Testování účinků xanthohumolu na tkáňových kulturách kolorektálního karcinomu

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2012

Seznam sekcí a složení komisí – ústav 319

Biotechnologie I (přednášková) Knihovna ústavu 319, 9:00

Sekce: Komise: Předseda: Členové:

Studenti:

Sekce :

doc. Dr. Ing. Petra Patáková Ing. Lucie Siříšťová, Ph.D. Ing. Martin Halecký, Ph.D. Ing. Olga Schreiberová, Ph.D.

Bc. Kristýna Fialová Bc. Anton Karachevtsev Bc. Eva Kvasničková Bc. Šárka Pěchoučková Bc. Nikola Podolová Bc. Michaela Šiková Bc. Klára Vitoušová

Biotechnologie I

Testování účinků xanthohumolu na tkáňových kulturách kolorektálního karcinomu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Kristýna Fialová M2 Biotechnologie prof. Ing. Pavel Dostálek, CSc.

Kromě využití samičích chmelových hlávek v různé formě v pivovarském průmyslu, se dnes stále více využívá jejich zpracování pro nepivovarské účely, zejména ve farmaceutickém průmyslu. Mezi farmaceuticky významné látky chmele patří především prenylované flavonoidy, a to pro jejich prokázané antikarcinogenní, antioxidační, antimikrobiální, protizánětlivé a estrogenní účinky. Lze očekávat, že by preparáty na bázi prenylflavonoidů mohly hrát v budoucnu významnou roli v boji proti nádorovým onemocněním. Předmětem práce bylo studium vlivu významných zástupců prenylovaných flavonoidů chmele xanthohumolu a isoxanthohumolu na růst buněk kolorektálního karcinomu. Pro tento účel byla použita buněčná linie rakovinných buněk lidského střeva HT29 a dosud netestovaná linie SW620. Předpoklad, že prenylované flavonoidy inhibují růst buněk kolorektálního karcinomu linie HT29, byl potvrzen. Stejně tak se podařilo prokázat inhibiční působení chmelových prenylflavonoidů na růst karcinomových buněk linie SW620 a stanovit koncentrace, při kterých jsou dané prenylflavonoidy účinné.

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2012 Sekce :

Biotechnologie I

Zvýšení kvality sladu prostřednictvím vhodného pH máčecí vody Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Anton Karachevtsev M2 Biotechnologie Ing. Marcel Karabín, Ph.D.

Se zvyšující se produkcí piva a sladových nápojů rostou i nároky kladené na množství, kvalitu a cenu základních surovin, tedy i sladu. Snaha o urychlení vývoje technologických postupů vyžaduje podrobné studium řady faktorů, díky nimž je možné celý výrobní proces zefektivnit. Jedním z těchto faktorů je i pH vody používané v jednotlivých fázích výroby. Pro účely této práce byly v pokusné mikrosladovně a v laboratorním měřítku vyrobeny šarže ječmene lišící se v pH máčecí vody (4 až 9). Připravené vzorky sladu byly podrobeny fyziologickému rozboru (příjem vody zrnem a rychlost klíčení) a rozboru chemickému, zejména s ohledem na extrakt a obsah fenolových látek. Pomocí zmíněných analytických postupů byly nalezeny zajímavé závislosti, zejména mezi pH máčecí vody a rychlostí příjmu vody a klíčení. Další studium těchto parametrů by tedy mohlo přispět ke zlepšení kvality sladu a zejména k urychlení výrobního procesu a úsporám na vodním hospodářství sladoven.

Sekce :

Biotechnologie I

Biosyntéza vybraných kyselin citrátového cyklu, produkovaných kvasinkou Yarrowia lipolytica Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Eva Kvasničková M2 Biotechnologie prof. Ing. Mojmír Rychtera, CSc.

Biotechnologická produkce kyselin citrátového cyklu (především jantarové, jablečné a fumarové) je v současné době velmi aktuální otázkou. Tyto organické kyseliny mají široké využití v oblasti chemického, potravinářského, farmaceutického i agrochemického průmyslu a jejich chemické syntézy jsou buď drahé, nebo méně šetrné k životnímu prostředí oproti mikrobiální produkci. Kvasinku Yarrowia lipolytica používáme jako produkční mikroorganismus z toho důvodu, že je schopna utilizovat glycerol jako jediný zdroj uhlíku a energie pro tvorbu biomasy a posléze extracelulárních produktů v podobě organických kyselin. Glycerol je vedlejším produktem při výrobě biopaliv z živočišných tuků a rostlinných olejů. Jeho využití v dalších biotechnologických procesech je žádoucí, protože se nehromadí jako odpad a navíc je jeho cena jako substrátu velice nízká. Cílem této práce bylo identifikovat veškeré produkty v použitém médiu včetně jejich výsledných koncentrací a optimalizovat proces z hlediska vstupní koncentrace substrátu a počátečního pH média. Výsledné koncentrace získaných organických kyselin byly analyzovány pomocí vysoce účinné kapalinové chromatografie (HPLC). Poznatky z těchto měření byly použity pro určení vhodných podmínek pro proces vedený v bioreaktoru.


Biotechnologie I

Úloha vybraných aminokyselinových zbytků kapsidového proteinu Mason-Pfizerova opičího viru při tvorbě retrovirových částic Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Šárka Pěchoučková M2 Biochemie a mikrobiologie Ing. Pavel Ulbrich, Ph.D.

Retroviry, mezi něž patří i virus HIV, způsobují závažná onemocnění obratlovců včetně člověka. Díky studiu a pochopení replikačního cyklu retrovirů byla již vyvinuta léčiva, která inhibují některé z jeho fází a jsou dnes běžně používána při terapii AIDS. Jedním ze studovaných kroků replikačního cyklu retrovirů a možným cílem nových antivirotik je skládání virových částic ze strukturního polyproteinu Gag uvnitř hostitelské buňky. Poskládané nezralé částice později vypučí z buňky a proteolytickým procesem zvaným zrání z nich vzniká infekční virion. Naše studium se zaměřuje na tvorbu a strukturu nezralé virům podobné částice (VLP) z delečního mutantu polyproteinu Gag Mason-Pfizerova opičího viru (M-PMV) obsahujícího kapsidový (CA) a nukleokapsidový protein (NC). V něm byly identifikovány sekvence potenciálně zodpovědné za kritické interakce mezi molekulami tohoto proteinu v nezralé virové částici. Cílem této práce byla příprava a purifikace proteinů nesoucích vybrané mutace v těchto sekvencích, především mutace v oblasti spojující Cterminální a N-terminální doménu CA a mutace dalších interakčních aminokyselin v CA. Byly studovány VLP těchto mutovaných proteinů v bakteriálních buňkách a in vitro a porovnány s VLP, které vytváří ΔPro-CA-NC M-PMV divokého typu. Sekce :

Biotechnologie I

Separace mikroskopických řas pomocí magnetických částic Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Nikola Podolová M1 319 doc. Ing. Tomáš Brányik Ph.D.

Mikroskopické řasy jsou využívány k výrobě doplňků stravy, krmiv, barviv, biopaliv apod. Jedním z hlavních problémů týkajících se průmyslové produkce řas jsou vysoké investiční a provozní náklady, zejména při sklizni řas. Možné řešení levné a jednoduché sklizně jsme hledali v magnetických separacích. Cílem předložené práce bylo zjistit, zda je možné využít magnetických agens (nanočástice SiMAG-ionex, Chemicell) k úspěšné separaci biomasy sladkovodní mikroskopické řasy Chlorella vulgaris P12 na základě predikce mikrobiální adheze pomocí tří fyzikálně-chemických modelů (termodynamický, DLVO, XDLVO) a následného ověření adheze v praxi. Nejprve byly charakterizovány povrchové vlastnosti buněk C. vulgaris a magnetických částic (kontaktní úhel, zeta potenciál). Naměřená data sloužila k výpočtům predikce adheze. Ověření adheze v praxi proběhlo stanovením doby separace, dále byla sledována závislost účinnosti separace biomasy na hmotnostním poměru přidaných magnetických částic k biomase při pH 4, 7, 10. Separace buněk byla provedena úspěšně (nad 90 %), nejlépe v prostředí o pH 4, jak předpověděly teorie DLVO i XDLVO.


Biotechnologie I

Biologická aktivita (toxicita) nanočástic a možnosti její modulace Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Michaela Šiková M2 Biotechnologie prof. Ing. Alena Čejková, CSc.

Nanočástice nulamocného železa disponují výbornými redukčními vlastnostmi, které jim umožňují úspěšně degradovat široké množství kontaminantů. Nevýhodou těchto nanočástic je jejich značná cytotoxicita, která je spojována se vznikem oxidativního stresu. Vzhledem k této skutečnosti se hledají způsoby možné protekce. Řešením by mohla být aplikace huminových látek, u kterých byl určitý vliv na omezení cytotoxicity prokázán. Rovněž bylo zjištěno, že přítomnost některých nanočástic se u mikroorganismů může projevit změnou buněčné morfologie. V této práci se zabýváme vlivem nanočástic nulamocného železa na změnu morfologie buněk kvasinky Trichosporon cutaneum. Byl zkoumán vliv koncentrací 0,1; 0,5; 1 a 5 g/l nulamocného železa v a bez přítomnosti huminových látek. Nejvýraznější vliv na změnu morfologie exponovaných buněk byl, oproti kontrolní populaci, zaznamenán u vyšších aplikovaných koncentrací nanočástic železa.

Sekce :

Biotechnologie I

Řízená výroba sladu náchylného k samovolnému přepěňování piva pomocí mikrokultivačního zařízení Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Klára Vitoušová M2 Biotechnologie doc. Ing. Tomáš Brányik, Ph.D.

Gushing je negativní jev, při kterém dochází ke spontánnímu přepěňování piva po otevření lahve či plechovky. Otevřením dojde k uvolnění nadměrného tlaku nad pivem, čímž se vytvoří velkého množství malých bublin v celém objemu kapaliny, které rychle stoupají nahoru a vytváří pěnu samovolně vystřikující z lahve. Hlavními prekurzory gushingu jsou sekundární metabolity vznikající z plísňové kontaminace ječmene. Nejběžnějším kontaminantem je plíseň rodu Fusarium, která produkuje silně povrchově aktivní proteiny zvané hydrofobiny, které se podílejí na stabilizaci malých bublin CO 2 v pivu. Cílem práce bylo opakovaně připravit slad s gushingovou aktivitou pomocí kontaminace ječmene plísní rodu Fusarium v různých fázích sladování. K přípravě sladu bylo použito mikrokultivační zařízení, které se skládá ze 3 technologických částí určených pro máčení, klíčení a hvozdění. Řízení procesu je plně automatické s možností regulace jednotlivých parametrů. Ječmen byl kontaminován během máčení nebo klíčení pomocí suspenze buněk Fusarium culmorum anebo během máčení pomocí Fusarium oxysporum. U všech vyrobených sladů byl poté vyhodnocen gushingový potenciál. Gushingově pozitivní slad bude porovnán s gushingově negativním sladem připraveným ze stejného ječmene na základě fyzikálně-chemických veličin.


Biotechnologie II (přednášková) posluchárna A12, 9:00


Studenti:

Sekce :

prof. Ing. Pavel Dostálek, CSc. Dr. Ing. Leona Paulová Ing. Irena Kolouchová, Ph.D. Ing. Marcel Karabín, Ph.D. Bc. Eliška Beldíková Bc. Jiří Holler Bc. Nikol Krmenčíková Klára Ondrušová Bc. Lucie Vaicenbauerová Bc. Vojtěch Vondra Bc. Veronika Zikmundová

Biotechnologie II

Použití jednobuněčných řas k sorpci polyfenolů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Eliška Beldíková M1 Biotechnologie doc. Ing. Tomáš Brányik, Ph.D.

