martin Strohalm, Ph.D. Matrixový protein Mason-Pfizerova opičího viru je N-terminální doména proteinového prekurzoru Gag zodpovědného za tvorbu virové kapsidy. Jednou z hlavních funkcí matrixového proteinu je zprostředkování vazby mezi buněčnou membránou a nezralou virovou kapsidou. Tato funkce je však podmíněna navázáním zbytku kyseliny myristové na N-koncový glycin. Zatímco struktura nemyristylované formy matrixového proteinu byla již zdárně rozluštěna, struktura jeho myristylované varianty dosud plně popsána nebyla. Pro odhalení rozdílů obou forem jsme použili metodu tzv. povrchového mapování, spočívající ve využití specifických kovalentních modifikací vybraných aminokyselin jako indikátoru jejich povrchové dostupnosti. Dosavadní výsledky modifikací postranních řetězců lysinů ukazují na výrazné změny v jejich mikrookolí vzniklé v důsledku myristylace proteinu, zatímco v případě ostatních studovaných aminokyselin (cystein, tyrosin a tryptofan) žádné změny prokázány nebyly.



Studium konformační stability mutantních forem cystathionin-β-synthasy Autor: Vojtěch Jurga Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: Ing. Aleš Hnízda; Prof. RNDr. Milan Kodíček, CSc. Cystathionin-β-synthasa (CBS) je klíčový enzym transsulfurační metabolické dráhy; jeho deficit je nejčastější příčinou homocystinurie. V současnosti je známo více než 130 mutací v genu pro CBS, které vedou ke změnám stability a aktivity enzymu. Protože purifikace enzymu, zejména pak jeho méně stabilních mutantů, je velmi náročná, zavedli jsme pro srovnání konformační stability jednotlivých forem CBS metodu pulsní proteolýzy, která umožňuje studium stability proteinu přímo v hrubých extraktech. Touto metodou jsme nejprve získali denaturační křivku purifikovaného aktivního jádra CBS, následně byly v hrubých buněčných lyzátech stanoveny denaturační křivky plnodélkové CBS a čtyř jejích mutantních forem - T262R, I278T, R439Q a D444N. Potvrdila se hypotéza o nižší konformační stabilitě forem se sníženou aktivitou (T262R a I278T), mutace R439Q vede ke snížení kooperativity molekuly. Nemutovaná CBS a mutant D444N byly nižší koncentrací močoviny stabilizovány. S využitím hmotnostní spektrometrie MALDI-TOF byl dále identifikován flexibilní terminální úsek aktivního jádra CBS.

Strukturní studie proteinu Ubl5 Autor: Jiří Mojžíš Ročník: M1 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: Ing. Zdeněk Knejzlík, Ph.D.



Hladina autoprotilátek proti Prokathepsinu D Autor: Jana Pobudová Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: RNDr. Jarmila Zídková, CSc. Prokathepsin D je aspartátová lysosomální proteasa, která je přítomná ve všech živých organismech. Díky mnoha studiím bylo prokázáno že prokathepsin D je produkován ve zvýšeném množství a sekretován do extracelulární matrix u početných typů rakoviny. Cílem této práce bylo provést počáteční analýzu autoprotilátek proti aktivačnímu peptidu prokathepsinu D u pacientů s různým typem rakoviny za pomoci nepřímé nekompetitivní ELISA metody. Byly testováni pacienti s různým typem karcinomu a porovnáváni s kontrolní skupinou zdravých dárců. Díky statistické analýze byl prokázán významný rozdíl u pacientů s karcinomem červovitého přívěsku a karcinomem tlustého střeva. U těchto dvou patologických skupin byla hladina autoprotilátek nízká. Jedním z vlivů na hladinu autoprotilátek je věk, s rostoucím věkem hladina autoprotilátek vzrůstá. Dalším faktorem je pohlaví pacienta, kdy u kontrolní skupiny je hladina autoprotilátek u mužů nižší než u žen, ale u nemocných je tomu naopak. V současnosti je sledován vliv léčby u různých typů rakoviny a dále vliv klinických stádií karcinomů na hladinu autoprotlátek. V budoucnu je v záměru dlouhodobé sledování pacientů, od stanovení diagnózy karcinomu, v průběhu léčby, v období remise až do eventuelního uzdravení pacienta.

Příprava a řešení struktury transportně deficientního mutantu matrixového proteinu Mason-Pfizerova opičího viru Autor: Miroslava Strmisková Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: Doc. Ing. Richard Hrabal, CSc. Mason-Pfizerův opičí virus (M-PMV) patří mezi tzv. D typy retrovirů, u kterých se nezralá virová částice skládá v cytoplasmě, kdežto u retrovirů typu C (HIV-1) je Gag protein nejprve přenášen k cytoplasmatické membráně, kde se nezralá virová částice složí a dojde k jejímu vypučení z buňky. Doposud byla popsána celá řada mutantů matrixového proteinu M-PMV, které mají zásadní vliv na různé fáze vývoje nezralé virové částice, např. mutant R55F způsobuje změnu místa skládání nezralé virové částice (změna typu D na typ C), mutanty T41I/T78I a Y27F/Y68F, které zabraňují interakci nezralých virionů s membránou, atd. Jedna z aktuálně studovaných mutací MA proteinu, A18V, způsobuje transportní deficienci virové částice v perinukleární oblasti, kdy správně sbalené viriony nejsou schopny transportu k buněčné membráně. Tato studie je věnována určení struktury mutantu A18V pomocí NMR spektroskopie, jejímž cílem je vysvětlení příčiny výše zmíněné fenotypové změny na molekulární úrovni. Doposud se mi podařilo připravit mutant A18V MA uniformě značený dusíkem 15N a změřit 1 H-15N-HSQC spektrum, které prokázalo, že molekula je správně poskládaná, o dostatečně vysoké koncentraci a stabilitě a je tedy možné zahájit vlastní strukturní studii.



Studium metalothioneinů a jejich úloha v metabolismu těžkých kovů u laboratorního potkana Autor: Kamila Szabová Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: RNDr. Jarmila Zídková, CSc. Při zatížení organismu těžkými kovy dochází ke zvýšené syntéze proteinů, jež hrají v metabolismu kovů nezastupitelnou roli. Jedním z hlavních zástupců antioxidační ochrany organismu je metalothionein (MT). Jako induktor exprese metalothioneinů, v nichž je ze 30% aminokyselinového složení zastoupen cystein, bylo v našem případě použito kadmium. Pro stanovení MT byla využita modifikace Brdičkovy reakce s chronopotenciometrickým stanovením na visící rtuťové kapkové elektrodě. Vyhodnocování bylo prováděno metodou standardního přídavku. Touto metodou byly získány hodnoty koncentrací MT u kmenů laboratorních potkanů, kterým bylo v různých formách aplikace podáno Cd, až 6x vyšší, než v případě kontrolních kmenů. Dále byl vyvinut modifikovaný postup izolace MT z jaterní tkáně, který byl ověřen následnou detekcí MT metodou western blot. Zmíněná metoda byla ověřovacím experimentem funkčnosti specifické protilátky proti metalothioneninům, která bude následně využita při metodě ELISA. Po optimalizaci metody ELISA budou její výsledky porovnávány s výsledky chronopotenciometrického stanovení.

Antimikrobiální účinky vybraných peptidů a bílkovin Autor: Petra Záhorová Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: prof. Dr. Ing. Martina Macková Z důvodu stále klesající účinnosti dosud vyvinutých antibiotik se do popředí mikrobiologických výzkumů dostává hledání nových látek s antimikrobiálním účinkem (například na bázi peptidů). Cílem této práce bylo ověřit antimikrobiální účinky vybraných peptidů a bílkovin na gramnegativní bakterie Ps. aeruginosa a E. coli a grampozitivní bakterie B. megaterium, L. innocua a S. aureus pomocí přístroje BIOSCREEN C. Byly testovány účinky β-alanyltyrosinu (původně nalezeného v hmyzích larvách) a jeho synthetických derivátů při použití dvou různých koncentrací, kdy u β-Ala-L-Tyr, β-Ala-D-Tyr a N-Ac-β-Ala-Tyr byl růst G- bakterií zcela inhibován při 20 mM koncentraci, zatímco u G+ až při 40 mM. Amidované deriváty vykazovaly minimální nebo žádnou inhibiční aktivitu. Zdá se, že C-amidací ztrácí derivát inhibiční efekt. Dále byly testovány účinky trypsinu a chymotrypsinu při použití tří koncentrací (1, 5, 10 mg/ml). Trypsin ani chymotrypsin nevykazovaly při žádné testované koncentraci výrazné antimikrobiální účinky. V budoucnu předpokládáme testování antimikrobiální aktivity osmotinu, který se indukuje v rostlinách při stresu způsobeném solí, vodou a nízkou teplotou. Má také schopnost ochrany před houbovými chorobami.

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2008 Sekce: Cereální chemie a technologie

Vliv granulace a vymletí mouk na jejich pekařskou kvalitu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Michaela Biolková M1 Chemie a technologie sacharidů Doc. Ing. Josef Příhoda, CSc.

Cílem práce bylo hodnocení pasážních a komerčních mlýnských výrobků z hlediska použití pro pekařské účely. Teoretická část projektu se zabývá anatomickým a chemickým složením obilného zrna, zpracováním obilného zrna, složením pasážních meziproduktů a hodnocením kvality finálních mouk. Součástí experimentální části je popis a vyhodnocení jednotlivých metod, které byly použity pro stanovení základních analytických znaků, reologických charakteristik a modelu pro hodnocení pekařského pokusu. Nejprve byly stanoveny základní analytické znaky všech vzorků mouky, jako je obsah mokrého lepku, obsah popela, obsah vlhkosti, sedimentační hodnota dle Zelenyho a číslo poklesu. Dále byly stanoveny reologické charakteristiky těsta při zadělávání a délkových deformacích. Reologické chování bylo sledováno na uzančním přístroji extenzograf Brabender (SRN), který pracuje na základě měření průběhu délkové deformace těsta a jeho napětí. Pomocí těchto charakteristik byla posouzena pekařská kvalita pasážních a komerčních pšeničných mouk. Ze zkoušených vzorků mouky měly nejlepší pekařskou kvalitu pasážní mouky z 2. a 3. šrotu, tedy předních mlecích chodů.

Sekce: Cereální chemie a technologie

Hodnocení cereálních výrobků analýzou obrazu Autor: Jana Dvořáková Ročník: M1 Ústav: Chemie a technologie sacharidů Školitel: Doc. Ing. Marie Hrušková, CSc. V práci byl hodnocen vliv přídavků netradičních plodin a různých vzorků maloobchodních komerčních mouk na strukturu finálního cereálního výrobku získaného z laboratorního pekařského pokusu. Změny střídy byly zkoumány pomocí obrazové analýzy a vyhodnocovány v programu LUCIA G/Comet 5.20. Z výsledků je patrný vliv ročníku sklizně pšenice pro komerční mouky, kdy pro roky 2004 a 2005 byly získány výrobky se srovnatelnou kvalitou střídky pečiva. Naopak tyto vlastnosti pro soubor 2006 se od nich významně lišily. Přídavky jednotlivých netradičních plodin měly diferencovaný vliv na vzhled výrobku. Přídavek různých linií tritordeí způsobil prokazatelně hutnější střídu. Při sledování vlivu množství pro fortifikaci mouky bylo zjištěno, že nižší přídavek (10 %) neměl průkazný dopad na texturu výrobku. Experimentální data byla podrobena korelační analýze, která prokázala vztah mezi plochou řezu a znaky obrazové analýzy.

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2008 Sekce: Cereální chemie a technologie

Vliv změněné výrobní technologie jemného pečiva na vlastnosti výrobků v pekárně INPEKO Ústí nad Labem Autor: Miroslav Kubín Ročník: M1 Ústav: Chemie a technologie sacharidů Školitel: Doc. Ing. Josef Příhoda, CSc. Práce byla zaměřena na posouzení intenzity stárnutí pro tři druhy pekařských výrobků (loupák, chala, vánočka) po dobu 8 dnů skladování. Hodnocení spotřebitelské kvality bylo provedeno po upečení a ve stejném režimu po zmrazení na teplotu -18 °C. Byl zpracován přehled způsobů zmrazování, požadavky na suroviny a technologické operace při výrobě. Následuje souhrn poznatků o vlivech zmrazování na senzorické vlastnosti a procesy stárnutí pekařských výrobků. V experimentální části jsou uvedeny receptury a technologické postupy pro výrobky - loupák, chala, vánočka - včetně modelů senzorického hodnocení a postupu měření penetrace střídy. Podrobně jsou popsány způsoby zmrazování a rozmrazování uvedených výrobků. Výsledky ukazují, že sledovaný režim zmrazování má pozitivní vliv na průběh stárnutí a senzorické znaky sledovaných výrobků. Sekce: Cereální chemie a technologie

Fermentografické stanovení charakteristik pekařského droždí Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Hana Machová M1 Chemie a technologie sacharidů Doc. Ing. Marie Hrušková CSc.