Jednobuněčné řasy představují významnou skupinu mikroorganismů s širokým biotechnologickým potenciálem, a to zejména v oblasti potravinářského, krmivářského a farmaceutického průmyslu. Buněčné stěny zelených řas rodu Chlorella jsou charakteristické značnou chemickou variabilitou. Nachází se zde mnoho domén, schopných vázat na svůj povrch některé fenolové látky přítomné ve vodných a slabě alkoholických roztocích. Tato práce se zabývá studiem právě tohoto typu sorpce a v rámci jejího řešení byly prokázány výrazné sorpční vlastnosti řasy Chlorella vulgaris, zejména vůči polyfenolům ze skupiny flavan-3-olů (prekursory koloidního zákalu piva, vína a ovocných džusů) a prenylovaných flavonoidů (významné rostlinné fytoestrogeny a antioxidanty). Další část práce byla věnována dynamice sorpčních reakcí, kde byla opět prokázána vysoká afinita řas ke dvěma zmíněným skupinám látek. V budoucnu by tedy výsledky tohoto výzkumu mohly výraznou měrou přispět jednak k vývoji zcela unikátních typů sorbentů polyfenolových látek a dále pak k vývoji nových řasových doplňků stravy obohacených o řadu látek s prokazatelně pozitivními účinky na lidské zdraví.


Biotechnologie II

Studium vlivu rhamnolipidů na adhezi mikroorganismů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Jiří Holler M2 Biotechnologie prof. Ing. Jan Masák, CSc.

Rhamnolipidy jsou povrchově aktivní látky produkované mikroorganismy, jejichž využití je, vzhledem k jejich biologickému původu a snadné degradovatelnosti, stále více rozšiřováno. Ve své práci se zabývám vlivem těchto biosurfaktantů na adhezi potenciálně patogenních mikroorganismů. Jedním z možných účinků těchto látek může být inhibice tvorby biofilmu. Vliv rhamnolipidů získaných z různých produkčních mikroorganismů byl testován pomocí systému Cellavista v mikrotitrační destičce (materiál polystyren). Byla sledována adheze buněk na dna jamek po kondicionaci povrchu destiček pomocí rhamnolipidů. Osídlená plocha byla vyhodnocena pomocí obrazové analýzy. Pracovalo se s eukaryotní mikroorganismy, kvasinkami Trichosporon cutaneum CCY 30.5.10 a Candida krusei DS 39.

Sekce :

Biotechnologie II

Plísňová kontaminace v řetězci ječmen-pivo, réva vinná-víno, její vliv na obsah mykotoxinů a PCR detekce Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Nikol Krmenčíková M1 Biotechnologie Ing. Jaromír Fiala, Ph.D.

Mykotoxiny v lidské potravě jsou globálním problémem. Zdrojem bývají nejčastěji toxinogenní plísně. Problémem plísňové kontaminace je přítomnost v potravním řetězci už se vstupní surovinou. V této práci byl sledován ječmen jako základní surovina pro výrobu piva a hrozny révy vinné jako surovina pro výrobu vína. Ječmen byl sledován v průběhu celého sladovacího procesu. U vína byly měřeny pouze vinné hrozny a hotové víno. U vzorků byla kontrolována plísňová kontaminace: makroskopicky a mikroskopicky. Jako kontrola správné identifikace a zároveň pro kvantifikaci mikroorganismů byla použita metoda PCR. Klíčovými mykotoxiny ve vybraných vzorcích byly zvoleny deoxynivalenol pro pivo a ochratoxin-A pro víno. K proměření přítomnosti mykotoxinů byl použit ROSA-M Reader.


Biotechnologie II

Stanovení nečistot kyseliny jantarové získané bioprocesem Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Klára Ondrušová B3 Biotechnologie Dr. Alena Kubátová, prof. Ing. Jan Páca, DrSc.

Kyselina jantarová je významnou surovinou při výrobě polymerů, v potravinářském, kosmetickém a farmaceutickém průmyslu. Tradiční výroba hydrogenací kyseliny maleinové nebo jejího anhydridu je v posledních letech nahrazována alternativou - bioprocesem. Obsahem práce je analýza vzorků průmyslově vyprodukované bio-jantarové kyseliny za účelem detekce nečistot s nežádoucím zápachem a barvou, které jsou vedlejšími produkty bioprocesu a nelze je zcela odseparovat. Většina obsažených analytů patří strukturně mezi alkoholy, sacharidy a karboxylové kyseliny. Jejich detekce je tudíž založena na derivatizaci silylačními činidly: N,O-Bis(trimethylsilyl)trifluoroacetamid (BSTFA) a trimethylsilyl-N-N-dimetylkarbamát (TMSDMC). Následná kvalifikace látek probíhala pomocí analýz na GC-MS. Složení vzorků bylo porovnáno s analytickým standardem kyseliny jantarové a se vzorkem, jehož celkové složení vyhovuje aktuálním požadavkům průmyslové výroby. Pro jednotlivé vzorky byly nalezeny charakteristické nečistoty, které byly dále posuzovány z hlediska jejich vlivu na kvalitu výsledného produktu.

Sekce:

Biotechnologie II

Vliv magnetického pole na reprodukční a metabolickou aktivitu jednobuněčného organismu a buněčnou adhezi Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Lucie Vaicenbauerová M2 Biotechnologie prof. RNDr. Vladimír Jirků, DrSc.

Cílem této práce bylo sledovat možnou změnu degradace fenolu, růstu buněčné populace a buněčné adheze v průtočné cele u Gram-pozitivní bakterie Rhodococcus erythropolis v důsledku působení homogenního elektromagnetického pole. Byly nalezeny podmínky (hodnota magnetické indukce 50 mT), při kterých vykazovala buněčná populace vystavena elektromagnetickému poli odlišné chování oproti referenční buněčné populaci. Při biodegradaci fenolu bylo sledováno koncentrační rozmezí od 0,3 g/l do 1,2 g/l a zároveň byl proměřován růst buněčné populace (OD600 nm). Při působení elektromagnetického pole byl detekován vyšší nárůst buněčné populace i rychlejší biodegradace fenolu. Při sledování vlivu magnetického pole na buněčnou adhezi byla použita průtočná cela, která se po určitých časových intervalech snímala na mikroskopu do sérií fotek, které byly vyhodnoceny pomocí analýzy obrazu. Při působení magnetického pole byla osídlena větší plocha oproti kontrole.


Biotechnologie II

Studie termofilních kmenů kontaminujících ovocné nápoje Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Vojtěch Vondra M2 Biotechnologie Ing. Lucie Siříšťová, PhD.

Termofilní rod Alicyclobacillus je známý zejména jako kontaminant ovocných nápojů. Hlavním nežádoucím produktem metabolismu je guaiacol, který kazí nápoje svým medicinálním nebo kouřovým zápachem. Tato práce se zabývá třemi kmeny rodu Alicyclobacillus: A. acidoterrestris CCM 4660, A. sacchari DSM 17974 a A. fastidiosus DSM 17978, které byly izolovány z potravinářských výrob. U všech tří kmenů je sledována schopnost produkce guaiacolu z vanilinu, jenž je jedním z možných prekurzorů vzniku této látky. Vanilin i guaiacol byly stanovovány pomocí kapalinové chromatografie s UV detekcí. Dále se práce zaměřuje na povrchové vlastnosti vybraných kmenů s cílem zjistit, jaká je přilnavost těchto kontaminantů na výrobní zařízení a zhodnotit, zda jsou tyto bakterie schopny tvorby biofilmu, který by mohl představovat významný zdroj kontaminace ve výrobě. Měřeny byly kontaktní úhly tří kapalin na buněčných vrstvách a z naměřených dat byly pomocí příslušných vztahů vypočteny volné interakční energie umožňující předpovědět, jaké jsou dispozice testovaných termofilních kmenů k adhezi.

Sekce :

Biotechnologie II

Změna fenotypu bakterií rodu Clostridium Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Veronika Zikmundová M2 biotechnologie doc. Dr. Ing. Petra Patáková

Butanol je možné využívat jako rozpouštědlo, monomer pro výrobu butylovaných plastů nebo by bylo možné ho přidávat do benzínu podobně jako ethanol. Butanol lze získávat pomocí rozpouštědlotvorných bakterií rodu Clostridium ABE fermentací. Během tohoto procesu nejdříve vznikají kyseliny octová a máselná, poté dochází ke změně metabolismu a vytváří se zejména butanol a aceton. Butanol jako konečný produkt ABE fermentace je vysoce toxický pro produkční bakterie, což omezuje u divokých kmenů jeho maximální dosahovanou koncentraci na hodnoty cca 13 g/l. Vzhledem k tomu, že toleranci k butanolu ovlivňuje současná činnost zhruba 200 genů, byla pro získání mutantů zvolena metoda chemické mutageneze pomocí ethidiumbromidu. Mutanty tolerantní k butanolu byly testovány na mikrotitračních destičkách za použití bromkresolového purpuru jako indikátoru růstu podle své tolerance k butanolu. Následně byl vyvíjen protokol pro přípravu protoplastů. Protoplasty připravené z odolných mutantů by mohly být v budoucnu použity pro další vývoj nových kmenů metodou genome shuffling.


Seznam sekcí a složení komisí – ústav 320 Antimikrobiální látky (plakátová) B20 + chodby ústavu 320, 9:00


Studenti:

doc. Ing. Igor Hochel, CSc. Ing. Martina Nováková, Ph.D. Ing. Vojtěch Jurga Ing. Veronika Kurzawová PharmDr. Jindřiška Matoušková

Ing. Pavla Bartošková Bc. Agáta Dvorská Bc. Gabriela Kroneislová Bc. Zuzana Kubáňová Bc. Eliška Kunická Bc. Mariola Sikorová Bc. Vendula Študentová

Sekce: Antimikrobiální látky

Vliv koncentrace kanamycinu na indukci bioluminiscence E. coli ARL 1 ionty Hg2+ Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Ing. Pavla Bartošková M2 Biochemie a mikrobiologie Ing. Gabriela Kuncová, CSc., VŠCHT garant doc. RNDr. Jarmila Pazlarová, CSc.

Kanamycin je aminoglykosidové antibiotikum izolované z bakterie Streptomyces kanamyceticus, které inhibuje syntézu proteinů (váže se na 30S podjednotku ribosomů). Jeho nejvíce používanou formou je kanamycin sulfát. V molekulární biologii se nejčastěji využívá jako selekční činidlo pro izolaci bakterií, které obsahují ve svém genomu gen pro rezistenci k tomuto antibiotiku. Mikroorganismus E. coli ARL1 je bioluminiscenční bioreportér, obsahující ve svém chromozomu, vnesený konstrukt, který obsahuje luxCDABE gen pod kontrolou mer promotoru a gen rezistence ke kanamycinu. V přítomnosti iontů rtuti produkuje tento bioreportér bioluminiscenci. V této práci jsme používali suspenzní buňky E. coli ARL 1 a studovali jsme vlivy buněčné koncentrace a koncentrace kanamycinu na intenzitu bioluminiscence indukované ionty Hg2+. Přídavkem glukózy v koncentraci 20 mmol/l (bioluminiscence je energeticky náročná reakce) a také zvýšením koncentrace kanamycinu z 50 až na 400 mg/l bylo dosaženo zvýšení intenzity indukované bioluminiscence, neboť kanamycin zvyšuje selekční tlak podporující luminiscenční geny.

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2012 Sekce: Antimikrobiální látky

Antimikrobiální účinky vrstev ošetřených TiO2 Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Agáta Dvorská M1 Biochemie a mikrobiologie Ing. Petra Lovecká, Ph.D., prof. Dr. Ing. Josef Krýsa

I když jsou v dnešní době známy mnohé desinfekční prostředky a metody, vývoj antimikrobiálních látek stále pokračuje. Důvodem je snaha najít finančně i časově nenáročné řešení a problém vytváření rezistence vůči zažitým antimikrobiálním činidlům. Cílem práce bylo zjistit antimikrobiální účinek vrstev ošetřených fotokatalyzátorem oxidem titaničitým na vybrané druhy mikroorganismů. Zvoleni byly zástupci ze skupiny gramnegativních a grampozitivních bakterií, kvasinek a plísní. Antimikrobiální efekt byl ověřován u dvou různých typů vrstev s obsahem oxidu titaničitého. První typ vrstev byl připraven metodou sol-gel, druhý typ vrstev, tzv. částicový, byl připraven nakapáním suspenze TiO2 na mikroskopická sklíčka. Účinnost vrstev byla stanovena dle normy ISO 27447:2009. Nejvyšší antimikrobiální efekt sol-gel vrstvy byl pozorován při působení na Candida utilis, účinnost pak klesala v pořadí Escherichia coli > Bacillus subtilis > Fusarium sp. Účinnost částicové vrstvy na mikroorganismy klesala v pořadí Candida utilis > Bacillus subtilis > Escherichia coli > Fusarium sp. Sekce: Antimikrobiální látky

Toxicita antimikrobiálních peptidů ve srovnání s klasickými antibiotiky a biocidy Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Gabriela Kroneislová M1 Biochemie a mikrobiologie Ing. Petra Lovecká, Ph.D.

Vzhledem ke zvyšujícímu se počtu mikroorganismů rezistentních vůči antibiotikům je potřeba hledat nové látky s antimikrobiálními účinky. Jednou z nadějných skupin jsou antimikrobiální peptidy (mají široké spektrum účinku a vysokou specifitu). Jejich nedostatkem je však jejich možná cytotoxicita. Cílem této práce bylo studium antimikrobiálních vlastností nově syntetizovaných krátkých peptidů s různými modifikacemi a následné porovnání s klasickými antibiotiky. Přístrojem Biosreen C® byla určena minimální inhibiční koncentrace (MIC). U modifikovaných peptidů byly hodnoty MIC srovnatelné s účinnými koncentracemi antibiotik. Cytotoxicita byla měřena pomocí systému RTCA DP Analyzer (Roche) na buněčných liniích jaterních nádorových buněk HepG2 a ledvinových buněk HEK293T. Zde byla zjištěna 50% inhibice proliferace buněk v koncentraci 200 µg/ml u všech testovaných peptidů. Dále byla sledována hemolytická aktivita a u vybraných peptidů i endokrinní aktivita. Nejúčinnějším peptidem s nejmenšími vedlejšími účinky je peptid SHP3.3 – hexapeptid s amidovaným C-koncem a s provedenou modifikací navázáním litocholové kyseliny.


Biologická aktivita syntetických antimikrobiálních peptidů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Zuzana Kubáňová M1 Biotechnologie Ing. Petra Lovecká, Ph.D.

Znatelný nárůst rezistence patogenních bakterií, zaznamenaný v poslední době u všech druhů komerčně používaných antibiotik, vyústil v hledání nových přístupů k léčbě infekčních onemocnění. Jedním z možných řešení tohoto problému je využití antimikrobiálních peptidů. Tento projekt se zabývá navrhováním a chemickou syntézou krátkých antimikrobiálních peptidů a jejich testováním. Práce byla inspirována studií, ve které byly izolovány tři perspektivní rostlinné antimikrobiální peptidy z kokosového mléka. Z nich byl námi vybrán peptid Cn-AMP1, který vykazoval nejnižší MIC pro testované bakterie, a na základě tohoto vzoru byl syntetizován tento původní peptid a jeho modifikace obsahující amidaci a nebo substituci poslední aminokyseliny. Takto byly připraveny čtyři peptidy pomocí syntézy na pevné fázi, přečištěny pomocí RP-HPLC a potvrzeny hmotnostní spektrometrií MALDI-TOF. Biologická aktivita byla dosud stanovena u dvou peptidů a to prostřednictvím přístroje Bioscreen C na 10 kmenech mikroorganismů (Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis, Micrococcus luteus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella enteritidis, Candina utilis, Candida albicans a Pichia anomala). Sekce: Antimikrobiální látky

Antimikrobiální peptidy izolované z křene a z tkáňové kultury křene Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Eliška Kunická M2 Biochemie a mikrobiologie Ing. Petra Lovecká, Ph.D.

Vzhledem ke stále se zvyšující rezistenci mikroorganismů k běžně používaným antibiotikům je v současné době kladen důraz na izolaci, charakterizaci a testování nových peptidů izolovaných především z rostlin, které vykazují antimikrobiální aktivitu. Křen selský byl vybrán pro izolaci těchto peptidů, protože je znám jako přírodní antibiotikum, ale dosud z něj antimikrobiální peptidy nebyly izolovány. Vedle listů rostlin byla použita i asepticky pěstována tkáňová kultura křene neindukovaná a indukovaná E. coli a A. ochraceus. Rostlinný materiál byl homogenizován, extrahován pomocí organických rozpouštědel nebo v Tris/HCl pufru a dále purifikován chromatografickými metodami na jednotlivé frakce, které byly charakterizovány elektroforézou a hmotnostní spektrometrií. Antimikrobiální aktivita byla zjišťována difúzní metodou nebo přístrojem Bioscreen a porovnána s komerčními antibiotiky. Izolační postupy byly porovnány vzhledem ke zdrojovým materiálům a použitým extrakčním činidlům. Frakce izolované z neindukované a indukované (E. coli) tkáňové kultury křene při použití Tris/HCl pufru vykazovaly nejvýznamnější antimikrobiální aktivitu. Přítomnost peptidů nebyla zatím elektroforeticky potvrzena. Pomocí MS analýzy byla u jednoho vzorku potvrzena hmotnost peptidu 6,8 kDa.


Inhibiční účinky látek obsažených v homogenátu chmele na kmeny Helicobacter pylori, modifikace současných nebo vývoj nových metodik pro testy in vitro Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Mariola Sikorová M2 Biochemie a mikrobiologie doc. MUDr. Pavel Čermák, CSc.

Helicobacter pylori je spirálovitá bakterie, která se usídluje ve sliznici žaludku i dvanácterníku a vyvolává tam zánět. Je mimořádně častým původcem onemocnění. H. pylori vyžaduje půdy s přídavkem koňské krve. Roste ve speciální atmosféře obsahující dusík, 10 % oxidu uhličitého a 5 % vodíku po dobu 72 h. Bohužel se nepodařilo kultivovat H. pylori v tekutých půdách. Chmel obsahuje mnoho látek s inhibičními účinky na řadu bakterií, podle některých publikovaných prací i na H. pylori. Nabízí se zde možnost využití chmele jako prostředku, který zabraňuje množení tohoto patogena a vyvolání onemocnění. Pro testování účinku chmele na růst H. pylori byly nejdříve zkoušeny standardní diskové difusní metody. Následně vzhledem k problémům s difusními metodami bylo rozhodnuto použít diluční metody. Chmelový homogenát byl přidáván přímo do základu půdy a byla stanovena koncentrace nutná pro inhibici růstu H. pylori. Nyní probíhá testování ethanolových extraktů jednotlivých látek izolovaných z chmele – α- a β- kyselin, iso- α-kyselin a polyfenolů. Sekce: Antimikrobiální látky

Vytvoření modelu E. coli pro studium stability integronů jako molekulárně-epidemiologických markerů antibiotické rezistence Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Vendula Študentová M2 Biochemie a mikrobiologie Ing. Jaroslav Hrabák, Ph.D.

Významným genetickým elementem pro akumulaci genů rezistence k antibiotikům je integron. Nejčastěji se integron stává součástí mobilních elementů (např. transpozonů lokalizovaných na plazmidech), díky kterým se šíří rezistence v bakteriálních populacích. V klinických izolátech bakterií je často detekován integron třídy 1, kdy pořadí jednotlivých genových kazet je sledováno jako molekulárně-epidemiologický marker šíření rezistence v nemocničním prostředí. Významnost tohoto markeru závisí na frekvenci transpozice genových kazet obsažených v integronu při SOS odpovědi. Pro sledování transpozice genových kazet bylo vytvořeno několik modelů Escherichia coli obsahující integrony třídy 1 s různými genovými kazetami. Integrony byly amplifikovány s použitím primerů pokrývajících celou sekvenci. Amplikony byly ligovány do vhodných vektorů (pDM4, pHSG298) a transformovány do chemicky kompetentních buněk (CaCl2). Transformace kompetentních buněk plazmidem obsahujícím integron byla provedena metodou heat-shock. Transformanty byly selektovány vhodnými antibiotiky, jejichž determinanty rezistence jsou přítomny na vektoru, případně jako genové kazety integronu. SOS odpověď bude u modelových kmenů vyvolána teplotním šokem a působením fluorochinolonů.


Bioanalytické metody (plakátová) B20 + chodby ústavu 320, 9:00


Studenti:

doc. Ing. Vojtěch Spiwok, Ph.D. Ing. Jiří Šantrůček, Ph.D. RNDr. Jarmila Zídková, CSc. Ing. Tibor Füzik Ing. Silvie Rimpelová Bc. Lucie Fojtíková Bc. Bohdana Havlásková Bc. Tereza Heringová Bc. Barbora Jelínková Marek Schwarz Bc. Pavla Táborská

Sekce: Bioanalytické metody

Sestavení imunochemické metody pro stanovení anabolicky aktivního steroidu boldenonu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Lucie Fojtíková M2 Biochemie a mikrobiologie Ing. Barbora Holubová, Ph.D.

Boldenon je exogenní androgenní anabolický steroid. Pro svůj anabolický efekt bývá zneužíván ve sportu. Podle světového antidopingového kodexu je boldenon na seznamu zakázaných látek a metod dopingu. Cílem práce je sestavit rychlou a citlivou imunochemickou metodu pro stanovení boldenonu v doplňcích stravy pro sportovce. Metoda je sestavována ve formátu nepřímé kompetitivní ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay). Úkolem je výběr vhodných imunoreagencií a jejich charakterizace. Během experimentů byly vybrány vhodné kombinace koncentrací imobilizačních konjugátů, polyklonálních králičích protilátek, testován vliv podmínek (reakční pufr, teplota, čas inkubace) na parametry sestavované metody a byly sestaveny vícebodové kalibrační křivky. V rámci práce budou dále testovány křížové reakce pro vybrané protilátky se strukturně a funkčně podobnými steroidy. Práce je podporována grantem VG20112015045

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2012 Sekce: Bioanalytické metody

Vývoj imunochemické metody pro detekci testosteronu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Bohdana Havlásková M2 Biochemie a mikrobiologie Ing. Martina Blažková, Ph.D.

Steroidní hormony patří mezi látky lipofilní povahy vznikající v gonádách a kůře nadledvin. Testosteron, patřící do této skupiny látek, je produkován Leydigovými buňkami. Jeho účinky lze dělit na androgenní (př. vliv na mužské pohlavní znaky) a anabolické (růst svalové hmoty). Právě kvůli anabolickým účinkům je často nezákonně zneužíván ve sportu. Jednou z metod pro detekci steroidů je enzymová imunoanalýza (ELISA), jejíž velkou výhodou je časová nenáročnost, jednoduchost provedení a především nízká cena. Principem této metody je interakce antigenu s protilátkou. Cílem práce je vyvinout ELISA metodu pro detekci testosteronu a jeho příbuzných derivátů. K dispozici byly čtyři králičí polyklonální protilátky značeny čísly 107, 108, 109 a 110, imunizační konjugát VP2408-BSA, proti kterému byly protilátky připraveny, a imobilizační konjugáty VP2408-OVA a testosteron-17-hemisukcinát-OVA. Nejprve byly vybrány vhodné kombinace koncentrací výše zmíněných imunoreagencií, poté byl testován vliv různých podmínek (teplota, doba inkubace apod.) na parametry vyvíjené metody. Nejnižší detekční limit získaný z vícebodových kalibračních křivek byl 53±4 ng/ml. Následné stanovení křížových reaktivit použitých protilátek ověřilo jejich generickou specifitu (proti celé skupině steroidů). Sekce: Bioanalytické metody

Diagnostika producentů karbapenemas z klinického materiálu pomocí MALDI-TOF hmotnostní spektrometrie Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Tereza Heringová M1 Biochemie a mikrobiologie Ing. Jaroslav Hrabák, Ph.D.