Cílem práce bylo sledovat fermentační vlastnosti lisovaného a sušeného droždí různých komerčních vzorků a změny fermentografických charakteristik i po deklarované době trvanlivosti (v případě lisovaného droždí). Dále bylo úkolem uplatnit vybrané druhy droždí při pokusném pečení, popsat vlastnosti a penetraci laboratorně připraveného pečiva. V teoretické části je definován význam droždí v pekárenském průmyslu, morfologie kvasinek Saccharomyces cerevisiae a způsoby rozmnožování. Popisují se také užívané typy droždí a způsoby hodnocení kvality. V experimentální části jsou uvedeny používané přístroje pro zkoumání vlastností droždí. Podrobně jsou zde popsány postupy interní fermentografické zkoušky a pekařského pokusu. Výsledky dokazují rozdílné charakteristiky sledovaných druhů droždí a byly potvrzeny lepší fermentografické znaky pro droždí v lisované formě. Zjištěny byly také negativní vlivy na kvalitu finálních výrobků po deklarované době trvanlivosti.


Cereální chemie a technologie

Rozklad polutantů z biologických a potravinářských kapalných odpadů pomocí fotokatalýzy Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Jan Maryška M1 Chemie a technologie sacharidů Ing. Vladimír Pour, Csc.

Tato práce se zabývá použitím fotokatalytických reakcí při odstraňování polutantů z odpadních vod a kapalných odpadů potravinářského průmyslu. V první části je popsána technologie čištění odpadních vod a jsou zde uvedeny techniky, které se k odstraňování organických polutantů v současné době používají a techniky, které se pro tento účel zkouší. Druhá část se podrobně zabývá jednou ze zkoušených technik - fotokatalýzou. Jsou vysvětleny základní teoretické pojmy fotokatalytických reakcí na ozářených površích polovodičových částic. Zvláštní pozornost je věnována fotokatalýze na povrchu TiO2, v současnosti nejužívanějšího fotokatalyzátoru. Hlavní část mapuje současný stav výzkumu aplikace fotokatalýzy pro likvidaci různých organických polutantů, které se mohou vyskytovat v potravinářských odpadních vodách. Na konci části věnované fotokatalýze jsou uvedeny základní typy používaných fotoreaktorů. Diskuse rekapituluje výsledky vybraných prací s cílem naleznout nejlepší provozní uspořádání fotokatalytického čištění odpadních vod.

Sekce: Cereální chemie a technologie

Těstoviny z netradičních plodin – laboratorní ověření Autor: Hana Sekerová Ročník: M1 Ústav: Chemie a technologie sacharidů Cílem práce byla laboratorní výroba těstovin ze tří odlišných typů pšeničné mouky (hladká světlá, polohrubá a semolina) s přídavky netradičních plodin při současném testování vlivu na kvalitu. Připravené těstoviny s různým recepturním podílem (0 – 30%) celkem 14 netradičních surovin byly hodnoceny v syrovém, sušeném a vařeném stavu podle interní metodiky VŠCHT. V teoretické části se práce zabývá chemickým složením a jakostními požadavky pro těstárenské mouky ve vztahu ke kvalitě těstovin. Také je pozornost věnována vybraným netradičním plodinám (archaické druhy pšenice, tritordea, jarní odrůdy bezpluchého ječmene, aj.) se zaměřením na jejich nutriční hodnotu a potravinářské využití. Obohacení netradičními plodinami znamená změny spotřebitelské kvality vyrobených těstovin při zvýšení nutriční hodnoty. Rozdíly smyslového hodnocení byly způsobeny nejen přídavky testovaných plodin, ale také druhem základní mouky pro výrobu těstovin. Pozitivní vliv na barvu i jakost sušených těstovin měly přídavky jarních ječmenů, tritordea a kukuřice. V případě dalších netradičních plodin byl dopad na spotřebitelskou kvalitu individuální v pozitivním i negativním smyslu.

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2008 Sekce: Chemie polysacharidů

Hydrolýza oxidované celulosy Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Tomáš Taubner M1 Chemie a technologie sacharidů Prof. Ing. Jana Čopíková, CSc.

Hydrolýza oxidované celulosy byla realizována prostřednictvím mikrovlnného ohřevu v heterogenním systému. Hlavní důraz u pokusů s hydrolýzou oxidované celulosy byl kladen na ekologickou šetrnost celého procesu tak, aby se vypracovaný postup mohl uplatnit i dále v průmyslové výrobě. Pokusy s hydrolýzou byly prováděny v prostředí různého katalyzátoru. Podle poznatků ústavu chemických procesů AV ČR, kde byla část výzkumu prováděna, byl hlavní důraz brán na reakce v prostředí chloridu zinečnatého. Reakce byla sledována stoupající koncentrací redukujících cukrů a vznikem oligomerů, jejichž molekulová hmotnost byla stanovena gelovou chromatografií. Oxidovaná celulosa a její sodná sůl byly poté sledovány pomocí metod termické analýzy. Z metod termické analýzy byla použita metoda termogravimetrie a metoda diferenční skenovací kalorimetrie. Tato práce vznikla ve spolupráci s Výzkumným ústavem organických syntéz v Pardubicích (projekt MPO 2A1TP1/041).

Sekce: Chemie polysacharidů

Enzymové stanovení β-glukanů v dřevních houbách Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Petra Slavíčková M1 Chemie a technologie sacharidů Prof. Ing. Jana Čopíková, CSc.

Tato práce je zaměřena na stanovení a porovnání obsahu houbových β-glukanů s FT-IR spektry v daných vzorcích a jejich extraktech pomocí enzymové soupravy K-YBGL 10/2005. Teoretická část práce je soustředěna na význam a výskyt β(1→3)-D-glukanu v houbách, na zdravotní účinky β(1→3)-D-glukanu a na potravinové doplňky obsahující β-glukany. Tyto polysacharidy mají protinádorové a imunostimulační účinky. Teoretická část se proto zabývá chemickými vlastnostmi, strukturou a biologickými účinky β-glukanů. Dále jsou stručně popsány principy metod použitých v této práci , tedy enzymová metoda pro stanovení obsahu β-glukanu ve vzorcích a FT-IR spektrometrie. Praktická část se týká stanovení obsahu β-glukanů ve vybraných houbách a kvasinkách. Ze získaných hodnot obsahů βglukanů ve vzorcích vyplývá, že enzymová souprava K-YBGL 10/2005 není příliš vhodná pro stanovování obsahu β-glukanů v pevných podílech a vodných extraktech, což bylo prokázáno na základě porovnání s FT-IR spektry daných vzorků.


Fluorescenční analýza polysacharidů ječmene Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Eva Lhotáková M1 Chemie a technologie sacharidů Mgr. Andriy Synytsya, Ph.D.

β-Glukany

jsou důležité složky zrna ječmene. Plísňová infekce může ovlivňovat obsah těchto polysacharidů v zrnech ječmene a houbový glukan může být přítomný v infikovaných rostlinách. Tato práce byla zaměřena na odhalení necereálních β-glukanů ve vodných a alkalických extraktech ze zrn ječmenů fluorescenční analýzou s přímým nástřikem. Experimenty s různými polysacharidy potvrdily, že fluorescenční činidla, anilinová modř (Lachema, ČR) a fluorochrom (Biosupplies, Austrálie), jsou částečně selektivní vůči β-(1→3) glykosidovým vazbám houbových β-glukanů. Fluorochrom byl víc efektivnější než anilinová modř. Obě činidla jsou také schopna tvořit fluorescenční komplex s arabinoxylanem a oxidovanou celulosou, to je s β-(1→4) glykosidovými vazbami. Vodné a alkalické extrakty z infikovaných zrn měly vyšší fluorescenční signál než ty z normálních zrn. Tento rozdíl může být vysvětlen příspěvkem plísňové infekce, ale vliv dalších složek nelze vyloučit. Fluorescence neinfikovaných vzorků potvrdila přítomnost proteinů a dalších složek podporujících fluorescenci. I přes tyto faktory můžeme fluorescenční analýzou určit plísňovou infekci ječmene.

Sekce: Chemie polysacharidů

Analýza polysacharidů z dřevních hub Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Radka Haasová M2 Chemie a technologie sacharidů Prof. Ing. Jana Čopíková, CSc.

Dřevní houby jsou důležitou součástí lesních ekosystémů, protože obsahují lignolytické enzymy nezbytné k rozkladu dřevní hmoty a tím ke koloběhu uhlíku. Kromě lignolytických enzymů produkují dřevní houby také řadu makromolekulárních látek, zejména polysacharidů. Některé z těchto polysacharidů podporují imunitu, mají hypoglykemický a pravděpodobně i protinádorový efekt. Pro analýzu polysacharidů bylo použito několika doplňujících se metod, zahrnujících izolaci polysacharidů z hub, stanovení celkového obsahu cukrů a následně určení jejich strukturních vlastností pomocí methylační analýzy, infračervené spektroskopie a enzymových metod. Cílem práce bylo stanovit složení polysacharidů, poměrné zastoupení jednotlivých složek a jejich strukturní vazby. Na základě výsledků by mělo být možné interpretovat rozdíly mezi jednotlivými rody dřevních hub a jejich význam pro lidské zdraví.


Možnost náhrady komponent syntetického lepidla Bškrobem Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Lenka Cihelková M2 Chemie a technologie sacharidů Ing. Evžen Šárka, CSc.

V současné době se hledají další možnosti druhotného využití B-škrobu, který se získává při výrobě pšeničného škrobu. Mezi ně by mohla patřit náhrada plniv v syntetickém lepidle. Jeho příprava vyžaduje rozmíchání vody, polymeru, plnidla a dalších složek, přičemž se pracuje se při dvou teplotách (ohřev – 80 °C – první fáze a řízené chlazení - 55 °C – druhá fáze). Kaolin byl nahrazován B-škrobem, směsí B-škrobu a perlitu a směsí B-škrobu a saturačního kalu. Získané vzorky byly proměřeny rotačním viskozimetrem Rheotest2 při teplotě 20 °C. Byly zpracovány tokové a viskozitní křivky, porovnání mezi lepidly bylo realizováno pro viskozity při smykové rychlosti 3 s-1. Lepidla, kdy byl B-škrob přidáván v druhé fázi přípravy, měly vyšší dynamickou viskozitu, než když byl B-škrob přidáván v první fázi přípravy. U vzorků, kdy byl kaolín nahrazen kombinací perlitu a B-škrobu, tomu bylo naopak – při přídavku B-škrobu v první fázi byla dynamická viskozita vyšší. Druhá část mé práce, na které začínám pracovat, bude směřovat k tomu, že B-škrob bude nahrazovat polymer. Následně budou vyhodnoceny i pevnostní charakteristiky získaných lepidel ve spolupráci s katedrou dřeva, celulózy a papíru Univerzity Pardubice. Sekce: Chemie polysacharidů

Izolace škrobu ze semen hrachu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Kateřina Hrušková M2 Chemie a technologie sacharidů Ing. Evžen Šárka, CSc.

Bylo provedeno 10 pokusů izolace škrobu z hrachu zahradního, odrůda Radovan: (a) z mouky vzniklé semletím neloupaného hrachu, bez následného vysévání; (b) z mouky z loupaného hrachu, bez následného vysévání; (c) z mouky z neloupaného hrachu, tříděné na sítu (o velikosti oka 0,08 mm); (d) z mouky z loupaného hrachu, tříděné na sítu; (e) z mouky z hrachu, loupaného s použitím NaOH a H2SO4, tříděné na sítu; (f) ze suspenze, vzniklé mixováním vodou nabobtnalých loupaných hrachových zrn; (g) ze suspenze, vzniklé mixováním vodou nabobtnalých neloupaných hrachových zrn. Lépe se pracuje s odslupkovaným hrachem, protože částice slupek tvoří špatně odstředitelnou vrstvu, která znečišťuje škrob i protein. Jemnější frakce mouky jsou vhodnější pro extrakci škrobu, hrubší frakce pro extrakci proteinů. Výtěžek proteinové frakce z hrubšího podílu mouky z loupaného hrachu byl 21,6 % oproti výtěžku z jemnějšího podílu, který činil 16,7 %. Vyextrahované proteiny obsahovaly přibližně 85 % bílkovin (dle Kjeldahla). Analýza škrobu pomocí enzymových setů na celkový obsah škrobu a podíl amylosy a amylopektinu bude následovat.


Výživa a technologie potravin

Reologické a funkční vlastnosti smetany ke šlehání. Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Aleš Baran M1 Ústav technologie mléka a tuků Ing. Jiří Štětina, CSc.