Nejčastějším a z epidemiologického hlediska nejzávažnějším typem rezistence je produkce karbapenemas. Jedná se o enzymy hydrolyzující většinu β-laktamových antibiotik, včetně karbapenemů. Mezi nejrozšířenější typy patří enzymy označované jako KPC u enterobakterií a metalo-β-laktamasy (VIM, NDM) u enterobakterií a pseudomonád. Léčba infekcí způsobených těmito bakteriemi je omezena pouze na několik málo zbývajících antibiotik. Proto je potřeba co nejrychlejšího záchytu a následné léčby.Pro laboratorní diagnostiku producentů karbapenemas bylo zavedeno několik postupů. Patří sem například fenotypové průkazy jednotlivých producentů, kultivace na selektivních médiích s přídavkem antibiotik a v neposlední řadě detekce přítomnosti karbapenemasové aktivity pomocí MALDI-TOF MS. Cílem této práce je navrhnou a validovat selektivní tekuté médium pro záchyt karbapenem rezistentních bakterií z klinického materiálu. Následně upravit vzorek tak, aby bakteriální suspenze z této kultury mohla být přímo použita k MALDI-TOF MS detekci karbapenemasové aktivity. Tím by se mohl zkrátit diagnostický proces potřebný k vyslovení podezření na přítomnost producenta karbapenemasy o přibližne 24 hodin.


Využití diagonální chromatografie pro identifikaci nitrotyrosylových zbytků albuminu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Barbora Jelínková M2 Biochemie a mikrobiologie Ing. Jiří Suttnar, CSc.

Nitrace proteinů je významnou kovalentní modifikací, na které se podílejí reaktivní formy kyslíku a dusíku. Jejich vzájemnými reakcemi vzniká řada nitračních činidel, která způsobují nitraci tyrosinových zbytků za vzniku 3-nitrotyrosinu. Mezi nejvýznamnější nitrační činidla patří oxid dusnatý (NO), oxid dusitý (NO2), peroxynitrit (ONOO-) a od něj odvozené sloučeniny. Zvýšená produkce reaktivních forem kyslíku a dusíku způsobuje oxidační stres, čímž může docházet k rozvoji různých onemocnění, např. cévních komplikací, zánětlivých a psychiatrických onemocnění. Detekce nitrovaných peptidů tak může být využita k rychlé diagnostice různých onemocnění. Analýza nitrovaných peptidů je založena na detekci nitrotyrosinové skupiny, což umožňuje metoda COFRADIC (kombinovaná frakční diagonální chromatografie), kterou my prozatím aplikujeme na hovězí sérový albumin. Jejím principem je trypsinizace proteinů, v našem případě BSA, separace vzniklých peptidů na chromatografii na reverzní fázi, a redukce sesbíraných frakcí dithioničitanem sodným, přičemž při další separaci vidíme hydrofóbní posun nitrovaných peptidů. Naším cílem je využít tuto metodu pro detekci nitrovaných peptidů u pacientů s chronickou myeloidní leukémií.

Sekce: Bioanalytické metody

Testování biokompatibility hořčíkových slitin pro medicínské aplikace Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Marek Schwarz B3 Biochemie a mikrobiologie Ing. Jan Lipov, Ph.D.

V poslední době se stále více zkoumají vlastnosti hořčíkových slitin. Jednou z aplikací je jejich využití jako biodegradabilních materiálů pro medicínské aplikace. V rámci našeho projektu se ve spolupráci s Ústavem korozního inženýrství zabýváme slitinami vhodnými pro výrobu implantátů použitelných v ortopedii. Tyto implantáty musí mít dobré fyzikální a mechanické vlastnosti a vhodnou rychlost degradace při zachování minimální toxicity. Samotný hořčík není pro tento účel ideální a jeho vlastnosti se proto musí upravovat legováním jinými prvky. Používá se např. galium, indium, cín nebo kovy vzácných zemin. Cytotoxicitu statických výluhů slitin a cytotoxicitu solí samotných legujících prvků sledujeme pomocí tzv. WST testu, který patří do skupiny MTA (microculture tetrazolium assay) testů s použitím osteosarkomatické buněčné linie U-2 OS.


Možnosti kvantifikace gangliosidů odvozených od gangliotetraosy Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Pavla Táborská M2 Biochemie a mikrobiologie MUDr. Lucie Muchová, Ph.D.

V játrech potkana kmene Wistar jsou výrazně dominantní gangliosidy GM3, GM1 a GD1a vznikající a-cestou biosyntézy. Při indukci cholestázy ethinylestradiolem byl zjištěn velký nárůst gangliosidů GD3, GD1b a GT1b vznikajících b-cestou biosyntézy (Majer, 2007). Používaná metoda tenkovrstevné chromatografie (TLC) s následnou densitometrií gangliosidů po detekci činidlem resorcinol – HCl je však málo citlivá pro vzorky buněčných kultur. Záměrem experimentu je sledovat poměr mezi koncovými gangliosidy a-cesty (GM1, GD1a) a b-cesty (GD1b, GT1b) mikrodetekcí, která by byla dostatečně citlivá pro sledování na buněčných kulturách. Byla zvolena metoda, jejíž postup je založen na rozdělení gangliosidů na TLC, převedení gangliosidů GD1a, GD1b a GT1b na GM1 inkubací chromatogramu s neuraminidasou z Cl. Perfringens a následné vazbě b-podjednotky choleratoxinu ke GM1 gangliosidu (Wu, Ledeen, 1988). Cílem je zjistit, zda konverze GD1a, GD1b a GT1b na GM1 probíhá kvantitativně nebo zda je nutná kalibrace ke každému TLC stanovení. Rovněž se snažíme o srovnání se sledováním gangliosidů metodou tandemové hmotnostní spektrometrie.


Biochemie rostlin a hub (plakátová) B20 + chodby ústavu 320, 9:00


Studenti:

prof. RNDr. Milan Kodíček, CSc. Ing. Petra Lovecká, Ph.D. Ing. Petra Prouzová, Ph.D. Ing. Ludmila Jiráková Ing. Tomáš Podzimek Bc. Jan Andrejch Bc. Zuzana Bečvářová Bc. Vojtěch Beneš Bc. Martina Chovancová Bc. Kateřina Mášová Bc. Martina Mazurová Bc. Pavel Šimek

Sekce: Biochemie rostlin a hub

Interakce rostlinné fosfolipasy Dδ s mikrotubuly Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Jan Andrejch M2 Biochemie a mikrobiologie prof. RNDr. Olga Valentová, CSc.

Fosfolipasa D (PLD) hydrolysuje membránové fosfolipidy, produktem štěpení je kyselina fosfatidová a příslušná polární komponenta. PLDδ je jednou z 12 isoforem, vyskytujících se v Arabidopsis thaliana. Všechny fosfolipasy, včetně fosfolipasy Dδ jsou zapojeny do mnoha signálních drah a podílejí se na odolnosti rostlin vůči různým druhům stresu, především tvorbou kyseliny fosfatidové, která slouží jako druhý posel, a interakcí s cytoskeletem a buněčnou membránou. Na základě studií in vitro se předpokládá asociace fosfolipasy Dδ především s mikrotubuly. Mikrotubuly hrají klíčovou roli při intracelulárním transportu, signalizaci, dělení buněk a syntéze buněčné stěny. Cílem této práce je potvrdit asociaci PLDδ s tubulinem s využitím konfokální mikroskopie rostlin Arabidopsis thaliana a buněk suspenzní kultury Nicotiana tabacum s fluorescenčně značenými proteiny. Rostliny a buňky byly transientně nebo stabilně transformovány GFP-PLDδ, mCh-TUA5 (tubulin α) a RFPMBD (mikrotubuly vázající doména). V transformantech byly in vivo pozorovány struktury podobné mikrotubulům, tento závěr je ale nutné podpořit dalšími experimenty, jako je například ošetřování mikroskopických preparátů látkami, které způsobují rozpad nebo naopak stabilizaci mikrotubulů, a vyloučit tak záměnu za jiné buněčné komponenty.

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2012 Sekce: Biochemie rostlin a hub

Testování remediačních schopností rostlin pro současné odstraňování PCB i kadmia Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Zuzana Bečvářová M2 Biochemie a mikrobiologie prof. Ing. Tomáš Macek, CSc.

Jednou z možností, jak odstranit organické i anorganické polutanty z životního prostředí, je využití biologické cesty (bioremediace). K bioremediaci mohou být využity hyperakumulující rostliny nebo může být rostlinný genom upraven vložením genů z bakteriálních degradačních drah polutantů. Tato práce se zabývá transgenními rostlinami tabáku (Nicotiana tabacum) nesoucími geny bphC a CUP. Bakteriální gen bphC kóduje 2,3-dihydroxybifenyl-1,2dioxygenasu štěpící aromatický kruh polychlorovaných bifenylů. Kvasinkový gen CUP kóduje metalothionein schopný vázat těžké kovy. Ve všech rostlinných liniích tabáku byla pomocí PCR ověřena přítomnost transgenů bphC i CUP. Ve vybraných transgenních rostlinách tabáku byl sledován vliv kadmia na růst a regeneraci rostlin. Druhá část této práce se zabývá využitím expandující rostliny české krajiny - kopřivy. Kopřiva dvoudomá (Urtica dioica) má vysoký přirozený potenciál pro hypertoleranci a hyperakumulaci těžkých kovů z kontaminovaných zemin. Předpokládá se proto, že by mohla mít využití pro fytoremediace. Pro zvýšení fytoremediačního potenciálu byly do kopřivy vneseny oba výše uvedené geny metodou transientní exprese a jejich transkripce byla studována metodou RT-PCR. Sekce: Biochemie rostlin a hub

Potenciální transportéry Ag+ u ektomykorhizní houby Amanita strobiliformis Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Vojtěch Beneš M1 Biochemie a mikrobiologie doc. Ing. Pavel Kotrba, Ph.D.

Ektomykorhizní houby Amanita solitaria a Amanita strobiliformis jsou doposud jedinými známými eukaryotními organismy, které je možno označit za hyperakumulátory Ag. Běžný obsah Ag v jejich plodnicích rostoucích na nekontaminovaných půdách se pohybuje v rozmezí 200 až 700 mg.kg-1. Nezbytným předpokladem akumulace Ag v pletivech těchto hub je existence transportních mechanismů s vysokou afinitou k Ag+, jakou disponují živočišné transportéry rodiny CTR. Tato studie byla cílena na transportéry této rodiny v A. strobiliformis. V databázi cDNA transkriptomu plodnice A. strobiliformis bylo identifikováno pět AsCTR kódujících pravděpodobné transportéry: AsCTR1 (175 aminokyselinových zbytků [AA]), AsCTR2 (150 AA), AsCTR3 (181 AA), AsCTR4 (170 AA) a AsCTR5 (190 AA). Pomocí PCR byly z cDNA získané po reverzní transkripci buněčné RNA amplifikovány kódující sekvence jednotlivých AsCTR. Fragment DNA délky 570 bp odpovídající velikostí kódující sekvenci AsCTR3 byl vložen do expresního vektoru p416GPD, který umožňuje konstitutivní expresi heterologních proteinů v Saccharomyces cerevisiae. Identita fragmentu DNA, jako kódující sekvence pravděpodobného transportéru AsCTR3 byla ověřována sekvenční analýzou.


Charakterizace druhé filiální generace transgenních rostlin a jejich endofytních mikroorganismů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Martina Chovancová M2 Biochemie a mikrobiologie Ing. Martina Nováková, Ph.D.

Za účelem zvýšení schopnosti odbourávání polychlorovaných bifenylů (PCB) byly připraveny transgenní rostliny tabáku nesoucí bakteriální gen bphC. Gen bphC kóduje enzym 2,3dihydroxybifenyl-1,2-dioxygenasu zodpovědnou za štěpení aromatického kruhu PCB. Cílem této práce je charakterizovat druhou filiální generaci připravených transgenních tabáků a porovnat jejich rhizosferní a endofytní mikroorganismy, které mohou také přispět k odbourávání PCB. Nejprve byl u všech studovaných transgenních linií detekován gen bphC a testován zygotní stav přítomného transgenu. Aby bylo možné objektivně stanovit vlastnosti těchto rostlin, byly připraveny homozygotní linie, u kterých bude stanoven počet inkorporovaných transgenů, neboť to může výrazně ovlivnit degradační schopnosti. Homozygotní linie byly vysazeny do zeminy dlouhodobě kontaminované PCB a kultivovány 5 měsíců. Následně byly izolovány endofytní mikroorganismy a bude stanoveno, zda obsahují některý z genů degradační dráhy bph-operonu nebo nedochází-li k horizontálnímu přenosu genu bphC z transgenní rostliny na endofytní mikroorganismus. Prozatím bylo izolováno 37 mikroorganismů z transgenních i netransgenních rostlin, ty budou následně identifikovány. Sekce: Biochemie rostlin a hub

Izolace a identifikace plísní v pekárenských provozech Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Kateřina Mášová M2 Biochemie a mikrobiologie doc. RNDr. Jarmila Pazlarová, CSc.

Zvýšený výskyt plísní (mikromycet) v pracovním prostředí má velmi vážné důsledky pro zdraví lidí. Kontaminace plísněmi je častým problémem pekařských provozů, výrobků a surovin. Nejdůležitějším faktorem při prevenci výskytu plísní je čistota a dezinfekce v celém potravinářském provozu. Cílem této práce je stanovit počet plísní v různých vzorcích, jednotlivé plísně izolovat a identifikovat. Ve třech vybraných pekárnách byla sledována mikrobiální kontaminace pracovních strojů, zařízení a pomůcek stěrovou metodou a čistota vnitřního prostředí metodou sedimentační v různých ročních obdobích. Dále byly stanoveny počty mikroorganismů ve výrobcích a surovinách v průběhu a po skončení doby trvanlivosti. Na základě získaných výsledků byla vyhodnocena účinnost hygienickýcha sanitačních řádů v jednotlivých provozovnách. Identifikace izolovaných plísní byla provedena dle jejich makroskopických a mikroskopických znaků.


Studium rostlinné fosfolipasy D asociující s mikrotubuly Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Martina Mazurová M2 Biochemie a mikrobiologie doc. Dr. Ing. Zuzana Novotná

Fosfolipasa D (PLD; EC 3.1.4.4) katalyzuje hydrolýzu fosfolipidů za vzniku volné polární skupiny a kyseliny fosfatidové, která je považována za jeden z důležitých signálních fosfolipidů rostlin. v Arabidopsis thaliana se rozlišuje 12 isoforem PLD, z nichž PLDα představuje nejdéle známou a nejlépe prozkoumanou isoformu. Cílem práce bylo ověřit, zda tato isoforma asociuje s mikrotubuly a zda by tato asociace mohla být ovlivněna fosforylací. Porovnáním aminokyselinových sekvencí různých isoforem fosfolipas D bylo vytipováno fosforylační místo obsahující serin, který se u ostatních isoforem nevyskytuje. Nejprve byla z buněčné suspenzní kultury A. thaliana izolována frakce proteinů asociujících s mikrotubuly a tato frakce byla analyzována s využitím hmotnostní spektrometrie. Tímto způsobem byla v izolované frakci identifikována PLDα. Pro podrobnější analýzu je nutné získat vzorek s vyšším obsahem PLDα a pro tento účel je nyní testována hydrofobní chromatografie s využitím oktyl-Sepharosy. Vliv fosforylace na asociaci PLDα s mikrotubuly bude v budoucnu ověřen přidáním kyselé fosfatasy v průběhu izolace proteinů asociujících s mikrotubuly.

Sekce: Biochemie rostlin a hub

Objev nové skupiny peptidů vážících těžké kovy v ektomykorhizní houbě Russula atropurpurea Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Pavel Šimek M1 Biochemie a mikrobiologie doc. Ing. Pavel Kotrba, Ph.D.

Studie byla zaměřena na identifikaci peptidů odpovědných za vazbu těžkých kovů v pletivech holubinky červenonachové (Russula atropurpurea), která je výrazným akumulátorem Zn s obsahy kovu dosahujícími až 1300 mg Zn kg-1 sušiny plodnice. Expresní knihovnou cDNA R. atropurpurea byly transformovány buňky S. cerevisiae ycf1Δ hypersensitivní vůči Cd2+ a byly izolovány klony cDNA, jejichž exprese komplementovala defekt mutanta při selekci na mediu obsahujícím 50 µM Cd2+. Byly identifikovány dvě neidentické cDNA, RaCd3 a RaCd8, obsahující, v uvedeném pořadí, kódujícící sekvence peptidů o 53 a 54 aminokyselinových zbytcích. Předpovězené peptidy sdílely 77% vzájemnou sekvenční identitu a výraznou shodu v distribuci zbytků Cys, His, Glu a Asp, které se mohou podílet na tvorbě vazebných center pro ionty těžkých kovů. Konstitutivní nadprodukce RaCd3 a RaCd8 posílila schopnost S. cerevisiae tolerovat Cd2+ (kmeny yap1Δ a ycf1Δ) a Cu+/2+ (kmen cup1Δ). Získané výsledky naznačují, že tyto peptidy mohou podobně jako metalothioneiny a některé peptidové metalochaperony hrát roli v detoxikaci přebytku intracelulárních těžkých kovů. RaCd3 a RaCd8 identifikované v této studii nevykazují podobnost s žádnými dosud popsanými peptidy a mohou tak představovat zcela novou skupinu ligandů těžkých kovů.



Studenti:

Klinická biochemie a analytika (plakátová) B20 + chodby ústavu 320, 9:00 prof. Ing. Martin Fusek, CSc. Ing. Martina Blažková, Ph.D. Ing. Michaela Marková, Ph.D. Ing. Vojtěch Škop Ing. Martin Švéda Bc. Tereza Kovačiková Bc. Tereza Krajčiová Bc. Dagmar Milická Bc. Petra Sabová Bc. Petra Svobodová Bc. Klaudia Šarmírová Bc. Martina Velčovská

Sekce: Klinická biochemie a analytika

7α–hydrohycholest-4-en-3-on jako marker syntézy žlučových kyselin Autor: Ročník: Ústav: Školitel: VŠCHT garant:

Bc. Tereza Kovačiková M2 Biochemie a mikrobiologie MUDr. Martin Leníček, Ph.D. prof. Ing. Tomáš Ruml, CSc.

Regulačním enzymem dráhy syntézy žlučových kyselin je cholesterol 7α- hydroxyláza, který je důležitý z hlediska malabsorpce žlučových kyselin a metabolismu cholesterolu. Pro monitorování aktivity 7α- hydroxylázy se používají sérové koncentrace 7α-hydroxycholest-4en-3-onu (cholestenu), meziproduktu syntézy žlučových kyselin. Ačkoliv o transportu cholestenu zatím není nic známo, na základě chemické struktury a předběžných výsledků si myslíme, že je transportován v povrchu lipoproteinových částic, mezi kterými se volně pohybuje. Cílem práce je porovnat koncentraci cholestenu v površích jednotlivých lipoproteinových frakcí. Jako markery povrchu lipoproteinových částic slouží volný cholesterol a fosfolipidy. Zavedli jsme metodu stanovení volného cholesterolu, který extrahujeme hexanem, derivatizujeme činidlem N,O bis (trimethylsilyl) acetamidem a stanovujeme pomocí GC/MS. Fosfolipidy extrahujeme chloroformem, mineralizujeme kyselinou chloristou a za přídavku molybdenanu amonného vzniká komplex, který stanovujeme fotometricky. Koncentrace cholestenu stanovujeme pomocí HPLC.

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2012 Sekce: Klinická biochemie a analytika

Fluorescenční analýza produktů peroxidace lipidů v membránách erytrocytů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Tereza Krajčiová M2 Ústav lékařské chemie a klinické biochemie 2. LF UK a FN Motol MUDr. Alice Skoumalová, Ph.D.

Erytrocyty obsahují ve svých membránách polynenasycené mastné kyseliny. V případě oxidačního stresu je spuštěna peroxidace lipidů a mohou vznikat fluorescenční produkty, tzv. lipofuscinoidní pigmenty (LFP). Cílem práce bylo podrobit fluorescenčním analýzám membrány erytrocytů vystavené in vitro lipidové peroxidaci a porovnat fluorescenční charakteristiky membrán erytrocytů od pacientů s Alzheimerovou chorobou (ACH) a kontrol. Do studie bylo zařazeno 19 pacientů s ACH a 12 kontrol. Izolované membrány erytrocytů byly podrobeny peroxidaci in vitro. Vzorky v čase 0, 6 a 24 hodin byly odebírány a podrobeny fluorescenční analýze. V membránách erytrocytů vznikaly během in vitro peroxidace LFP s fluorescenčními maximy 350/420, 290/400, 355/380, 385/410, 360/410 (excitace/emise). Během peroxidace in vitro došlo k nárůstu hladin LFP po 6 hodinách v membránách pacientů s ACH na 300 %, zatímco u kontrol na 200 % původních hodnot. Po 24 hodinách peroxidace došlo k pouze mírnému zvýšení hladin LFP v obou skupinách. Membrány erytrocytů pacientů s ACH kumulují během peroxidace in vitro vyšší množství LFP v porovnání s kontrolami, což může být důsledek redukce množství antioxidantů v důsledku systémového oxidačního stresu doprovázejícího ACH. Sekce: Klinická biochemie a analytika

Variabilita mužských a ženských pohlavních buněk dnešní populace Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc.Dagmar Milická M2 Biochemie a mikrobiologie Ing. Petra Lovecká, Ph.D.

V dnešní době v ČR trpí asi 15 % párů poruchami fertility. Toto číslo v posledních letech rapidně stoupá, za posledních 50 let se v mužském spermatu snížil počet spermií více jak 4x, zatím co se před 50 lety za hranici normy pro oplodnění považoval počet 80 mil/ml spermií v ejakulátu, dnes je tento počet ,,pouhých“ 20 mil/ml. Snahou práce je pokusit se přiblížit a objasnit problémy týkajících se neplodnosti, hodnotit a porovnat mužské a ženské pohlavní buňky v závislosti na věku a životním stylu. U spermií respondentů byla sledována jejich kvalita a stanoven tzv. spermiogram. U ženských pohlavních buněk (oocytů) se sledovalo množství a kvalitu (morfologie) v závislosti na věku. Výsledky vyhodnocují, jak působí dnešní prostředí a životní styl na vývoj pohlavních buněk. Hlavním přínosem této práce je poukázat na prudce snižující se kvalitu mužských a ženských pohlavních buněk.


Sledování funkčních změn fibrinogenu u vybraných pacientů s dysfibrinogenemií Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Petra Sabová M2 Biochemie a mikrobiologie prof. Ing. Jan E. Dyr, DrSc.

Fibrinogen je rozpustný glykoprotein, skládající se ze tří párů polypeptidových řetězců Aα, Bβ a γ. Řetězce jsou kovalentně vázané disulfidickými vazbami v blízkosti amino-konců řetězců. Naopak karboxy-konce jsou od sebe oddáleny. Koagulace krve a vytvoření sraženiny je děj, při kterém dochází k postupné aktivaci koagulačních faktorů až ke vzniku fibrinu. Jeho aktivace, tedy přeměna na nerozpustný a polymerující fibrin, je způsobena proteázou trombinem. Trombin hydrolyzuje vazby mezi fibrinopeptidy a α a β částmi řetězců fibrinogenu. Vznikne tak fibrinmonomer, který má strukturu (α β γ) 2. Dysfibrinogenemie je vrozená porucha fibrinogenu a patří mezi poruchy srážení krve. Pojmem dysfibrinogenemie označujeme kvalitativní poruchy fibrinogenu. Jsou spojeny s celoživotním sklonem ke krvácení různé intenzity, přičemž podobně jako u hypofibrinogenemie a afibrinogenemie je bezpečnou hladinou fibrinogenu >1 g/l. Sekce: Klinická biochemie a analytika

Stanovení labilního plasmatického železa u pacientů přetížených železem Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Petra Svobodová M2 Biochemie a mikrobiologie Ing. Jiří Suttnar, CSc.

Labilní plasmatické železo (LPI) je součást netransferinového železa, jehož množství stoupá při překročení saturace transferinu železem. LPI prakticky není přítomno v séru zdravých jedinců. Zvýšené hladiny byly zjištěny především u opakovaně transfundovaných pacientů s myelodysplastickým syndromem. LPI má schopnost prostupovat do tkání a orgánů, zejména se jedná o srdce, játra a endokrinní žlázy, a způsobovat hemochromatózu. Dále se předpokládá, že katalyzuje tvorbu volných kyslíkových radikálů a vede k oxidačnímu stresu. Stanovení LPI je prováděno fluorimetricky pomocí dihydrorhodaminu 123 za přítomnosti fyziologické koncentrace askorbátu jako aktivátoru. Trojmocné železo oxiduje dihydrorhodamin na fluoreskující rhodamin. Každý vzorek séra se stanovuje za dvou podmínek, bez přítomnosti chelátoru železa a s chelátorem. Množství labilního plasmatického železa se stanoví z rozdílu míry rychlosti oxidace dihydrorhodaminu obou měření. Stanovení LPI dosud není obecně používaným testem u pacientů přetížených železem a jeho zavedení by mělo zlepšit diagnostiku pro vhodnou léčbu.