V práci byly sledovány reologické vlastnosti, funkční vlastnosti a velikost částic sedmi vzorků trvanlivé smetany ke šlehání a jednoho přípravku ke šlehání na bázi rostlinného tuku. Vzorky byly získány z běžné obchodní sítě. Reologické vlastnosti byly stanoveny metodou rotační viskozimetrie. Zdánlivá viskozita smetan při působení stálé smykové rychlosti 100 s-1.se pohybovala v rozmezí 40 až 200 mPa.s, zatímco přípravek ke šlehání 390 mPa.s. Tokové vlastnosti byly extrapolovány modely podle Herschel-Bulkleyho a podle Crosse. U vybraných vzorků byl hodnocen vliv tepelné historie a teploty na viskozitu. Distribuce velikosti částic byla stanovena metodou laserové difrakce. Hodnota mediánu velikosti tukových kuliček se pohybovala v rozmezí od 2,2 µm do 3,8 µm, což odpovídá přirozené emulzi tuku v mléce, nebo jen částečně homogenizaci. U funkčních vlastností se hodnotila šlehatelnost, nášleh, stabilita pěny, podíl elasticity a tuhost pěny. Vzorky smetan měly podobné vlastnosti, pouze vysokotučná smetana tvořila nejtužší pěnu s malým nášlehem (67 ± 6 %) a přípravek ke šlehání měl nejhorší šlehatelnost a dosahoval nižšího nášlehu (74 ± 1 %).

Sekce:


Bezpečnost doplňků stravy Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Lucie Kořínková M1 Ústav konzervace potravin a technologie masa Doc. Ing. František Kvasnička, CSc.

Tato práce si klade za cíl, prozkoumat jednu z mnoha skupin doplňků stravy, a to konkrétně doplňky sloužící k redukci hmotnosti. Protože v současné době jsou tyto přípravky stále populárnější, je zde diskutována otázka jejich bezpečnosti. V několika vzorcích doplňků stravy na hubnutí byla zjištěna mikrobiální kontaminace, a proto je mou snahou dát do souvislosti vliv kontaminace na skutečný obsah bioaktivních složek. Pro ověření, zda se deklarované množství shoduje se skutečným obsahem, byly k analýze vybrány významné součásti doplňků stravy – kyselina hydroxycitronová (HCA), kyselina glutamová a L-carnitin. Pro stanovení výše zmíněných látek byla použita metoda kapilární isotachoforesy.



Využití elektrodialýzy pro odsolení syrovátky Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Karolína Homolová M1 Ústav technologie mléka a tuků Doc. Ing. Ladislav Čurda, CSc.

Vysoký obsah solí v syrovátce omezuje možnosti jejího dalšího využití. Pro odsolení syrovátky byla použita elektrodialyzační jednotka ED-Z mini (Mega a.s). Průběh procesu byl sledován pomocí změn vodivosti. Následně byl stanoven úbytek kationtů K+, Na+, Ca2+, Mg2+ ve vzorcích odebíraných v 10 min intervalech na kapilární elektroforéze PrinCE-C750 (Prince Technologies B. V.). Kationty byly detekovány DAD detektorem při 206 nm a kvantifikovány na základě kalibrace. Při stanovení byla využita negativní detekce, při které jako absorbující složka slouží imidazol v základním elektrolytu. Syrovátka byla odsolena z výchozí vodivosti 4,83 mS.cm-1 na hodnotu 0,316 mS.cm-1 za 50 min. Při elektrodialýze jsou přednostně odstraňovány jednomocné kationty (K+ z koncentrace 1,667 g.L-1 na 0,017 g.L-1 , Na+ z 0,425 g.L-1 na 0,018 g.L-1 , Ca2+ z 0,363 g.L-1 na 0,018 g.L-1 a Mg2+ z 0,122 g.L-1 na 0,025 g.L-1 ). Výsledky ukazují, že elektrodialýzou lze syrovátku účinně odsolit. Sekce:


Obsah trans-nenasycených mastných kyselin ve vybraných potravinářských výrobcích Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Kateřina Šatrová M1 Ústav chemie a analýzy potravin Doc. Ing. Jana Dostálová, CSc., Dr. Ing. Marek Doležal

Byl zjišťován obsah trans-nenasycených mastných kyselin v mražených krémech, smažených bramborových hranolkách a pomazánkových máslech a pomazánkách obsahujících směs mléčného a rostlinného tuku. Složení mastných kyselin tuku těchto výrobků bylo po jejich převedení na methylestery stanoveno metodou plynové chromatografie s plamenovým-ionizačním detektorem. Výsledky stanovení ukazují, že obsah trans-nenasycených kyselin z celkového množství mastných kyselin je v jednotlivých výrobcích rozdílný. Nejnižší obsah byl zjištěn v mraženém krému Pinko Rigoletto (0,23 %), hranolkách z Občerstvení Sultán (0,43 %), pomazánkovém máslu Rama Creme Bonjour paprika (0,38 %) a nejvyšší obsah v mraženém krému Tesco mražený krém (11,52 %), hranolkách z KFC (40,46 %) a pomazánkovém máslu Ham spread se šunkou (13,52 %). Zvýšený příjem trans-nenasycených mastných kyselin představuje zvýšení rizika výskytu srdečně-cévních onemocnění, proto by konzumace výrobků, které tyto kyseliny obsahují ve vyšším množství, měla být omezována. Ideálním řešením by bylo po vzoru Dánska legislativně omezit obsah trans-nenasycených mastných kyselin ve výrobcích nebo alespoň povinností výrobců ze zákona označovat jejich obsah na etiketě jako v USA a Kanadě.



Vliv hydrokoloidů na texturu pudinkových dezertů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Jaroslava Šilhavá M2 Ústav technologie mléka a tuků Ing. Jiří Štětina, CSc.

Byl hodnocen vliv koncentrace a typu škrobu (2-4 % hm.), karagenanu (0,05-0,20 % hm.) a dalšího hydrokoloidu (konjaková, lokusová, guarová, tara guma a xanthan; 0,02 a 0,05 % hm.) na texturu a senzorické hodnocení pudinků. Texturní vlastnosti pudinků byly sledované metodami vtlačování válcové sondy a zpětné extruze a u vybraných receptur byla provedená senzorická analýza. Při hledání optimálního typu škrobu a karagenanu tvořil κ-karagenan tužší a pevnější, zatímco ι-karagenan měkčí a méně křehký gel. Konzumenti v pořadových testech upřednostnili výrobky s κ-karagenanem, a to 3 % škrobu a 0,1 % κ-karagenanu před výrobky s ι-karagenanem a vyšším obsahem škrobu. Náhrada karagenanu dalšími hydrokoloidy způsobila nižší tuhost a pevnost pudinků. Při kombinaci κ-karagenanu s dalšími hydrokoloidy byly lépe hodnoceny varianty s guarovou, tara a lokusovou gumou před výrobky s konjakem, xanthanem nebo samotným κ-karagenanem. Dále byl hodnocen vliv technologie přípravy na zmíněné vlastnosti. Použití čerstvého mléka namísto sušeného při šaržové výrobě a použití kontinuální výroby namísto šaržové vedlo ke snížení tuhosti i dalších texturních vlastností. Nejlépe byly hodnocené vzorky připravené kontinuálně, nejhůře šaržově z obnov. mléka. Sekce:


Sledování antioxidačních vlastností jablek Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Hana Vallová M1 Ústav konzervace potravin a technologie masa Ing. Hana Opatová, CSc.

Cílem práce bylo sledování změn obsahu fenolických látek a s nimi souvisejícími změnami antioxidační kapacity jablek v průběhu skladování. Sledované látky působí jako přirozené ochranné faktory proti skládkovým chorobám a zároveň jsou nutričně významné pro konzumenty. Tyto parametry byly rovněž stanoveny u hotových výrobků vyrobených z jablek, aby bylo možno porovnat, kolik z uvedených sloučenin se dostane ke spotřebiteli ve výrobcích. Měření bylo prováděno u vybraných odrůd jablek: HL 1940, HL 1844, HL 1834, HL 447, Meteor a Resista a dále u několika výrobků z jablek, především jablečných šťáv. Obsah celkových fenolů byl měřen Folin-Ciocalteuovou metodou a antioxidační kapacita byla sledována metodou založenou na zhášení volného radikálu DPPH (2,2-difenyl-1picrylhydrazyl). V průběhu skladování obsah celkových fenolů vykazoval různé tendence, v závislosti na více faktorech. U všech odrůd byl stanoven vyšší obsah fenolů ve slupce než v dužnině. Při srovnání obsahu fenolický látek v plodech a ve výrobcích byla nalezena vyšší množství v plodech. Při porovnání hodnot antioxidační kapacity lze konstatovat, že se výsledky výrazně neliší.



Ověření kvality a nutriční hodnoty dětských výživ Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Marcela Vojtková B3 Ústav konzervace potravin a technologie masa Ing. Helena Čížková, Ph.D.

Základní surovinou pro výrobu dětské ovocné výživy je ovoce. Obsah antioxidantů a dalších nutričně významných látek v dětských výživách závisí na receptuře (skutečném obsahu a složení ovocné nebo zeleninové složky ve výrobku, přidaných vitamínech a minerálech) a tepelnému namáhání během výroby a skladování. Na základě literárních informací a údajů o složení konkrétních výrobků určených pro dětskou výživu byly vymezeny skupiny nutričně, senzoricky a technologicky významných látek. Cílem práce byl rozbor souboru 10 vzorků od nejvýznamnějších výrobců z tržní sítě na celkovou antioxidační kapacitu (metodou DPPH), stanovení významných antioxidantů (kyselina askorbová (HPLC) a celkové polyfenoly (spektrofotometricky)) a dalších parametrů: refrakce (refraktometricky), barvy (tristimulus colorometrie), draslíku (kapilární elektroforéza), formolového čísla (titračně) a furfuralu a hydroxymethylfurfuralu (HPLC). V závěru byl zhodnocen nutriční význam jednotlivých typů výrobků, diskutován obsah složek a jejich korelace.

Sekce:


Změny kondenzovaného mléka během skladování Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Jana Zelenková M1 Ústav technologie mléka a tuků Ing. Jiří Štětina, CSc.

Cílem této práce bylo získat podklady pro modelování trvanlivosti vybraných výrobků – slazeného kondenzovaného mléka Salko a 2 druhů neslazeného kondenzovaného mléka, Grand a Ranko. Výrobky byly skladovány při 3 různých teplotách, 22°C, 30°C a 35°C a byly u nich provedeny odběry po 9, 15, 27 a 38 týdnech skladování. Byl sledován vliv délky skladování a skladovací teploty na viskozitu, distribuci částic a distribuci tukových kuliček. Viskozita byla měřena rotačním viskozimetrem a měření distribuce částic bylo provedeno metodou laserové difrakce. Velikost tukových kuliček se u většiny vzorků během skladování výrazně nemění, pouze po 38 týdnech skladování se při teplotě 22°C a 30°C zmenšuje a při 35°C roste. Velikost částic slazeného kondenzovaného mléka Salko se během skladování zmenšuje, u neslazeného kondenzovaného mléka Grand kolísá a u Ranka se během skladování částice zvětšují. S vyšší teplotou skladování se zvyšuje u všech druhů podíl větších částic i tukových kuliček. Viskozita vzorků neslazeného kondenzovaného mléka Ranko není časově závislá, u vzorku Grand s teplotou skladování klesá. U slazeného kondenzovaného mléka Salko byla viskozita velice rozdílná a vykazovala časovou závislost, u většiny vzorků časem klesla.



Tekuté prací prostředky, jejich složení a vlastnosti Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Barbora Janatová M1 Ústav technologie mléka a tuků Prof. Ing. Jan Šmidrkal, CSc.

Tato práce studuje složení tekutých pracích prostředků dostupných v obchodní síti. Tekuté prací prostředky obsahují jako základní složku tenzidy, dále obsahují buildery, polymery, bělící látky, enzymy, optické zjasňovače a další pomocné látky. Byly testovány čtyři komerční tekuté prací prostředky. Porovnávalo se jejich složení (obsah aktivní látky, sušina) a prací účinnost, která byla stanovována při čtyřech různých teplotách. Porovnávána byla i prací účinnost po inaktivaci enzymového systému. Prací účinek byl srovnatelný u všech testovaných prostředků. Vyšší obsah tenzidů (aktivní látky) se na prací účinnosti výrazně neprojevil.

Sekce:


Detergenční vlastnosti α-sulfomethylesterů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Pavlína Kubásková M2 Ústav technologie mléka a tuků Prof. Ing. Jan Šmidrkal, CSc. a Ing. Lenka Poláková

Tato práce se zabývá vznikem disodných solí α–sulfokyselin při výrobě komerčně využívaných α-sulfomethylesterů a jejich nežádoucími vlivy na detergenční vlastnosti a biodegradaci α-sulfomethylesterů. V práci je také diskutována závislost detergenčních vlastností na délce uhlíkatého řetězce α-sulfomethylesterů a porovnání detergenčních vlastností s ostatními sulfonovanými tenzidy. Experimentální část se zabývá jejich prací účinností v kombinaci s buildrovým systémem a porovnáním s ostatními základními tenzidy používanými v pracích prostředcích.



Srovnání vlastností vlasových šamponů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Lenka Průšová M1 Ústav technologie mléka a tuků Prof. Ing. Jan Šmidrkal, CSc.

Tato práce se zabývá porovnáním jednotlivých druhů komerčně dostupných vlasových šamponů v závislosti na jejich složení. V teoretické části jsou uvedeny vlastnosti základních tenzidů a přibližné množství použitých přísad vybraných druhů šamponů. Zkoumanými vlastnostmi jednotlivých produktů bylo pH, obsah NaCl, stanovení sušiny a hlavně obsah aktivní látky, neboť právě dle obsahu byla aktivní látky byla posuzována i jejich cena. Srovnání proběhlo u čtyřech spotřebitelsky běžně dostupných výrobků. Z výsledků uvedených v experimentální části vyplývá, že v podstatě čím více aktivní látky výrobek obsahuje, tím vyšší je jeho cena. Závislost však není zcela přímo úměrná. Přestože cena výrobku je z velké části obsahem aktivní látky ovlivněná, nezanedbatelnou roli zde mají i další příměsi, zejména látky upravující estetickou stránku vlasů jako jsou parfémy, silikony, ceramidy adt. Samozřejmě nesmíme opomenout fakt, že v ceně těch nejdražších šamponů kupujeme jak vyšší procento aktivní látky, tak lukrativní obal a reklamu.


Chemie a analýza potravin I.

Prach jako indikátor kontaminace BFR ve vnitřním prostředí Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Jana Doubková M2 Chemie a analýzy potravin prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.; Ing. Jana Pulkrabová

Bromované retardátory hoření (BFR) jsou skupinou látek, které jsou již mnoho let využívány v řadě průmyslových odvětví – např. v elektronice, při výrobě plastů, textilií apod. Tyto látky, které jsou přítomny prakticky ve všech složkách životního prostředí, se obecně vyznačují značnou rezistencí vůči degradaci, vysokou lipofilitou a schopností bioakumulace v tukové tkáni živočichů i člověka. Na rozdíl od polychlorovaných bifenylů (PCB), u nichž je hlavní cestou expozice konzumentů kontaminovaná dieta, v případě BFR je hlavní expoziční cestou inhalace. Z tohoto důvodu byl jako indikátor znečištění vnitřního prostředí, ať již domácího či pracovního, vybrán prach. Cílem této práce bylo optimalizovat a validovat analytickou metodu pro stanovení BFR v uvedené indikační matrici se zaměřením se zejména na kroky extrakce a přečištění. Pozornost se zaměřila zejména na náhradu časově náročné extrakce dle Soxhleta automatizovanou extrakcí rozpouštědlem za zvýšeného tlaku (PLE, ASE), která dobu přípravy vzorků pro navazující analýzy výrazně sníží. V testovaných vzorcích prachu bylo sledováno celkem 11 kongenerů polybromovaných difenyl etherů (PBDE) a hexabromcyklododekan (HBCD, suma izomerů α, β aγ). Identifikace a kvantifikace BFR byla provedena pomocí plynové chromatografie s hmotnostně selektivním detektorem využívajícím negativní chemickou ionizaci (GC/MS-NCI).

Nové možnosti stanovení steroidních estrogenů v environmentálních vzorcích Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Veronika Hloušková M2 Chemie a analýzy potravin prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.; Ing. Jana Pulkrabová, Ing. Michaela Nápravníková

V životním prostředí se nachází řada kontaminujících látek, které mohou interferovat s hormonálními pochody živých organismů. Jednou ze skupin tzv. endocrine disruptors (ED), která je intenzivně sledována, jsou steroidní estrogeny, které se mohou do vodního ekosystému dostávat odpadními vodami. Hlavními zástupci přírodních estrogenů, které lze nalézt v povrchových vodách a sedimentech, jsou estradiol, estron a estriol, mezi syntetické patří ethinylestradiol, diethylstilbestrol a mestranol, které se používají jako kontraceptiva. Klasické postupy v rámci kterých se používá k přečištění primárních extraktů sedimentů a říční vody extrakce na tuhou fázi a pro kvantifikaci plynová chromatografie ve spojení s hmotností detekcí (GC/MS). Touto metodou však stále není dosaženo dostatečně nízkých detekčních limitů (LOD) nezbytných pro stanovení stopových koncentrací estrogenů v environmentálních vzorcích, proto bylo v rámci této práce testováno použití tzv. analytických protektantů při GC/MS a dále byl zkoušen nový způsob přečištění extraktu na založený na principu imunoafinitní chromatografie. Zavedením těchto nových prvků bylo dosaženo snížení LOD analytické metody a zlepšení separace jednotlivých analytů.


Sekce:


Optimalizace metody pro stanovení polycyklických aromatických uhlovodíků ve vzorcích konzervovaných rybích produktů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Jaromír Hradecký M1 Chemie a analýzy potravin prof.Ing. Jana Hajšlová, CSc.; Ing. Lucie Drábová

Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU) se vzhledem ke svému karcinogennímu/ mutagennímu potenciálu řadí mezi významné kontaminanty potravin. Nařízení Komise Evropského společenství č. 1881/2006/ES, uvádí maximální limity benzo[a]pyrenu ve vybraných komoditách a výrobcích. Pro uzené produkty z ryb je stanoven limit 5 µg/kg. Kontaminace potravin PAU jsou často zaznamenávány systémem rychlého varování RASFF – v roce 2007 byly např. reportovány nadlimitní nálezy u vzorků rybích produktů z Litvy. Při realizaci analytického procesu se hledají cesty jak zefektivnit jednotlivé kroky, zvláště potom extrakce analytů skýtá prostor pro úspory času a nákladů. Metoda tlakové extrakce kapalinou (PLE) využívá k izolaci organických látek z matrice vysokých teplot a tlaků. Optimální výběr rozpouštědla a vhodné nastavení umožní efektivní zpracování vzorku během několika desítek minut. Naproti tomu zavedená extrakční metoda dle Soxhleta pro PAU trvá hodiny. Metoda PLE vyvinutá v rámci práce na ústavu chemie a analýzy potravin byla využita k vyšetření souboru 40 vzorků konzervovaných rybích produktů na obsah PAU. Jako analytická koncovka byla použita technika GC/MS. Nálezy PAU se pohybovaly v rozmezí 2,2 – 1192 µg/kg.

Využití hmotnostní spektrometrie s desorpční ionizací pro hodnocení kvality a autenticity olivového oleje Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Vojtěch Hrbek M2 Chemie a analýzy potravin prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.; Ing. Lukáš Václavík

V průběhu posledních let došlo v oblasti hmotnostní spektrometrie k výraznému rozvoji tzv. přímých desorpčních ionizačních technik. Mezi nejrozšířenější z nich patří desorpční ionizace elektrosprejem (DESI) a přímá analýza v reálném čase (DART). Hlavní výhodou v porovnání s konvenčními způsoby ionizace je možnost přímo analyzovat vzorky různé povahy za atmosférického tlaku a získat tak informace (hmotnostní spektra) o jejich složení v reálném čase. V rámci této práce byl DART iontový zdroj spojený s vysokorozlišovacím hmotnostní spektrometrem (DART–TOFMS) použit pro hodnocení kvality různých typů olivového oleje a k detekci jeho falšování olejem z lískových oříšků. Analýzou ředěných olejů a extraktů polárních sloučenin za optimalizovaných podmínek, byly pro jednotlivé typy olejů získány hmotnostní spektra triacylglycerolů a minoritních polárnějších komponent (extrahovatelných směsí methanol–voda), které posloužily jako vstupní data pro statistickou analýzu. Aplikací lineární diskriminační analýzy na oba soubory dat byly získány matematické modely použitelné pro klasifikaci studovaných olejů, lepší klasifikace bylo dosaženo při použití hmotnostních spekter polárních látek.



Využití techniky GC/TOF-MS pro stanovení těkavých kontaminantů v terestrickém ekosystému Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Eva Jeníčková M1 Chemie a analýzy potravin prof.Ing Jana Hajšlová,CSc., Ing.Jakub Schůrek

Předkládaná studie se zabývala monitoringem těkavých kontaminantů ve vzorcích y lokalit v okolí letiště Ruzyně.. Pro čtyři typy rostlinných vzorků (tráva, obilí, jahodové listí a jablka) odebraných v průběhu srpna a září 2008 bylo provedeno kvantitativní stanovení látek skupiny BTEX (benzen, toluen, ethyl-benzen, o ,m ,p - xylen) a „screening“ potenciálních markerů paliva. Sledované analyty byly izolovány metodou mikroextrakce na tuhou fázi v prostoru nad vzorky(head-space, SPME). Pro kvantifikaci jsme použili plynovou chromatografií (GC) s hmotnostně spektrometrickou detekcí time-of-flight (TOF-MS). Obsah analytů byl stanoven metodou vnějšího standardu v rozmezí desetin až desítek µg kg-1. U šesti vzorků byla pozorována korelace mezi relativně vyššími nálezy látek BTEX (>1 µg kg-1) a přítomnosti kvalitativních markerů paliva (v každém z těchto vzorků bylo identifikováno alespoň pět vybraných markerů ze sedmi). Realizovaná vyšetření byla součástí posuzování zátěže životního prostředí leteckým provozem.

Antioxidační aktivita v jedlých částech bezu černého Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Ivana Maloušková M1 Chemie a analýzy potravin Dr.Ing. Karel Cejpek

Cílem této práce je zhodnocení výskytu redukujících látek v plodech a květech bezu černého (Sambucus nigra) a příslušných výrobcích. Redukční síla byla stanovena po separaci vybraných vzorků potravin nebo jejich extraktů metodou HPLC s elektrochemickou detekcí (+0,8 V). U vybraných vzorků byla také sledována antiradikálová aktivita založená na měření zhášení volného radikálu DPPH●. Hlavní zdroj redukční aktivity květů, rutin, zůstává v nálevech ze sušených květů zachován ve značné míře. Při extrakcích čerstvých květů za studena nebo přípravě sirupů je rutin z větší části degradován a v důsledku hydrolytických a dalších reakcí jsou nacházeny odlišné směsi aktivních látek. Důležitým prvkem při přípravě sirupů je přídavek kyseliny citronové, kterým se potlačují reakce enzymového hnědnutí. Komerční sirup obsahuje menší množství aktivních látek z květů bezu, dominantní účinek zde má přidaná askorbová kyselina. Plody (bezinky) jsou významným zdrojem vitamínů A, E a kyseliny askorbové a především anthokyaninů, zejména kyanidin-3-O-sambubiosidu a kyanidin-3-O-glukosidu, a flavonolů. Antiradikálová účinnost podle návodu připraveného nálevu ze sušeného květu a čerstvé šťávy z plodů je srovnatelná.



Sledování obsahu rutinu v pohance Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Hana Novotná M1 Chemie a analýzy potravin Dr. Ing. Věra Schulzová

Rutin je sloučenina patřící mezi flavonoidní glykosidy. Má řadu pozitivních zdravotních účinků, mezi jeho největší přínosy patří především schopnost léčit křehkost krevních kapilár a zvyšovat pružnost cév. Také je významná jeho antioxidační aktivita a s tím související schopnost zhášet volné radikály. Mezi nejvýznamnější zdroje rutinu v dietě na našem území patří pohanka, o kterou se v poslední době prudce zvyšuje zájem. Cílem této práce bylo vyvinout, optimalizovat a validovat metodu pro stanovení rutinu v rostlinných matricích. Následně byl porovnán obsah rutinu v pohance a výrobcích z pohanky. Také byl zkoumán vliv kulinářských úprav na změnu obsahu rutinu. Rutin se ze vzorku extrahuje vodným roztokem methanolu a jako analytická koncovka se využívá metoda HPLC s UV detekcí.

Stanovení trichothecenových mykotoxinů typu A v ovsu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Hana Otevřelová M2. Chemie a analýzy potravin prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc., Ing. Marta Kostelanská

Trichothecenové mykotoxiny jsou sekundární metabolity mikroskopických vláknitých hub rodu Fusarium, které jsou častými kontaminanty cereálií. Mezi nejvíce toxické trichotheceny typu A patří T-2 a HT-2 toxiny, jejichž nálezy v některých obilovinách, zvláště v ovsu, jsou stále častější. S ohledem na relativně značnou toxicitu T-2 a HT-2 stanovila evropská vědecká komise pro potraviny (Scientific Comittee on Food, SCF) relativně nízké hodnoty tolerovaného denního příjmu (Tolerable Daily Intake) a deklarovala potřebu získání přesnějších údajů o hladinách uvedených toxinů v dietě. Daný požadavek předpokládá dostupnost přesných analytických metod s nízkými detekčními limity (LOD). Tato práce se zabývá vývojem a optimalizací analytické metody HPLC-MS/MS pro stanovení T2 a H-T2 toxinů pro matrici oves. Byly vyzkoušeny různé druhy extrakce a přečištění extraktů (SPE, imonukolonky). Pro stanovení těchto toxinů byla také využita metoda izotopově značených standardů. Získané data byly použity pro validaci uvedené metody a k analýze reálných vzorků ovsa ze sklizně 2008.