Stanovenie aktivity a expresie bilirubín UDPglukuronozyltransferázy Autor: Ročník: Ústav: Školiteľ:

Bc. Klaudia Šarmírová M2 Biochemie a mikrobiologie MUDr. Lucie Muchová, Ph.D.

Bilirubín UDP-glukuronozyltransferáza (UGT1A1) zohráva v pečeni dôležitú úlohu pri odbúravaní hemu. Podieľa sa na glukuronizácii bilirubínu za vzniku konjugovaných produktov. Recentné štúdia ukazujú, že mierne zvýšené hladiny bilirubínu v sére môžu chrániť pred vznikom ochorení spojených s oxidačným stresom, ako napr. aterosklerózou, ischemickou chorobou srdca a niektorými nádormi. Preto sa biomedicínsky výskum zameriava na hľadanie látok, ktoré by mohli ovplyvniť sérove hladiny bilirubínu a tým prispieť k ochrane pred týmito chorobami. Cieľom tohto projektu je zaviesť pre in vivo a in vitro štúdie dostatočne citlivé metódy pre stanovenie aktivity a expresie UGT1A1. Pre určenie aktivity UGT1A1 sme zaviedli metódu spočívajúcu v inkubácii mikrozomálnej (MC) frakcie potkaních hepatocytov s nadbytkom UDP-kyseliny glukuronovej a detekciu množstva vzniknutých produktov konjugácie pomocou HPLC. Expresiu enzýmu sme stanovili pomocou qRT-PCR techník. Prostredníctvom PCR a elektroforézy sme optimalizovali podmienky amplifikácie a určili špecifitu produktov. V ďalšej časti štúdie sa zameriame na stanovenie aktivity a expresie UGT1A1 za pôsobenia vybraných látok prevažne rastlinného pôvodu, u ktorých sa predpokladá antioxidačné, protinádorové alebo kardioprotektívne pôsobenie v organizme.

Sekce: Klinická biochemie a analytika

Studium fosfatace chlopní Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Martina Velčovská M2 Biochemie a mikrobiologie Ing. Mgr. Štěpánka Kučková, Ph.D.

Aortální stenóza je jednou z nejčastěji operovaných srdečních vad ve vyspělých zemích. Při tomto onemocnění dochází ke vzniku a ukládání hydroxyl apatitu (Ca5[OH(PO4)3]) v srdečních chlopních, čímž je pohyblivost a pružnost chlopní značně omezena. Takto mineralizovaná chlopeň není schopna řádně plnit svou funkci, vzniká nadměrná tlaková zátěž a dochází k rozvoji stenózy. Tento problém je řešen v drtivé většině případů operativně – implantací umělé chlopně. Zatímco mineralogické složení chlopenních kalcifikátů je známe, dosud nebylo zjištěno jejich proteinové složení. Právě identifikace proteinů by mohla napomoci k objasnění biochemických drah vedoucích k jejich tvorbě a následně k jejich medikativní léčbě. V této práci byly metodou peptidového mapování spojenou s hmotnostní spektrometrií analyzovány chlopně pacientů postižených aortální stenózou. Mineralizáty byly štěpeny trypsinem a chemotrypsinem a vzniklé peptidové štěpy izolovány na reverzní fázi a identifikovány hmotnostní spektrometrií. Dosud získané výsledky překvapivě naznačují potenciální souvislost mezi tvorbou mineralizátů a procesem osteogeneze.


Mikrobiologie (plakátová) B20 + chodby ústavu 320, 9:00


doc. RNDr. Jarmila Pazlarová, CSc. Ing. Pavel Ulbrich, Ph.D. Ing. Petra Junková Ing. Michaela Matěnová Ing. Blanka Vrchotová Bc. Eva Bedrlíková Bc. Veronika Černíková Bc. Alena Filipová Bc. Jana Janošcová Bc. Denisa Mihalová Bc. Ondřej Pastva Bc. Jiří Wald

Studenti:

Sekce: Mikrobiologie

Sledování diversity mikroorganismů v kontaminované zemině Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Eva Bedrlíková M2 Biochemie a mikrobiologie Ing. Petra Prouzová, Ph.D.

Bakterie hrají jednu z hlavních rolí při odstraňování organických xenobiotik z životního prostředí. Proces degradace těchto kontaminantů pomocí bakterií a rostlin se nazývá bioremediace. Izolací a následnou identifikací bakterií z rhizosféry rostlin lze zjistit, které bakterie jsou schopny degradovat polutanty. V této práci byla použita půda kontaminovaná PCB, která byla osázena rostlinami tabákem virginským a křenem selským. Rostliny byly navíc zalévány roztokem tenzidu Tweenu 20 k zvýšení biodostupnosti molekul PCB. Účinnost biodegradace s pomocí rostlin, byla ověřena stanovením úbytku PCB v zemině analýzou pomocí plynové chromatografie. Bakterie izolované z rhizosféry rostlin byly podrobeny identifikaci pomocí MS MALDI-TOF. Vybrané izoláty rostoucí na minerálním mediu s přídavkem bifenylu jako jediným zdrojem uhlíku budou testovány na degradační schopnosti měřením úbytku Deloru 103 (směs PCB) z bakteriální suspenze. V praxi lze toto využít například k augmentaci zeminy a tím podpoření degradace PCB ex situ.

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2012 Sekce: Mikrobiologie

Metody detekce a charakterizace Escherichia coli Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Veronika Černíková M2 Biochemie a mikrobiologie Ing. Kamila Zdeňková, Ph.D.

Escherichia coli je gramnegativní tyčinkovitá bakterie osídlující střevní trakt obratlovců. Některé kmeny mohou být patogenní a vyvolávat průjmová onemocnění s různými komplikacemi. Nepatogenní kmeny metabolizují zbytky kyslíku ve střevech, kde se díky jejich přítomnosti tvoří vitaminy K a B12 a také slouží jako modelové organismy pro genetiku a mikrobiologii. Jednotlivé kmeny jsou odlišeny sérotypizací na základě přítomnosti somatických (O), bičíkových (H) a kapsulárních (K) antigenů. Moje práce je zaměřena na patogenní kmen Escherichia coli O157:H7 patřící do skupiny EHEC/STEC (enterohemoragické/shigatoxigenní kmeny E. coli). Patogenita je působena přítomností enterotoxinu shigatoxinu, který osidluje epitel střevní sliznice a může vyvolat hemoragickou kolitidu až hemolyticko-uremický syndrom. Zabývám se detekcí tohoto kmene pomocí imunomagnetické separace dle ČSN EN ISO 16654, metodou využívající polymerázovou řetězovou reakci DuPont BAX® PCR system a navrhuji PCR metodiku pro rychlou detekci. Mimo práci s patogenním kmenem také úspěšně kompletuji sbírku E. coli a u vybraných kmenů proměřuji fenotypové a genotypové vlastnosti, jako je např. tvorba biofilmu.


Inovativní způsob bioaugmentace při degradaci organických polutantů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Alena Filipová M2 Biochemie a mikrobiologie doc. RNDr. Tomáš Cajthaml, Ph.D.

Při bioaugmentaci, tedy vnesení degradujícího mikroorganismu do kontaminované matrice dochází u bakterií s vysokým degradačním potenciálem k omezení jejich využitelnosti v provozních podmínkách z důvodu technologicky a investičně náročné kultivace. Inovativní vnesení biologického činitele spočívající ve vícestupňové inokulaci matrice má eliminovat v případě sanace kontaminovaných zemin ex situ náročnou externí kultivaci zvoleného mikroorganismu. Za účelem optimalizace poměru ředění inokulovaného materiálu byl sledován pokles jednotlivých polutantů ve dvou vybraných zeminách. V projektu byla použita zemina z lokality vysoce znečištěné polycyklickými aromatickými uhlovodíky (PAU) a nepolárními extrahovatelnými látkami (NEL) a zemina uměle kontaminovaná PAU a motorovou naftou. Vnesené biopreparáty byly složeny z 8 bakteriálních kmenů izolovaných z různých lokalit kontaminovaných těmito polutanty. Zaznamenaným poklesem obsahu PAU v reálné zemině se potvrdil vliv adaptace mikroorganismů v přítomnosti kontaminantu. Z jednotlivých ředění byla izolována DNA a provedena amplifikace úseku 16S rDNA. K detekci degradačního mikroorganismu bude použita metoda DGGE (denaturační gradientová elektroforéza), jež je nyní ve fázi optimalizace.


Charakterizace bakterií Cronobacter sp. izolovaných z potravin Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Jana Janošcová M2 ZL ÚBM doc. Ing. Igor Hochel, CSc.

Cronobacter sp. je oportunním patogenem, který vyvolává u novorozenců vzácná avšak život ohrožující onemocnění a to především meningitidy, nekrotizující enterokolitidy a septikémie. Zdrojem infekce byla identifikována sušená kojenecká výživa. Cílem práce byla charakterizace genů bakterií Cronobacter sp. izolovaných z různých druhů potravin. Testované kmeny byly předem určeny biochemickými metodami. K identifikaci kmenů Cronobacter sp. byla použita metoda druhové PCR, jejíž primery vymezují specifickou část rpoB genu typickou pro daný druh bakterie Cronobacter sp. Z 28 testovaných kmenů bylo identifikováno 11 kmenů C. sakazakii, 2 kmeny C. malonaticus, 1 kmen C. dublinensis, 1 kmen C. turicensis a 2 kmeny C. muytjensii. Dále byla u těchto kmenů testována citlivost na antibiotika pomocí diskové difúzní metody. Všechny bakteriální izoláty byly k testovaným 16-ti antibiotikům citlivé.


Metagenomická analýza bakteriálních populací v kontaminovaném prostředí Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Jiří Wald M2 Biochemie a mikrobiologie Ing. Ondřej Uhlík, Ph.D.

Xenobiotika, tedy cizorodé sloučeniny, jsou častým polutantem životního prostředí. Odbourávání těchto látek se účastní široké spektrum půdních bakterií, čehož se využívá i v bioremediačních procesech. Limitujícím faktorem při studiu degradace xenobiotik je možnost kultivace pouze určitých bakteriálních druhů. Proto k získání populací aktivně se podílejících na odbourávání xenobiotik byla použita metoda isotopového značení DNA. Pomocí metagenomické analýzy amplikonů genů 16S rRNA byly určeny identity mikrobiálních populací schopných metabolizovat testované substráty. Takto byl získán detailní náhled na fylogenetickou diversitu bakteriálních populací účastnících se degradace aromatických uhlovodíků (naftalen, bifenyl) v kontaminovaném prostředí. Pro odhalení metabolické diversity degradace bifenylu/PCB v životním prostředí je studie cílena na enzym bifenyl-2,3-dioxygenasu katalyzující hydroxylaci substrátu, která jej zpřístupňuje pro další degradaci. Pro tyto účely byla použita metoda 454-pyrosekvenace amplikonů genu bphA cílených na známé sekvence center katalytické aktivity a substrátové specifity. Na základě analýzy dat byly vybrány specifické sekvence k dalšímu studiu. Získání kompletních genů velké a malé podjednotky bifenyl-2,3-dioxygenasy nám umožní další studium jejich degradačních vlastností.


Indukce bakteriálních dioxygenas aromatickými kontaminanty životního Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Ondřej Pastva M2 Biochemie a mikrobiologie Ing. Ondřej Uhlík, Ph.D.