Stanovení fungicidu captanu a jeho degradačního produktu cis-1,2,3,6-tetrahydroftalimidu technikou PTV-GC/PCI-MS v jablkách Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Šárka Přinosilová M2 Chemie a analýzy potravin prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc., Ing. Markéta Hakenová

Fungicid captan (N- [(trichlormethyl) sulfanyl]- 1,2,3,6- tetrahydroftalimid) je hojně používán k ošetření jabloní a dalších druhů ovocných stromů. Stejně jako u jiných pesticidních látek je nutné ve sklizených plodech kontrolovat rezidua captanu. Protože běžně používanou metodou kapalinové chromatografie ve spojení s hmotnostně-spektometrickou detekcí (LCMS) nelze tuto látku stanovit, zůstává plynová chromatografie ve spojení s hmotnostněspektometrickou detekcí (GC-MS) jedinou alternativou. Limitujícím faktorem při tomto typu vyšetření je poměrně výrazná termolabilita captanu, která může vést během horkého splitless nástřiku k jeho degradaci za vzniku cis-1,2,3,6-tetrahydroftalimidu (THPI). Pro omezení rozsahu degradace tohoto pesticidu bylo testováno využití teplotně programovatelného nástřiku PTV, které umožňuje omezit nebo zcela eliminovat degradaci tepelně labilních látek. Hmotnostně spektrometrická detekce (MS) byla realizována v modu pozitivní chemické ionizace (PCI), která umožňuje selektivnější detekci, neboť nevede k fragmentaci na nespecifické ionty. V práci budou prezentovány výsledky optimalizace základních parametrů PTV nástřiku a shrnuty nálezy captanu.

Akrylamid a pivo Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Kateřina Valenzová M2 Chemie a analýzy potravin prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.; Ing. Veronika Bartáčková

Akrylamid je procesní kontaminant, který je klasifikován jako potenciální lidský karcinogen (IARC v roce 1994, skupina 2A). Vzniká v potravinách, které se připravují při teplotách vyšších než 120°C, tzv. Maillardovou reakcí. Jde tedy o procesy smažení, pečení a pražení. Hlavními dietárními zdroji akrylamidu jsou bramborové lupínky, hranolky, káva, sladké pečivo a chléb. Mezi zdroje s vyšším obsahem akrylamidu patří pražené slady, které se používají v pekárenském průmyslu k dobarvování potravin a zejména při výrobě piva. První část předkládané studie a zabývá monitoringem hladin akrylamidu v českých pivech. Ve druhé části se věnuje sledování hladin akrylamidu v jednotlivých technologických fázích při výrobě piva. Všechny vzorky byly vyšetřovány v rámci EU projektu TRUEFOOD. Akrylamid se z pevných vzorků extrahuje vodou za využití extrakční techniky „QuEChERS“. Metoda extrakce kapalných vzorků spočívá ve dvojnásobném přečištění na SPE kolonkách a byla vyvinuta v rámci tohoto projektu. Jako analytická koncovka se použiívá metodu kapalinové chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií (LC-MS/MS). Kvantifikaci analytu se provádí pomocí techniky izotopového zřeďování, která jako vnitřní standard používá 13C3-akrylamid.



Dynamika obsahu mykotoxinů během sladařskopivovarských technologií Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Zdenka Vepříková M2 Chemie a analýzy potravin prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.; Ing. Milena Zachariášová

Fusariové mykotoxiny, toxické sekundární metabolity vláknitých hub rodu Fusarium, jsou závažné přirozené kontaminanty obilovin. Potravinářské technologie, zvláště fermentační, mohou mít významný vliv na úroveň kontaminace výrobků fusariovými mykotoxiny. Cílem této práce, jež vychází z pilotní studie realizované na VŠCHT v roce 2007 a jež probíhá v rámci projektu Mykotoxiny – volné a vázané formy fusariových mykotoxinů v cereáliích a produktech zpracovatelských technologií, bylo pokračování ve snaze objasnit dynamiku mykotoxinů během sladařství a pivovarství, a případně potvrdit trend vysokého nárůstu deoxynivalenol-3-glukosidu, který byl zaznamenán zvláště při operaci rmutování. To se v dosavadních pokusech zatím zcela potvrdit nepodařilo, může to však souviset s nízkým portfoliem vázaného deoxynivalenolu v použité původní surovině. Vstupní ječmen, meziprodukty a finální produkty šesti sladařských a pivovarských technologií byly analyzovány metodou kapalinové chromatografie s tandemovou hmotnostněspektrometrickou detekci, LC-MS/MS.


Chemie a analýza potravin II.

Srovnání kontaminace produktů konvenčního a organického zemědělství mykotoxiny Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Zbyněk Džuman M1 Chemie a analýzy potravin prof.Ing. Jana Hajšlová, CSc., Ing. Alexandra Malachová

Ekologické zemědělství se v současné době těší značnému rozmachu nejen z důvodu menší zátěže životního prostředí, ale, a to především, ekologicky pěstované produkty jsou veřejností vnímány jako zcela zdravotně nezávadné – „prosté“ cizorodých chemických látek. Na straně druhé je nutné zdůraznit, že „chemicky neošetřené“ plodiny mohou být méně odolné vůči napadení mikroskopickými vláknitými houbami a následně kontaminovány sekundárními metabolity mikromycet rodu Fusarium - mykotoxiny. V předkládané studii byla sledována kontaminace fusariovými mykotoxiny u vybraných odrůd „pekařských“ pšenic z různých jakostních tříd pěstovaných konvenčním i ekologickým přístupem. Dále byl sledován vliv fungicidních přípravků Prosaro a Fandango na mykotoxinovou kontaminaci. Vzorky pšenic byly analyzovány metodou vysokoúčinné kapalinové chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií (LC-MS/MS).

Antioxidační aktivita medů a poživatin na bázi medu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Milena Hánová M2 Chemie a analýzy potravin Dr. Ing. Karel Cejpek

Soubor 26 vzorků medu, dále několika produktů z medu a včelařských výrobků byl zkoumán na přítomnost elektrochemicky aktivních látek amperometrickou metodou po HPLC separaci. U vybraných vzorků medu byla zjišťována změna ve složení a koncentraci redukujících látek během tepelného zpracování. Mezi redukční schopností a intenzitou zbarvení medů byla nalezena pozitivní, i když nepříliš těsná korelace. Nejvyšší aktivitu mezi květovými medy vykazují med pohankový a med z ostropeřce mariánského. Při přípravě medoviny nedochází k výrazným změnám v hladinách fenolových antioxidantů pocházejících z medu, případný nárůst je způsoben přídavkem koření nebo chmele. Zahřívání medu vede až k několikanásobnému zvýšení aktivity jak u vodných modelových vzorků, tak u potravin s přídavkem medu, zvláště pak za podmínek nízké aktivity vody na povrchu pečených výrobků. Hlavní indukovanou látkou s redukčními vlastnostmi je meziprodukt Maillardovy reakce 2,3-dihydro-3,5-dihydroxy-6methyl-4H-pyran-4-on. U vybraných vzorků byla kromě elektrochemické redukční aktivity zjišťována také antiradikálová účinnost použitím metody zhášení radikálu DPPH.



Sledovanie obsahu karotenoidov v semene ľanu Autor: Ročník: Ústav: Školiteľ:

Alexandra Kostinová M1 Chemie a analýzy potravin Dr. Ing. Věra Schulzová

V dnešnom svete sa čoraz viac výzkumov zaoberá sledovaním biologicky aktívnych látok v rastlinných materiáloch, ich vplyvu na zdravie človeka a využitie pre prípravu potravinových doplnkov alebo liečiv . Jedným, z mnoha rastlinných zdrojov v súčasnej dobe stále viac používaný v diéte človeka, je ľan siaty. Experimenty založené na získavaní rôznych genotypov tejto tradičnej kultúrnej plodiny sa snažia o priaznivé ovplyvnenie obsahu biologicky aktívnych látok. Cieľom predkladanej práce je sledovanie obsahu zdraviu prospešných karotenoidov v rôznych odrodách a genotypoch semena ľanu vypestovaného v odlišných produkčných systémoch. Bola vyvinutá a validovaná HPLC/DAD metóda pre stanovenie obsahu karotenoidov v sledovanej matrici. V analyzovaných vzorkách ľanu bol sledovaný obsah karotenoidu luteinu, jeho hladiny sa líšili v závislosti na odrode a spôsobe pestovania. Obsah analytu luteinu v jednotlivých semenách sa pohyboval v rozmedzí 0,2 – 3,9 mg/kg.

Kvalita ekologicky a konvečně pěstovaných brambor Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Petra Krejčová M2 Chemie a analýzy potravin Dr. Ing. Věra Schulzová

V současné době je stále větší poptávka po produktech ekologického zemědělství. Vzhledem k tomu, že lidé stále více chtějí znát původ a složení potravin, které konzumují, je stále přísnější i dohled zemědělců a zdravotnických organizací. Cílem předkládané práce je srovnání obsahu významných a zdraví prospěšných látek stejně jako sloučenin představujících hygienicko-toxikologické riziko v hlízách brambor pěstovaných ekologickým a konvenčním způsobem a také hlízách brambor pěstovaných s použitím různých výživ. Pozornost byla zaměřena především na sledování obsahu vitamínu C, kyseliny chlorogenové jako zástupce fenolických látek a glykoalkaloidů jako zástupce přírodních toxických látek. Zkoumaným materiálem byly hlízy brambor několika odrůd vypěstovaných za kontrolovaných a popsaných podmínek ( ČZU, JČU). Pro stanovení uvedených látek byla použita metoda HPLC s využitím různých způsobů detekce (UV, LCMS/MS).



Hladina fusariových mykotoxinů v ječmenech s různým charakterem škrobu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Veronika Krtková M2 Chemie a analýzy potravin prof.Ing. Jana Hajšlová, CSc., Ing. Alexandra Malachová

Při výrobě nutričně a senzoricky hodnotných a hygienicko-toxikologicky nezávadných potravin je nutné vycházet z vhodných vstupních surovin. Ječmen, hlavní surovina při výrobě piva, je velmi často kontaminován mykotoxiny, ty mohou představovat při vyšších obsazích značné zdravotní riziko, ale také problémy v pivovarské technologii. Fusariové mykotoxiny jsou sekundární metabolity mikromycet rodu Fusarium. Nejčastěji se vyskytujícím mykotoxinem obilovin je deoxynivalenol (DON), který je považován za marker mykotoxinové kontaminace. V současné době řada publikací pojednává o „maskovaných mykotoxinech“, z nichž se dnes díky dostupnosti analytického standardu rutinně stanovuje deoxynivalenol-3-glukosid (D3G). Konjugáty mykotoxinů vznikají detoxifikačními procesy v rostlinách, D3G konkrétně-glukosylací. Dvouletá studie (2007-2008) byla zaměřena sledování obsahu DON a D3G ve vzorcích ječmene jarního s pluchatým a bezpluchatým zrnem s různým zastoupením amylózy a amylopektinu ve škrobu dodané Zemědělským výzkumným ústavem Kroměříž (ZVÚ).

Vliv technologického zpracování na obsah patulinu a residuí pesticidů v jablkách Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Adéla Marešová M1 Chemie a analýzy potravin prof. Ing. Jana Hajšlová, Csc., Ing. Jana Urbanová

Kojenci a malé děti jsou vzhledem k podstatně vyššímu příjmu potravy na jednotku tělesné hmotnosti a nekompletně vyvinutým detoxikačním mechanismům nejcitlivější skupinou populace pokud jde o dietární expozici kontaminantům v potravinách. Z toho důvodu byly ve výrobcích určených pro jejich výživu stanoveny nízké maximální limity residuí pesticidů (Commission Regulation Directive 2003/13/EC) i některých mykotoxinů (Commission Regulation Directive 1881/2006/EC). Pro většinu pesticidů existuje jednotný limit 0,010 mg/kg. Obdobný limit, 0,010 mg/kg, platí i pro patulin, který je nejčastěji se vyskytujícím mykotoxinem v jablkách. Předkládaná práce se zabývá sledováním změn v obsahu patulinu a residuí pesticidů v jablkách za vybraných podmínek simulujících výrobu dětské výživy. Jablka byla podrobena tepelným úpravám: (i) rozvaření při teplotě 90°C po dobu 10 minut a (ii) vaření při teplotě 90°C s přídavkem kyseliny askorbové a kyseliny citronové po dobu 40 minut. Pro stanovení residuí pesticidů i patulinu byla použita technika kapalinové chromatografie s hmotnostní detekcí. Pokles reziduí během tepelné úpravy byl zaznamenán pro řadu sledovaných škodlivin.



Možnosti minimalizace akrylamidu v tepelně zpracovaných potravinách - nové trendy Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Lenka Nedvědová M2 Chemie a analýzy potravin prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.; Ing. Veronika Bartáčková

Procesní kontaminanty vznikají za určitých podmínek při zpracování potravin z běžných toxikologicky indiferentních prekursorů. V současné době je snaha upravit technologie výroby potravin tak, aby výsledné produkty obsahovaly minimální množství akrylamidu, který díky svým karcinogenním vlastnostem představuje potenciální zdravotní riziko. Pro snížení obsahu této škodliviny v pekárenských produktech lze použít několik možných přístupů, které jsou přehledně zpracovány v dokumentu Konfederace potravinářského a nápojového průmyslu při EU (CIAA). Při jejich aplikaci ale často dochází k negativnímu ovlivnění barvy, chutě a vůně výrobků a jejich senzorické vlastnosti se tak stávají pro konzumenty méně atraktivní až nepřijatelné. Jako velice perspektivní řešení se jeví využití enzymů, které snižují obsah akrylamidu v pečivu tím, že dochází v těstě k hydrolýze aminokyseliny asparaginu, která je významným prekursorem tvorby akrylamidu. Experimentální data dokazují, že použití enzymů obecně představuje účinný a jednoduchý způsob pozitivního ovlivnění hygienicko-toxikologické jakosti výrobků.

Sledování zátěže vodního ekosystému ČR organohalogenovanými polutanty Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Benedikt Polák M2 Chemie a analýzy potravin prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.; Ing. Jana Pulkrabová, Ing .Michaela Nápravníková

Organohalogenované polutanty jsou v důsledku antropogenních aktivit 20. století bohužel nedílnou součástí životního prostředí. V současné době je výroba a použití většiny těchto sloučenin přísně regulována (např. vybrané bromované retardátory hoření – BFR) a část těchto látek je dokonce již řadu let zakázána (polychlorované bifenyly – PCB). Organohalogenované polutanty mohou pronikat do prostředí zejména atmosférickou depozicí související s bodovým znečištěním, průsakem ze skládek, nedokonalou likvidací průmyslových odpadů nebo znečištěnými průmyslovými odpadními vodami. V důsledku svých fyzikálně-chemických vlastností se tyto kontaminanty akumulují ve vodním ekosystému převážně v sedimentech a odpadních kalech. Tyto matrice je možné využít jako vhodný indikátor zátěže vodního ekosystému. Cílem naší studie bylo sledovat stupeň znečištění vybraných lokalit pod čistírnami odpadních vod v ČR nejvýznamnějšími kongenery PBDE a postihnout případné environmentální a časové trendy kontaminace. Pro izolaci analytů ze vzorků sedimentů a odpadních kalů byla použita extrakce dle Soxhleta. Získaný extrakt byl dále přečištěn pomocí gelové permeační chromatografie (GPC). Identifikace a kvantifikace analytů byla provedena pomocí plynové chromatografie s hmotnostně selektivní detekcí v módu negativní chemické ionizace (GC/MS-NCI).



Kovová chuť a její senzorické hodnocení Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Jana Řeřichová M2 Chemie a analýzy potravin Ing. Alena Váchová, Ph.D.

Chuť je pro člověka velmi důležitá. Je vnímána v celé ústní dutině, kromě jazyka také v zadní části měkkého patra, na jazylce a v horní části hltanu. Zatím existuje pět základních chutí, a to sladká, hořká, kyselá, slaná a umami. Mezi další chutě lze zařadit trpkou, svíravou, kovovou a další. Vnímání kovové chuti se od ostatních liší tím, že jde o počitek čichověchuťový. Vyskytuje se v mnoha potravinách (např. oleje, obilné a mlékárenské produkty, pivo), kam se dostává z obalů a výrobních zařízení jako nežádoucí kontaminace. Může být přítomna také v chuti některých sladidel např. acesulfam K. Jako standard pro hodnocení kovové chuti se obvykle používá FeSO4.7H2O. Při nízkých koncentracích mají jeho soli kovovou, svíravou nebo sladkou chuť, ve vyšších pak hořkou a trpkou. Cílem této práce bylo zjistit citlivost hodnotitelů ke kovové chuti. Hodnocení prováděli dvě skupiny hodnotitelů (45 zaškolených (studenti) a 266 nezaškolených). Jejich úkolem bylo v párové a trojúhelníkové zkoušce správně rozpoznat vzorky mající kovovou chuť. Hodnotitelé byli rovněž požádáni, aby testované vzorky slovně popsali. Výsledky ukazují na rozdílnou citlivost hodnotitelů na kovovou chuť. Většina hodnotitelů byla schopna rozpoznat koncentraci 0,002 g/l FeSO4.7H2O.

Využití PLE při stanovení organohalogenovaných polutantů ve vzorcích ryb Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Gabriela Vránová B3 Chemie a analýzy potravin prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.; Ing. Jana Pulkrabová, Ing .Michaela Nápravníková

Mezi nejvýznamnější zástupce organohalogenovaných polutantů patří polychlorované bifenyly (PCB), organochlorované pesticidy (OCP) a polybromované difenylethery (PBDE). Uvedené škodliviny se snadno přenášejí atmosférickým prouděním na velké vzdálenosti a mohou být deponovány do vodního prostředí, odkud vstupují do potravního řetězce. Z tohoto důvodu jsou ryby využívány jako vhodný bioindikátor výskytu těchto kontaminantů v životním prostředí. Hlavním cílem této práce bylo optimalizovat a validovat analytickou metodu využívající extrakci anatytů za zvýšeného tlaku (Pressurized liquid extraction), z důvodu snížení časové náročnosti a možnosti automatizace v porovnání s klasickou extrakcí v Soxhletově aparatuře. Pro vyšetření vzorků se optimalizovaly 2 parametry - počet extrakčních cyklů a teplota extrakce. Získaný extrakt byl následně přečištěn pomocí gelové permeační chromatografie (GPC). Identifikace a kvantifikace PCB a OCP byla provedena plynovou chromatografií s dvěma paralelními detektory elektronového záchytu (GC/2ECD). Pro PBDE byla použita plynová chromatografie s hmotnostním detektorem provozované v módu negativní chemické ionizace (GS/MS-NCI). V další části studie byly vyvinutou analytickou metodou vyšetřeny vybrané vzorky rybích konzerv dostupných na českém trhu. Prakticky ve všech vzorcích byla potvrzena přítomnost především nejčastěji se vyskytujících zástupců organochlorových polutantů: PCB 138, PCB 153, PCB 180, HCB, p,p´-DDE, endosulfansulfát, z bromovaných sloučenin pak BDE 47.


Chemie a analýza potravin II

Dynamika pesticidů v předsklizňovém období: jablka jako surovina pro výrobu dětské výživy Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Jana Zikmundová M1 Chemie a analýzy potravin prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc., Ing. Jana Urbanová

Při hodnocení percepcí zdravotních rizik spojených s konzumací potravin uvádí řada konzumentů na prvním místě rezidua pesticidů. Jak vyplynulo z řady studií největší riziko představují tyto škodliviny pro děti. Na rozdíl od běžných komodit, pro které jsou hodnoty maximálních reziduálních limitů různé, u výrobků určených pro dětskou výživu platí hodnota 0,010 mg/kg. Řada producentů vyžaduje tento limit i u surovin pro jejich výrobu, avšak dodržení tohoto požadavku není pro některé typy pesticidů jednoduché. Předkládaná práce je součástí projektu NAZV 1G46073, jehož cílem je zhodnotit, které pesticidní přípravky jsou vhodné pro ošetření jablek určených k výrobě dětské výživy. Model ošetření v roce 2008 zahrnuje 12 účinných látek, které se již v minulých letech jevily jako vhodné pro tento účel. Sledován byl vliv termínu aplikace, v některých případech i násobné aplikace pesticidu na hladiny reziduí v pěti odběrech od srpna do sklizně v říjnu. Všechny pesticidy uvedené v této práci byly stanoveny kapalinovou chromatografií s tandemovou hmotnostní spektrometrií. (LC-MS/MS)


Technologie potravin (přednášková)

Vliv skladování a zpracování na obsah plynů v jablkách odrůdy Golden Delicious Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

David Balcar M2 Ústav konzervace potravin a technologie masa Ing. Hana Opatová, Csc.

Předkládaná práce se zabývá studiem obsahu a složení plynu v pletivech jablek (plody Malus domestica Borkh.). Výzkum byl proveden na odrůdě Golden Delicious. Plody byly před analýzou skladovány za běžných atmosférických podmínek při teplotě 5 °C. Obsah plynů byl stanoven jednak v celých nezpracovaných plodech, jednak v plodech vakuově balených a skladovaných při 5 °C a 20 °C. Dále byly plody odrůdy Golden Delicious skladovány také v modifikované atmosféře s vyšším obsahem O2. Pro vlastní analýzu byly vzorky plodů skladovaných za sníženého tlaku a v modifikované atmosféře odebírány vždy druhý, čtvrtý a sedmý den po zabalení. Z analýzy vzorků vyplývá, že plody skladované za normálních atmosférických podmínek vykazovaly poměrně vysoký obsahu plynu. Oproti atmosféře byl zjištěn vyšší obsah oxidu uhličitého. V případě skladování celých plodů ve vakuu byl naměřen významný nárůst oxidu uhličitého za současného výrazného snížení obsahu kyslíku. Plody skladované v atmosféře s vyšším obsahem O2 projevily zvýšený výdej CO2 a vyšší saturaci pletiv kyslíkem.

Sekce:


Metody posuzování autenticity lipidů a mléčného tuku Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Štěpán Bařina B3 Ústav konzervace potravin a technologie masa Ing. Helena Čížková, Ph.D.

Tato práce se zabývá využitím metody plynové chromatografie při analýze lipidů jako nástroje posuzování autenticity potravin.Mléko a mléčný tuk je významnou složkou řady potravin a jedná se o poměrně drahou surovinu, která je v některých výrobcích (tavené sýry, emulgované tuky, mléčné čokolády) nahrazena jiným, levnějším tukem (lůj, vepřové sádlo, rostlinný olej). V práci nejprve stanovujeme obsah lipidů v mléčných výrobcích nebo ve výrobcích s deklarovaným obsahem mléčného tuku pomocí nepolárního rozpouštědla (extrakce podle Soxhleta, studená extrakce nepolárním rozpouštědlem). Vyextrahovaný tuk stanovujeme s použitím vysokoteplotní plynové chromatografie, kde je sledován obsah triacylglycerolů s různým počtem uhlíků v bočních řetězcích a tyto hodnoty jsou pak využívány k výpočtu obsahu mléčného tuku ve vzorku.



Metody posuzování ovocného podílu v dětských výživách Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Pavla Bérová B3 Ústav konzervace potravin a technologie masa Ing. Helena Čížková, Ph.D.

Dětské ovocné výživy jsou řazeny mezi výrobky z macerovaného ovoce. Tyto výrobky obsahují velký podíl původního rostlinného pletiva a mají většinou charakter velmi jemných protlaků. Legislativa uvádí striktní hygienické požadavky na dětské výživy, z pohledu výživy dětí jsou důležité i kvalitativní parametry. Cílem práce bylo pomocí různých metod lze zjistit kvalitu a skutečné složení ovocného podílu v 10 vzorcích ovocných dětských výživ z tržní sítě. K tomu byla využita instrumentální analýza následujících parametrů refraktometrické sušiny (refraktometrie), draslíku (kapilární elektroforéza), formolového čísla (odměrná analýza), fosforu (spektrofotometre), sacharidů (HPLC), organických kyselin (HPLC) a popela (vážkově). Výsledky byly použity ke stanovení ovocného podílu podle AIJN Code of Practice dále bylo diskutováno, zda není výrobek např. přislazován, ředěn, přikyselován, apod., tedy zda není falšován, a zda obsahuje skutečně to, co je uvedeno na obalu výrobku.

Sekce:


Ochranné kultury Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Dita Dúbravčíková M2 Ústav konzervace potravin a technologie masa Dr. Ing. Miroslav Čeřovský

V potravinářském průmyslu se doposud pro prodloužení údržnosti tatarských omáček často používají tradiční chemické konzervační látky. V současné době se však od jejich používání ustupuje, protože mohou vyvolávat u citlivých osob alergie a mohou negativně působit na mikroflóru zažívacího traktu. Jednou z alternativ chemické konzervace potravin je využití tzv. ochranných kultur, které produkty svého metabolismu prodlouží dobu použitelnosti omáček aniž ovlivní jejich smyslové vlastnosti. Cílem práce je izolovat ze vzorků tatarské omáčky přítomné kmeny mléčných bakterií, popsat jejich biochemické a technologické vlastnosti a zjistit možnost jejich využití pro stabilizaci tatarské omáčky. V současné době jsou testovány biochemické vlastnosti izolovaných kmenů.



Optimalizace stanovení kyseliny askorbové ve výrobcích z ovce a zeleniny Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Fleišman Tomáš M2 Ústav konzervace potravin a technologie masa Ing. Lenka Votavová, Ph. D.

Stanovení kyseliny askorbové je v potravinářském průmyslu rutinní záležitostí. Nejhojněji je vitamin C zastoupen v ovoci a zelenině. Denní příjem tohoto vitaminu by měl pro dospělého člověka činit 90 mg. Do výrobků se ale cíleně přidává především kvůli silným antioxidačním vlastnostem. Kyselina askorbová je rozpustná ve vodě a je vysoce nestabilní. Snadno degraduje na kyselinu dehydroaskorbovou vlivem vyšší teploty, vyššího pH, přístupu světla, nebo vzdušného kyslíku. Při analýze je nutné postupovat tak, aby se zabránilo vzniku kyseliny dehydroaskorbové, jelikož některými metodami je možné stanovit pouze kyselinu askorbovou. Cílem této práce je zhodnotit možné metody analýzy kyseliny askorbové i kyseliny dehydroaskorbové a určit nejvhodnější metodu pro stanovení ve výrobcích ovoce a zeleniny. Diskutována bude především možnost využití voltmetrického stanovení pro dětské přesnídávky.