Aromatické látky jako bisfenol A (BPA), dichlordifenyltrichlorethan (DDT) a chlorbenzoové kyseliny (CBA) se spolu s polychlorovanými bifenyly (PCB) řadí mezi perzistentní organické polutanty. Do životního prostředí se rozšířily zejména následkem hojného používání v průmyslu nebo zemědělství. Tato xenobiotika vykazují vysokou toxicitu a mutagenní účinky. Jejich odstranění z životního prostředí je proto dnes velmi aktuální. V průběhu několika let jsou fyzikálně-chemické metody jejich odstranění nahrazovány šetrnějšími metodami biologickými (rostliny, mikroorganismy). Doposud bylo izolováno a charakterizováno několik bakteriálních kmenů se schopnostmi degradace PCB v kontaminované zemině. Cílem práce je prokázat schopnost vybraných PCB-degradujících bakterií metabolizovat i jiné aromatické látky a určit, které z dioxygenas se na degradaci podílí. Testovány byly bakterie Achromobacter xylosoxidans S3, Pseudomonas putida S9, Pseudomonas alcaliphila JAB1 izolované ze zeminy kontaminované PCB. Bakterie byly schopné růstu při kultivaci v tekutém minerálním médiu s BPA, DDT a CBA jako jediného zdroje uhlíku a energie. Důkazem exprese aromatických dioxygenas indukovaných těmito látkami byla provedena na úrovni mRNA. Doposud byla prokázána indukce aromatických dioxygenas bifenylem. Sekce: Mikrobiologie

Identifikace bakterií rodu Cronobacter pomocí biochemických a molekulárně-biologických metod Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Denisa Mihalová M2 Biochemie a mikrobiologie Ing. Ludmila Karamonová, Ph.D.

Bakterie rodu Cronobacter jsou gram-negativní, fakultativně anaerobní tyčinky, které řadíme do čeledi Enterobacteriaceae. Jedná se o oportunní patogeny způsobující závažná infekční onemocnění novorozenců a imunosuprimovaných jedinců. Tyto nemoci bývají doprovázeny vysokou úmrtností, proto je nutné správně identifikovat tyto patogeny a zamezit tak fatálním důsledkům jejich infekce. Vzhledem ke skutečnosti, že některé druhy Cronobacter spp. vykazují vyšší riziko patogenese, byla zaměřena pozornost právě na druhovou identifikaci. Jako identifikační metody byly použity biochemické testy a druhově specifická polymerasová řetězová reakce, která patří mezi nejpoužívanější molekulárně-biologické metody. Pomocí těchto dvou metod bylo 23 kmenů zařazeno do jednotlivých druhů Cronobacter spp. Tato práce zároveň představuje první krok projektu zaměřeného na identifikaci druhů rodu Cronobacter pomocí hmotnostní spektrometrie, která by mohla celé stanovení urychlit.


Proteomika (plakátová) B20 + chodby ústavu 320, 9:00


doc. Dr. Ing. Zuzana Novotná Ing. Petra Lipovová, Ph.D. Ing. Michaela Crhová Ing. Lukáš Krásný Ing. Tereza Neubauerová Bc. Dagmar Březinová Bc. Lenka Buřičová Bc. Martin Fiala Bc. Jana Heřmanová Bc. Monika Majerská Bc. Lucie Nedvědová Bc. Petr Valenta Bc. Veronika Vávrová

Studenti:

Sekce: Proteomika

Role proteinu SUMO v buněčné stresové odpovědi Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Dagmar Březinová M2 Biochemie a mikrobiologie Ing. Zdeněk Knejzlík, Ph.D.

Protein SUMO patří do rodiny konzervovaných proteinových modifikátorů strukturně příbuzných s ubikvitinem, které jsou schopny měnit aktivitu a subcelulární lokalizaci řady buněčných faktorů a hrají nezastupitelnou úlohu v celkové buněčné stresové odpovědi. Kovalentní vazba mezi proteinem SUMO a jeho substrátem může být štěpena činností proteas specifických pro SUMO (SENP), které tak zajišťují reverzibilitu této modifikace. Naše práce je zaměřena na studium stability konjugátů proteinu SUMO v průběhu buněčného stresu, především v souvislosti s degradací proteinů 26S proteasomem. Byl studován vliv nadexprese proteasy SENP6 na množství konjugátů proteinu SUMO v průběhu buněčného stresu a pomocí fluorescenční mikroskopie byla zjišťována také asociace této proteasy s 26S proteasomy. Stabilita konjugátů proteinu SUMO byla současně studována v závislosti na inhibici 26S proteasomu a translace. Podle našich dosavadních výsledků není role proteinu SUMO v průběhu buněčného stresu spojena pouze s degradací jím modifikovaných proteinů 26S proteasomem, jak je obecně předpokládáno. V budoucnu bychom proto chtěli nalézt vhodný substrát proteinu SUMO, který by nám umožnil konkrétnější studium vlivu této kovalentní modifikace na jeho vlastnosti v průběhu buněčného stresu.

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2012 Sekce: Proteomika

Charakterizace proteinu Pup z Mycobacterium smegmatis Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Lenka Buřičová M2 Biochemie a mikrobiologie Ing. Michaela Marková, Ph.D.

Mycobacterium tuberculosis je jedním z nejvýznamnějších lidských patogenů. Bakterie jsou rezistentní na léčbu, protože v organismu dokážou odolávat oxidačnímu stresu. Za rezistenci je zodpovědný proteozomální systém, jehož součástí je i protein Pup (prokaryotic ubiquitinlike protein). Tento protein má analogickou funkci jako ubiquitin v eukaryotních buňkách, tj. po vazbě na proteiny vytváří signál k jejich degradaci v proteazomu. Cílem práce je studovat vztahy mezi konjugací Pupu a poškozenými proteiny in vivo při stresových podmínkách, jako je například vyšší teplota nebo oxidační stres, dále specifitu interakcí a rozpoznávání cílového substrátu. Jako modelový organismus byl použit nepatogenní M. smegmatis, blízce příbuzný s M. tuberculosis. Z něj byl izolován gen pro Pup a byly připraveny vektory pro studium interakcí pomocí kvasinkového dvojhybridního systému a pro expresi v E.coli.

Sekce: Proteomika

Exprese fungálních hexosaminidas v Pichia pastoris Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Martin Fiala M2 Biochemie a mikrobiologie Ing. Kristýna Slámová, Ph.D.

β-N-Acetylhexosaminidasy (systematický název 2-acetamido-2-deoxy-β-D-hexopyranosidacetamidodeoxyhexohydrolasy) jsou glykosidasy se systémovým EC číslem 3.2.1.52. Tyto enzymy jsou zastoupeny pouze ve třech ze 113 strukturně příbuzných rodin glykosidas (GH 3, 20 a 84) a katalyzují štěpení terminálních neredukujících β-D-GlcNAc a β-D-GalNAc jednotek N-acetyl-β-D-hexosaminidů a chovají se tedy jako typické exo-glykosidasy. Dnes jsou tyto enzymy oblíbené zejména pro jejich transglykosylační schopnosti, které se používají k biosyntéze nových látek. Cílem této práce byla exprese β-N-acetylhexosaminidasy z Penicillium oxalicum (GH 84) v kvasinkovém expresním systému (Pichia pastoris). Sekvence enzymu je známa a uložena ve veřejných databázích a na jejím základě byl získán komerční syntetický expresní konstrukt. Byly hledány vhodné podmínky pro extracelulární expresi syntetického genu v methylotrofní kvasince P. pastoris a získaný enzym byl purifikován pomocí iontoměničové a gelové chromatografie a dále biochemicky charakterizován. Purifikovaný enzym bude v dalších experimentech sloužit k testování nových inhibitorů β-N-acetylhexosaminidas připravovaných v Laboratoři biotransformací v rámci širšího projektu.


Proteomika chladového stresu ječmene Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Jana Heřmanová M2 Biochemie a mikrobiologie doc. Dr. Ing. Radovan Hynek

Chladový stres u rostlin v našich klimatických podmínkách vzniká při teplotě 0-12 °C. Při vystavení rostliny těmto teplotám dochází ke změnám biochemických a fyziologických funkcí, které mohou mít zásadní vliv na růst rostliny; u obilovin převážně na jejich výnos. Z tohoto důvodu je studium mechanismu chladové odolnosti ekonomicky velmi významné. Pro proteomickou analýzu chladového stresu byla použita ozimá odrůda Luxor ječmene setého (Hordeum vulgare). Proteiny listů a kořenů byly z rostlin vystavených po tři dny nízké teplotě získány kombinovanou TCA/aceton fenolovou extrakcí. Vedle celkových proteinů byla izolována i frakce obohacená o jádra, která byla charakterizována pomocí SDS-PAGE a Western blotu. Pro vlastní kvantifikaci změn v obsahu jednotlivých proteinů mezi kontrolními a chladově stresovanými rostlinami byly použity iTRAQ značky ve spojení s dvojdimenzionální kapalinovou chromatografií a hmotnostně spektrometrickou detekcí. Celkem se tímto postupem podařilo identifikovat 292 proteinů z kořenů a 237 proteinů z listů, přičemž přibližně dvě třetiny z nich byly identifikovány dvěma a více peptidy a bylo možné u nich provést relativní kvantifikaci. Sekce: Proteomika

Vplyv zdroja uhlíka na proteomický profil lipidových teliesok morskej baktérie Alcanivorax borkumensis Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Monika Majerská M2 Biochemie a mikrobiologie Ing. Zita Purkrtová, Ph.D.

Lipidové telieska sú tvorené hydrofóbnym jadrom obsahujúcim lipidy, ktoré je pokryté vrstvou fosfolipidov a charakteristických proteínov, ktoré celú štruktúru stabilizujú. Na rozdiel od rastlinných a živočíšnych modelových systémov, nie je proteomický plášť bakteriálnych lipidových teliesok popísaný. Cieľom tejto práce je charakterizácia proteínového profilu lipidových teliesok baktérie Alcanivorax borkumensis, ktorej kultúra rástla na hexadekáne. Získané výsledky boli porovnané s výsledkami, kde zdrojom uhlíka bol pyruvát. Snahou je zistiť, či existujú špecificky asociované proteíny, ktoré bakteriálne lipidové telieska stabilizujú, rovanko ako to je v prípade rastlín a živočíchov. Z bunečnej kultúry Alcanivorax borkumensis boli vyizolované lipidové telieska, ich proteínový profil bol rozdelený pomocou SDS-PAGE, a následne podrobne skúmaný pomocou hmotnostnej spektrometrie MALDI-TOF. Celkovo bolo pomocou metódy MALDI-TOF charakterizovaných 22 proteínov, z toho 3 proteíny boli zhodné pre oba druhy substrátu, teda pre hexadekán, aj pre pyruvát. Napriek tomu, doterajšie výsledky nenaznačujú prítomnosť majoritného proteínu asociovaného s bakteriálnymi lipidovými telieskami.


Význam demineralizace při identifikaci proteinů v tvrdých zubních tkáních Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Lucie Nedvědová M2 Biochemie a mikrobiologie Ing. Mgr. Štěpánka Kučková, PhD.

Identifikace proteinů účastnících se fyziologických i patologických procesů v tvrdých zubních tkáních by mohla v budoucnu umožnit kvalitnější ochranu zdravé zubní tkáně před poškozením. Charakterizace bílkovinného složení zubní skloviny je vzhledem k její extrémní kompaktnosti velmi náročná. Tato studie se zabývá porovnáním dvou odlišných přístupů k analýze nerozpustných proteinů v její extracelulární matrix. Klasická metoda spočívá v solubilizaci nerozpustných proteinů pomocí demineralizačních technik, čímž dojde k jejich uvolnění do roztoku. Získané bílkoviny lze následně identifikovat pomocí peptidového mapování. V nově aplikovaném postupu je vynechán demineralizační krok, který je považován za kritický, kvůli možnému poškození izolovaných proteinů a značné časové náročnosti. Štěpicí roztok je přidán přímo k chemicky neošetřené zubní tkáni. Očekává se, že poměrně malá molekula použitého enzymu je schopna proniknout do pórů skloviny, kde by mělo dojít k proteolytickému štěpení a uvolnění extracelulárních bílkovin. Výhodou výše uvedeného postupu je snížení rizika kontaminace i časové náročnosti, a tím k celkovému zjednodušení proteomické analýzy.