Sekce:


Barevné změny kostní tkáně při skladování za různých podmínek Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Roman Kaša M2 Ústav konzervace potravin a technologie masa Prof. Ing. Petr Pipek, CSc., Ing. Jarmila Vernerová, Ph.D.

Byly sledovány barevné změny kostní dřeně v průběhu chladírenského skladování. Vlivem oxidace hemových barviv a mastných kyselin se červená barva ztrácí, často se objevuje černý odstín. Cílem práce bylo nalezení vhodného způsobu popisu těchto změn pomocí počítačové analýzy obrazu. Byl sledován vliv antioxidantů a způsobu balení na průběh barevných změn. Nařezané hovězí stehenní kosti byly ošetřeny kyselinou citrónovou a extraktem z rozmarýnu, poté zabaleny prostě nebo do atmosféry s vysokým obsahem kyslíku. Byl nalezen vhodný způsob prahování, barevné změny nejlépe popisují souřadnice pro červenou barvu a* a sytost C*. K udržení červené barvy kostní dřeně příznivě přispěly oba antioxidanty, mírný ochranný účinek měla modifikovaná atmosféra. Potvrdily se nepříznivé účinky světla a zmrazení na barevnou stabilitu. Vliv mělo také umístění kosti v balíčku resp. přilnutí obalu k povrchu, což urychluje oxidaci.



Novel method for testing fruit and vegetable products authenticity Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Ernesto Lopez M2 Ústav konzervace potravin a technologie masa Ing. Helena Čížková, Ph.D.

Adulteration of fruit-based products is a serious economic trouble and can be done by the mixture of cheaper fruits and also by not fulfilling the amount of fruit content specified in the product. A new method for determining the fruit content of food preparations is presented; this method consists in the gravimetrical quantification of the hemicellulose fraction. To get this fraction is necessary to isolate the hemicellulose fraction from the alcohol-insoluble residue (AIR) from the raw fruits to obtain the amount of fruit per gram of hemicellulose. In the case of food preparations, the AIR follows a sequential extraction processes which involves the use of different acid and alkaline mediums (depending on the type of fruit). The results obtained from three different types of jams (cherry, apricot and strawberry) show that the fruit content in these products fulfill the fruit content specified in their labeling; and that the determination of hemicellulose method offers similar results as the determination of fruit content by the quantification of low-molecular compounds.

Sekce:


Změny pražené kávy během zpracování a skladování. Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Shinkaruk Anastassiya B3 Konzervace potravin a technologie masa Ing. Lenka Votavová, Ph.D.

Cílem práce bylo sledování změn kávy, které probíhají během jejího zpracování a skladování. V jednotlivých výrobních krocích (pražení, chlazení, skladování v silech, mletí) byly měřeny u různých druhů vzorků kávy (Robusta, Arabica, různé země původu) obsahy vody, oxidu uhličitého a aktivita vody. Pro standardně vyráběnou směs pražené zrnkové kávy (směs Robusta – Arabica) byla naměřena a sestrojena sorpční izoterma a byla sledována kinetika uvolňování oxidu uhličitého. Ze získaných výsledků byla vyvozena doporučení pro optimalizaci výrobního procesu z hlediska kvality, stability a standardnosti pražené zrnkové a mleté kávy.



Využití statistických nástrojů při řízení rizika v potravinářském průmyslu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Marie Šebková M2 Ústav konzervace potravin a technologie masa Ing. Jan Pivoňka

V souvislosti s prováděním vlastní kontroly potravinářskými podniky jsou shromažďována výrobci a distributory velká množství dat a výsledků těchto kontrol. Při využití vhodných statistických nástrojů mohou být tato data cenným zdrojem informací pro zlepšování a upravování parametrů výrobního procesu, ale i trvanlivosti výrobků. Tím může dojít ke značným ekonomickým úsporám a zároveň k posílení bezpečnosti hotových výrobků. Cílem této práce bylo ilustrovat možný přístup ke zpracování těchto dat. Na základě výsledků rozborů hotových výrobků a za pomoci prediktivního mikrobiologického softwaru byly optimalizovány doby trvanlivosti výrobků určených k přímé spotřebě s ohledem na možný růst bakterie Listeria monnocytogennes.


Technologie potravin (plakátová)

Nonylfenol v obalových materiálech pro potraviny Autor : Ročník : Ústav : Školitel :

Veronika Čermáková B3 Ústav konzervace potravin a technologie masa Ing. Lenka Votavová, Ph.D.

Nonylfenoly (NP) patří k průmyslově nejpoužívanějším látkám ze skupiny alkylfenolů (AP), které se využívají téměř výlučně jako surovina pro výrobu amfoterních tenzidů - alkylfenol ethoxylátů (APE). V životním prostředí se APE degradují na AP, které přetrvávají v životním prostředí s výraznou bioakumulací. NP jsou toxické zejména pro vodní organismy. Prokázáno bylo i negativní působení NP na reprodukční systém u savců (estrogenní aktivita). Spolehlivé údaje o toxicitě NP pro člověka doposud chybí. NP nejsou podle platné evropské legislativy povoleny (vyhlášky MZ ČR č. 38/2001 Sb., 186/2004 Sb. a 207/2006 Sb.) jako aditivum do polymerních obalových materiálů určených pro kontakt s potravinami. Cílem této práce bylo ověřit nálezy NP v nepoužitých obalových fóliích a stanovit rozsah jejich migrace do simulantů potravin, neboť tyto údaje v dostupné literatuře chybí.

Sekce:


Vliv technologie na regresi nutričních látek v dětských výživách Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Darebná Lenka B3 Ústav konzervace potravin a technologie masa Ing. Helena Čížková, Ph.D.

Dětské ovocné výživy jsou zdrojem nutričních látek důležitých pro kojence a malé děti. Nejčastěji obsahují ovoce (popř. zeleninu), cukr, kyselinu askorbovou, citronovou a další aditiva, doporučená doba skladování je 1-2 roky. Cílem mé práce mé práce bylo stanovit obsah těchto nutričních látek v dětské ovocné výživě a posoudit vliv dlouhodobého skladování za běžných skladovacích podmínek na jejich změny. Posuzovány byly tyto parametry: barva (stanovena metodou tristimulus colorometrie), přirozený antioxidant a indikátor šetrnosti záhřevu a skladování kyselina askorbová ( stanovena titračně), degradační produkty reakcí přítomných sacharidů hydroxymethylfurfural a furfural (kapalinová chromatografie) a celkové polyfenoly (spektrofotometrická Folin-Ciocalteova metoda). V závěru byla diskutovány stabilita jednotlivých parametrů a změna kvality výrobků během skladování.



Neftalátová změkčovadla v obalových materiálech pro potraviny Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Daniela Dyková B3 Konzervace potravin a technologie masa Ing. Lenka Votavová, Ph.D.

Některé polymerní materiály, zejména PVC jsou upravovány přídavky změkčovadel. Nejvíce používanou, skupinou změkčovadel jsou estery kyseliny ftalové, u kterých byly prokázány nežádoucí účinky na zdraví konzumentů potravin. Ftaláty jsou proto nahrazovány jinými plastifikátory, např. estery kyseliny adipové, srbákové, citronové, zoxidovaným sojovým olejem. V práci jsou shrnuty základní informace o používaných neftalátových změkčovadlech, je uveden aktuální stav relevantní legislativy a jsou shrnuta data pro racionální zhodnocení zdravotních rizik.

Sekce:


Asaia sp. jako kazící mikroorganismus balených nápojů obsahujících ovocnou složku Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Lucie Odstrčilíková B3 Ústav konzervace potravin a technologie masa Ing. Iveta Horsáková, Ph.D.

Z nealkoholického nesyceného nápoje obsahujícího ovocnou složku byla izolována neznámá bakterie. Izolát byl pomocí biochemických metod identifikován jako gramnegativní fermentující bakterie Asaia sp. Opakovaný výskyt této bakterie v ovocném nápoji měl souvislost se schopností této bakterie tvořit biofilm a přetrvávat v této formě ve výrobním zařízení, a tak způsobovat kontaminaci dalších výrobků. Výskyt této bakterie byl prokázán pouze u přírodních džusů, u syntetických analogů nebyl potvrzen. Proto jsou za zdroj kontaminace považovány plody ovoce. Cílem této práce bylo studovat odolnost této bakterie ke konzervačním látkám, která se používají pří výrobě nealkoholických nápojů. Zejména odolnost k benzoanu sodnému, sorbanu draselnému a dimethyldikarbonátu.



Defekty nealkoholických nápojů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Václav Pohůnek B3 Ústav konzervace potravin a technologie masa Ing. Helena Čížková, Ph.D.

Většina látek, které negativně ovlivňují vůni nealkoholických nápojů, ovlivňuje také její chuť a subjektivně většinou nelze oddělit pachový a chuťový vjem (flavor). Identifikace příčiny je často problematická, vzhledem k tomu, že práh vnímání je v řadě případů nižší než mez detekce používaných analytických metod. Hlavní zdroje přípachů lze rozdělit do několika skupin: 1) použitích nekvalitních nebo nestandardních surovin a aditiv 2) mikrobiální kontaminace 3) kontaminace z vnějšího prostředí (sanitační prostředky, maziva, nevhodné obaly nebo skladování v přítomnosti jiných senzoricky aktivních látek) 4) souhrn výše uvedených zdrojů Cílem práce byly rozbory modelových vzorků v praxi používaných bází, aditiv a potenciálních kontaminantů z výroby za účelem zjištění příčiny přípachu nealkalického nápoje. Bylo provedeno senzorické hodnocení vzorků a stanovení celkového spektra těkavých látek metodou SPME/GC/MS.

Sekce:


Vliv přídavku barviv a antioxidantů na barvu masných výrobků Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Tomáš Potůček M1 Ústav konzervace potravin a technologie masa Prof. Ing. Petr Pipek, CSc.

Byl studován vliv přídavku tří potravinářských barviv a rozmarýnového antioxidantu na hodnotu stupně vybarvení a barvu masných výrobků v průběhu skladování za různých podmínek. Byla porovnána barviva Arpink red, košenila a lykopen. Jako antioxidant byl použit rozmarýnový extrakt ve třech koncentracích (0; 0,5; 1,0 g·kg-1). Vzorky byly skladovány při teplotě 4°C buď na světle nebo ve tmě. Barva byla měřena pomocí reflexní spektrofotometrie a analýzy obrazu vyhodnocené pomocí programu LUCIA 5.20. Naměřené hodnoty byly vyjádřeny hodnotami souřadnice pro červenou barvu a* a světlosti L* v systému CIELab a podílem červené barvy r v systému RGB. Stupeň vybarvení byl stanoven metodou podle Hornseye, která byla upravena pro toto měření. Výsledná barva byla ovlivněna přídavkem barviv (zvýšení a* a r a snížení L*), tak i přídavkem antioxidantu – ovlivnění průběhu oxidace barviv. Hodnoty stupně vybarvení mohou být ovlivněny koextrakcí aditivních barviv – tato skutečnost je dále studována

v rámci odborného projektu.



Srovnání analýzy obrazu a reflexní spektrofotometrie pro měření barvy masa Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Ivana Pudilová B1 Ústav konzervace potravin a technologie masa Prof. Ing. Petr Pipek, CSc.

Byly srovnány dvě metody měření barvy: analýza obrazu a reflexní spektrofotometrie. Vzorek šunky (vybrána vhodná homogenní ploška) byl nasnímán scannerem a následně byla vyhodnocena barva pomocí programu NIS elements. Stejný vzorek byl paralelně změřen pomocí reflexního spektrofotometru Minolta CM-2600d a následně vyhodnocen v programu Spectra Magic NX. V obou případech byly získány hodnoty systému CIE: L*, a*, b*. Mezi výsledky obou použitých metod byla nalezena lineární korelace. Stejným způsobem jako vzorky šunky byly vyhodnoceny i různé barvy na kalibrační barevné tabulce. I zde byl nalezen lineární vztah mezi oběma použitými metodami. Nelinearita byla nalezena pouze u žlutě zbarvené plošky.

Sekce:


Využití mitochondriálních enzymů k průkazu zmražení masa Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Petr Svoboda M1 Ústav konzervace potravin a technologie masa Prof. Ing. Petr Pipek, CSc.

Cílem práce bylo navrhnout a ověřit vhodnou metodu pro rozlišení čerstvého masa od masa zmraženého/rozmraženého. Během zmražení masa dochází k poškození mitochondrií a enzymy citratsyntasa a akonitasa jsou uvolněny do sarkoplasmy. Proto tyto enzymy mají rozdílnou aktivitu v čerstvém a rozmraženém mase. Změna aktivity těchto enzymů v exsudátu z masa byla hodnocena spektrofotometricky za teploty inkubace vzorků 24°C. Aktivita citratsyntasy byla měřena s bicinovým pufrem a lyzujícím činidlem s proteázovým inhibitorem, aktivita akonitasy byla měřena na základě reakce NADP+ na NADPH. Měření aktivity citratsyntasy v bicinovém pufru a lyzujícím činidle se ukázalo jako vhodné pro důkaz zmražení masa. V dalším měření je nutné upřesnit podmínky analýzy, zejména určit optimální přídavek proteázového inhibitoru k lyzujícímu činidlu. Měření aktivity akonitasy za teploty inkubace vzorků 24°C není vhodné, jelikož enzymová aktivita je nízká. V dalším měření je proto nutné použít teplotu inkubace vzorků 37°C.


Chemie přírodních látek

Polyfenoly chmele (Humulus lupulus) Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Pavla Balátová M2 Ústav chemie přírodních látek doc. Dr. RNDr. Oldřich Lapčík

Polyfenolické látky jsou přítomné v každé vyšší rostlině a v každém jejím orgánu jako sekundární metabolity. Struktura a typ těchto látek jsou pro jednotlivé druhy rostlin charakteristické. Chmel otáčivý (Humulus lupulus) obsahuje terpenické hořčiny (humulon, humulinol, lupulon), silice a terpenoidy (humulen, myrcen, linalol), třísloviny, flavonoidy (xanthohumol, isoxanthomumol, katechin, quercetin atd.) a cholin. V této studii jsem se zabývala obsahem isoflavonoidů. Vzorky chmele odrůd Bobek, Hesbruck a Tenang pocházely z České zemědělské univerzity v Praze. Stonky, listy a chmelové hlávky byly bezprostředně po odběru zmraženy a lyofilizovány. Suché vzorky byly namlety na tříštivém mlýnku a extrahovány směsí ethanol:voda (70:30). Extrakty byly analyzovány metodou HPLC-MS-SIM. Ve všech studovaných odrůdách jsem zaznamenala výskyt několika isoflavonoidů, jak volných, tak glykosylovaných forem. Nejvyšší obsah byl v odrůdě Hesbruck. Identifikovala jsem daidzein, genistein, formononetin, prunetin, ononin, sissotrin a genistin.

Sekce:


4-Deoxy-4-fluor-D-galaktopyranosylacetát Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Roman Effenberg M2 Ústav chemie přírodních látek prof. Ing. Jitka Moravcová, CSc., doc. Ing. Karel Kefurt, CSc.

2,3,6-Tri-O-benzyl-4-deoxy-4-fluor-D-galaktopyranosylacetát (1) je klíčovým meziproduktem při synthese 4-deoxy-4-fluor-α-D-galaktopyranosylfosfonových kyselin. BnO

O O

CH3

F BnO

O OBn

1 Methyl-4,6-O-benzyliden-α-D-glukopyranosid byl nejprve benzylován a následně byl benzylidenový kruh regioselektivně otevřen triethylsilanem. Volná hydroxylová skupina v poloze 4 byla esterifikována trifluormethansulfonylanhydridem a získaný 4-O-triflát byl převeden fluoračním činidlem TASF na methyl-2,3,6-tri-O-benzyl-4-deoxy-4-fluor-α-Dgalaktopyranosid. Posledním krokem byla hydrolýza glykosidové vazby a acetylace. 2,3,6Tri-O-benzyl-4-deoxy-4-fluor-D-galaktopyranosylacetát byl získán v celkovém výtěžku 10 %.

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2008 Chemie přírodních látek

Sekce:

Imunoafinitní sorbenty pro kumestany Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Eliška Chytilová M1 Ústav chemie přírodních látek doc. RNDr. Oldřich Lapčík, Dr.

Kumestany jsou podskupinou isoflavonoidů, metabolitů rostlin se zajímavými biologickými

účinky. Kumestrol patří mezi nejúčinnější fytoestrogeny. Nejvýznamnějším zdrojem kumestanů jsou bobovité rostliny (Leguminosae), avšak jejich přítomnost byla zjištěna rovněž v čeledích Poaceae, Compositae a Chenopodiaceae. V této práci jsem se zabývala přípravou imunoafinitního sorbentu určeného k přečištění rostlinných extraktů a zakoncentrování kumestrolu a jeho analogů před analýzou pomocí HPLC-MS. Sorbent byl připraven imobilizací polyklonální králičí protilátky proti konjugátu kumestrolu s hovězím sérovým albuminem (BSA) na pevný nosič Affi-Gel 10 (Bio-Rad laboatories). Kapacita sorbentu dosahovala 0,3 mg analytu na mililitr gelu. Byly zjistěny optimální podmínky eluce a vyvinut postup imunoafinitní extrakce. Metoda bude využita ke studiu výskytu kumestanů v bobovitých rostlinách a v dalších vytipovaných čeledích.


Sekce:

Redukce amidových konjugátů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Beata Jonsztová M2 Ústav chemie přírodních látek prof. RNDr. Pavel Drašar, DSc.

Cílem naší práce je syntéza steroidních konjugátů s polyaminy. Zvláštní pozornost je věnována redukci peptidové vazby. Byla popsána řada metod, z nichž se zdá použití boranu jako jedna z možností slibující dobré výsledky. Příprava steroidních derivátů vychází z kyseliny lithocholové (b) a deoxycholové (a). Syntéza byla zjednodušena použitím činidla TOTU. Oligopeptidy (c) jsou syntetizovány na pevném nosiči. R´´ H

NHR NH

H H

NH

H

HO H

a) R'' =OH b) R" =H

c)

NH

NH2


Sekce:

Syntéza racemické 2-deoxy-3-C-fenyl-arabino-hexopyranosy Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Pavel Kielkowski M2 Ústav chemie přírodních látek Doc. Ing. Ladislav Kniežo, CSc.

Wittigova reakce ylidu 1 s benzaldehydem poskytuje substituovaný trans-1-oxa-1,3butadien 2. Jeho cykloadicí s ethylvinyleterem za katalýzy Eu(fod)3 vzniká racemický cykloadukt 3a + 3b. Redukcí esterové skupiny a následnou hydroborací dvojné vazby se získá racemický ethyl-2-deoxy-3-C-fenyl-β-arabino-hexopyranosid 4a + 4b. Ve finálním produktu syntézy jsou jeho hydroxylové skupiny chráněny jako benzylethery 5a + 5b. H

O Ph3P

O

O Ph

OEt

OEt O

OEt

O

OEt

+

3a

OEt

O

BnO

OEt

+

OEt

Ph

O

BnO

OEt

BnO

Ph

Ph 4b

3b

Ph

BnO

HO Ph

O

EtO

+

O

HO

4a

O

EtO

2

HO

Sekce:

OEt

O

1

HO

O

O

5a

Ph 5b


Nový dithioacetal 2-deoxy-2-thio-D-talosy Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Eva Kubíčková B3 Ústav chemie přírodních látek prof. Ing. Jitka Moravcová, CSc., doc. Ing. Karel Kefurt, CSc.

Ethyl-2,3,4,6-tetra-O-acetyl-1-thio-β-D-galaktopyranosid jako výchozí látka pro syntézu deoxyfluorgalaktosylfosfonátů byl připraven z D-galaktosy postupnou oneEtS SEt pot reakcí s acetanhydridem a ethanthiolem katalyzovanou bortrifluoridetherátem1. Z reakční směsi byl isolován dosud nepopsaný diethylEtS dithioacetal 3,4,5,6-tetra-O-acetyl-2-S-ethyl-2-thio-D-talosy (1). Je diskutoAcO ván pravděpodobný mechanismus vzniku thioacetalu 1. AcO OAc 1 (12 %) CH2OAc

1. Agnihotri G., Tiwari P., Misra A.K., Carbohydr. Res. 340, 1393 (2005).



Kombinovaná VCD, IČ a NMR spektrální a výpočetní studie jednoduchých monosacharidů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Vít Novák M1 Ústav chemie přírodních látek Dr. Ing. Ivan Raich.

Kromě běžně využívaných metod ve strukturní analýze jako IČ, NMR a hmotnostní spektroskopie se však rozvíjejí i mnohé další metody jako například vibrační cirkulární dichroismus, kombinující chiroptické a spektroskopické metody. Interpretace spekter všech těchto experimentálních metod se v současnosti běžně provádí v kombinaci s výpočetními postupy, především na ab initio nebo DFT úrovni. Pro připravenou 3-O-acetyl-1,2-O-isopropyliden-β-D-threofuranosu byla změřena IČ, NMR a VCD spektra v chloroformu a zároveň byl proveden jejich teoretický výpočet v programu Gaussian 03W. Výpočtu spekter předcházela detailní geometrická optimalizace, která byla provedena hybridní DFT metodou v chloroformu s použitím solvatačního modelu CPCM. Zastoupení výsledných konformerů bylo vypočítáno na základě Boltzmannových populací. Dále byly provedeny výpočty IČ, VCD a NMR spekter. Všechna vypočtená spektra byla detailně porovnána s experimentálními. 1H NMR chemické posuny měly podle očekávání poměrně dobrou schodu s experimentálními. Vypočtená IČ a VCD spektra se po škálování také shodovala dobře až na relativní intenzity. Po škálování vlastní škálovací funkcí se shoda ještě zlepšila. Sekce:


IMUNOANALÝZA EQUOLU Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Olívia Policianová M2 Ústav chemie přírodních látek doc. RNDr. Oldřich Lapčík, Dr.

Equol je jeden z metabolitov pri premene isoflavonoidov pôsobením ľudskej črevnej mikroflóry v zažívacom trakte. Zaradzujeme ho medzi fytoestrogény. Pri tomto bakteriálnom metabolizme, kde prekurzormi sú isoflavonoidy daidzein a formononetín, ktoré sa nachádzajú vo veľkom množstve hlavne v sóji, si vie vytvoriť equol iba 30-50% populácie. Fytoestrogén- equol pôsobí na estrogénne receptory a tým sa podieľa na znižovaní pravdepodobnosti výskytu rôznych chorôb ako napr. rakoviny prsníka, žalúdka, prostaty a zmierňuje aj príznaky menopauzy. Je tiež inhibítorom 5α-reduktasy, antioxidantom a má chemopreventívne účinky. V tejto práci som skúšala možnosť využitia troch nových protilátok (PL 79, PL 80, PL 81) ku konjugátu equol-4´-OVA k imunochemickému stanoveniu equolu metódou nepriamej kompetitívnej ELISA. Princípom metódy je kompetícia analytu zo vzorky a analytu imobilizovaného v jamke polystyrénovej mikrotitračnej doštičky o väzbové miesta na protilátke. Riedenie protilátky i konjugátu equol-4´-OVA som optimalizovala na mikrotitračných doštičkách. Výsledné najlepšie kombinácie som porovnávala s už vyvinutou metódou ELISA s konjugátom equol-4´-OVA a protilátkou PL33.


Sekce:

Příprava prekurzorů α-(1→3)-C-disacharidů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Eva Prchalová M2 Ústav chemie přírodních látek doc. Ing. Ladislav Kniežo, CSc.

Peracetylovaná L-fukosa 2 poskytla reakcí s allyltrimethylsilanem v přítomnosti BF3·Et2O a TMSOTf směs propenů 3 ( α:β = 2:1). Po deacetylaci a rekrystalizaci z isopropylalkoholu byl z této směsi izolován čistý α-anomer 4. Benzylací a následnou ozonolýzou dvojné vazby byl připraven odpovídající aldehyd 6. Wittigovou reakcí aldehydu 6 s thiazolovým ylidem byl získán 1-oxa-1,3-butadien 7. Cykloadice s chirálním vinyletherem v přítomnosti Eu(fod)3 byla vysoce stereoselektivní a vedla k jedinému produktu 8. OH OH O 1

OH

OAc OAc

Ac2O

O

OH O3

allyl-TMS BF3.Et2O OAc OAc OAc TMSOTf OAc

2

Ph3P

OBn OBn O

N S

7

BnBr NaH

OBn

N

O 5 O

COOMe

OBn N S O

Eu(fod)3 8

O Ph

Sekce:

OBn

Ph

S O

OBn OBn

OBn OBn O

O

O 6

O

OH

4

3 OBn OBn

O

OBn

OAc

O

OH OH

CH3OH CH3ONa

COOMe


Predikce optické otáčivosti a IČ spekter jednoduchých monosacharidů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Kateřina Tomčáková M2 Ústav chemie přírodních látek Dr. Ing. Ivan Raich

Pro strukturní studie nejrůznějších chemických látek, předpovědi jejich fyzikálně chemických vlastností a interpretace jejich spekter se v posledních letech stále více využívají predikce na ab initio/DFT úrovni. Výpočty chiroptických vlastností se dále navíc využívají k určení absolutní konfigurace sacharidů a jiných chirálních látek a k dalším stereochemickým studiím. Pro bicyklické methylerythrofuranosidy s tříčlenným oxiranovým, thiiranovým a aziridinovým kruhem byly v roztoku na nejrůznějších teoretických úrovních počítány optické otáčivosti a infračervená spektra. Podrobně je diskutován vliv metody, báze a dalších podmínek a kvantitativní shoda vypočtených a experimentálních hodnot je vyjádřena pomocí středních kvadratických odchylek (RMS). Výpočtům uvedených vlastností předcházely geometrické optimalizace, rovněž v solvatovaném stavu, s využitím solvatačního modelu CPCM. Všechny výpočty byly prováděny v programu Gaussian 03W.

Seznam sekcí a složení komisí

Recommend Documents