Sekce: Proteomika

Vliv stresů na proteiny vnitřních membrán Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Petr Valenta M2 Biochemie a mikrobiologie doc. Dr. Ing. Radovan Hynek

Cílem této studie je prozkoumat vliv herbicidu Isoxabenu na membránové proteiny, které jsou součástí buněčných organel. Modelovou rostlinou pro tento účel byla Arabidopsis thaliana. Studium membránových proteinů je kvůli jejich hydrofobicitě velice náročné a vyžaduje použití speciálních metod. Pro jejich získání byla využívána chromatografie na reverzní fázi s použitím krokové eluce 2-propanolem jako mobilní fází. Identifikace proběhla za pomoci programu Mascot následující po LC-MS.


Vliv visfatinu na proteinové složení buněk 3T3-L1 Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Veronika Vávrová M2 Biochemie a mikrobiologie RNDr. Jarmila Zídková, CSc.

Objevem adipokinů se z tukové tkáně, pouhého úložiště energie, stal největší endokrinní orgán v těle. Pokud dojde k nadměrné akumulaci tukové tkáně, je porušena sekrece adipokinů, což může vést až k insulinové rezistenci. Visfatin je adipokin s prozatím ne zcela objasněnou funkcí. Podle některých autorů vykazuje insulin-mimetický efekt, nicméně jiní autoři to vyvrací a proto je mechanismus jeho působení stále předmětem výzkumu. Cílem naší práce je zjistit jaké metabolické dráhy a proteiny jsou visfatinem ovlivněny. V současnosti se zabýváme vytvořením stabilní buněčné linie 3T3-L1 s nadexpresí visfatinu. Transfekci buněk linearizovanými plasmidy s vloženým genem visfatinu provádíme metodou elektroporace s následnou selekcí antibiotiky. Úspěšnost transfekce a selekce posuzujeme fluorescenční vizualizací. Prozatím se nám nepodařilo vyselektovat buněčnou linii s požadovanými vlastnostmi. Pro detekci proteinových profilů adipocytů jsme zkoušeli různé metody barvení gelů. Jako nejvhodnější jsme vybrali barvení pomocí Coomassie Brilliant Blue G-250. Po úspěšně provedené transfekci a selekci budeme porovnávat pomocí 2D SDS-PAGE proteinové profily adipocytů s nadexpresí a fysiologickou expresí visfatinu. Rozdílně exprimované proteiny chceme identifikovat hmotnostní spektrometrií MALDI-TOF.


Strukturní biochemie a enzymologie (plakátová) B20 + chodby ústavu 320, 9:00


Studenti:

doc. Ing. Richard Hrabal, CSc. Ing. Zdeněk Knejzlík, Ph.D. Ing. Tereza Leonhardt Ing. Jan Sácký Ing. Jitka Viktorová Bc. Lenka Černíková Bc. Katarína Hlat-Glembová Bc. Václav Mareška Bc. Pavel Oborský Bc. Anna Rinágelová Bc. Kristýna Siglová Bc. Petra Veselá

Sekce: Strukturní biochemie a enzymologie

Porovnání interakce beta podjednotky komplexu COP I s matrixovým proteinem M-PMV a s jeho mutanty Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Lenka Černíková M2 Biochemie a mikrobiologie Ing. Jan Lipov, Ph.D.

Mason-Pfizerův opičí virus (M-PMV), který způsobuje fatální deficienci u makaků, slouží často jako modelový organismus pro studium retrovirů. Jedná se o zástupce skupiny typu D, pro niž je charakteristický transport složené virové partikule k cytoplazmatické membráně a následné vypučení. Pro transport polyproteinového prekurzoru Gag, jehož N-konec tvoří matrixový protein (MA), je rovněž důležitá posttranslační modifikace MA kyselinou myristovou. COPI je proteinový komplex, obalující transportní váčky, přenášející proteiny z Golgiho aparátu k endoplasmatickému retikulu (tzv. retrográdní transport). Pomocí metody dvojhybridního kvasinkového systému byla nalezena interakce mezi MA a beta podjednotkou koatomerního komplexu COP (dále COPB1). Cílem práce je zjištění schopnosti interakce COPB1 s mutanty MA (R55F, T41I/T78I, G2A), u nichž byl publikován odlišný fenotyp transportu prekursorů virové částice. Dalším cílem práce je získat rekombinantní COPB1 pro ověření původně nalezené interakce, např. pomocí sledování změn chemických v průběhu titrace MA proteinem COPB1 prostřednictvím NMR spektroskopie. Výsledkem by mělo být lepší porozumění využití vezikulárního transportu hostitelské buňky studovaným retrovirem.

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2012 Sekce: Strukturní biochemie a enzymologie

Predpoveď priestorovej štruktúry a štúdium aktívneho centra vybraných glykosidas z Paenibacillus thiaminolyticus Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Katarína Hlat-Glembová M2 Biochemie a mikrobiologie doc. Ing. Vojtěch Spiwok, Ph.D.

Glykosidasy β-D-galaktosidasa a α-L-fukosidasa z Paenibacillus thiaminolyticus sú významné hlavne pre ich transglykosylačné schopnosti a využívané pri syntéze biologicky a farmaceuticky zaujímavých glykosylovaných molekúl. V našej práci sa zaoberáme štúdiom aktívnych centier týchto enzýmov, ktorých priestorová štruktúra zatiaľ nie je známa. Pri štúdiu sme využili kombináciu teoretických a experimentálních metód. Pomocou homológneho modelovania boli predikované štruktúry enzýmov a určené významné aminokyseliny aktívneho centra. Podľa vytvorených modelov boli pripravené plazmidy obsahujúce pôvodné sekvencie s mutovanými katalytickými aminokyselinami. V prípade mutantu β-D-galaktosidasa_mut157 bola prevedená expresia v bunkách E. coli BL21 a purifikácia pomocou afinitnej chromatografie. V budúcnosti budú rovnakým spôsobom pripravené zvyšné mutanty: β-D-galaktosidasa_mut233, ktorý je zatiaľ vo forme mutovaného plazmidu, a α-L-fukosidasa_mut186 spolu s α-L-fukosidasou_mut239, ktoré sú vo forme produktov PCR mutagenézy. Ďalej budú premerané aktivity všetkých mutovaných enzýmov na vybraných substrátoch, a budú porovnané s aktivitou nemutovaných enzýmov. Sekce: Strukturní biochemie a enzymologie

CH/π interakce a jejich vliv na stabilitu komplexu heveinu a N, N´,N´´-triacetylchitotriosy Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Václav Mareška M1 Biochemie a Mikrobiologie doc. Ing. Vojtěch Spiwok, Ph.D.

Komplexy proteinů se sacharidy se vyznačují řadou nekovalentních interakcí zprostředkovaných aromatickými residui aminokyselin proteinu a vodíkovými atomy sacharidu. Mezi tyto slabé vazebné interakce patří například CH/π interakce. Cílem této práce bylo sledování vlivu CH/π interakcí na stabilitu vybraného modelového komplexu heveinu HEV32 se sacharidem N,N´,N´´-triacetylchitotriosou. Komplex byl zkoumán pomocí metody simulace molekulové dynamiky nejprve za přírodních podmínek ve vodném prostředí, poté za podmínek hypotetických s různou mírou zeslabení vybraných nekovalentních interakcí. Výsledky simulací komplexu se zeslabenými vodíkovými můstky a nezměněnými CH/π interakcemi ukazují, že komplex zůstává díky CH/π interakcím stabilní. Zeslabení CH/π interakcí s nezměněnými vodíkovými můstky pak mělo za následek pozorovatelné narušení stability komplexu, které ovšem nevedlo k jeho úplnému rozpadu.


Testování digitální metadynamiky výpočtem konformačních rovnováh molekuly Ac-Ala-NHMe Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Pavel Oborský M2 Biochemie a mikrobiologie doc. Ing. Vojtěch Spiwok, Ph.D.

Přestože se rychlost procesorů dle Moorova zákona každých 18 měsíců zdvojnásobí, zůstává omezená výpočetní rychlost hlavní limitací simulačních metod v chemii. Nejrůznější děje tak přesahují možný simulační čas. Kromě možnosti čekat na výkonnější počítače jsou vyvíjeny sofistikované metody, které výpočet urychlují, jako např. metadynamika. Tato metoda využívá společných proměnných, které jsou relevantní pro studovaný děj (například konformační změnu molekuly) a v průběhu simulace na ně působí umělým potenciálem tak, aby systém zaujal jiné hodnoty společných proměnných, než kterých nabýval do té doby. Tím je urychleno vzorkování konfomací molekuly a navíc záporným obrazem umělého potenciálu je konformační plocha volné energie. Jistým vylepšením metadynamiky je digitální metadynamika. Tato metoda místo společných proměnných využívá referenční konformace, kdy na základě podobnosti studované molekuly s referenčními konformacemi umělým potenciálem působí na studovanou molekulu. Pro testování digitální metadynamiky byl zvolen model peptidové vazby Ac-Ala-NHMe. Po vynesení výsledků do grafu s osami velikosti torzních úhlů Φ a Ψ byl získán požadovaný Ramachandrův diagram. Sekce: Strukturní biochemie a enzymologie

Enzymy s duální kyanidhydratasovou a nitrilasovou aktivitou Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Anna Rinágelová M2 Biochemie a mikrobiologie Ing. Ludmila Martínková, CSc.

Degradace kyanidu, který pochází z průmyslových procesů, ale také například z některých rostlin, je katalyzována mnoha fungálními a bakteriálními enzymy. Kyanidhydratasy jsou přítomny výhradně ve vláknitých houbách. Bylo zjištěno, že enzym z plísně Aspergillus niger K10, který byl exprimován v E.coli a původně zkoumán pro značnou aktivitu k nitrilům, vyniká také výbornou schopností transformovat HCN. Poměr nitrilasové aktivity k fumaronitrilu a kyanidhydratasové aktivity k HCN je u tohoto enzymu přibližně 1:85, kde kyanidhydratasová aktivita byla 700 U/mg proteinu. Nejvyšší aktivity tento enzym dosahuje při teplotě 38°C a rozmezí pH 5,5-9,5. Další rekombinantní enzym, který byl purifikován z E.coli a charakterizován jako kyanidhydratasa, pochází z plísně Penicillium chrysogenum Wisconsin 54-1255. Kyanidhydratasová aktivita tohoto enzymu byla přibližně 350 U/mg proteinu a poměr aktivity k fumaronitrilu a aktivity k HCN byl 1:90. Specifická aktivita pro ostatní substráty klesá od fumaronitrilu (100%) >2-kyanopyridinu (45%) >3-kyanopyridinu (9%) >benzonitrilu (2%). Teplotní optimum tohoto enzymu je 45°C a nejvyšší aktivitu vykazuje ve stejném rozmezí pH jako enzym z A. niger K10. Genom vláknitých hub obsahuje mnoho jiných domnělých kyanidhydratas, které by mohly být využity k degradaci kyanidů.


Produkce rekombinantní nukleasy TBN1 v Pichia pastoris a testování protinádorových účinků nukleasy TBN1 in vitro Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Kristýna Siglová M2 Biochemie a mikrobiologie Ing. Petra Lipovová, Ph.D.

Bifunkční nukleasa TBN1 z Lycopersicon esculentum je glykoprotein patřící do skupiny endonukleas a podílí se, stejně jako některé další rostlinné nukleasy, na apoptických procesech v buňce. Od padesátých let 20. století jsou studovány protinádorové účinky TBN1 i jiných rostlinných nukleas. Při testování protinádorových účinků nukleasy TBN1 v komplexu s polyethylenglykolem na athymické nahé myši s lidským melanomem in vivo, bylo dosaženo významného snížení velikosti nádoru. V současnosti je rekombinantní nukleasa TBN1 připravována dobře zvládnutou, ale časově náročnou metodou, v tabáku. Naším cílem byla příprava rekombinantní nukleasy v eukaryotním expresním systému kvasinky Pichia pastoris. Důležitými faktory extracelulární exprese této nukleasy se ukázaly být typ použitého sekrečního signálu a aktivita proteas. Při použití vhodného sekrečního signálu a kmene Pichia pastoris se sníženou aktivitou proteas se daný protein podařilo, zatím ve velmi malém množství, produkovat. Při studiu protinádorové aktivity in vitro na tkáňových kulturách byl účinek samotné nukleasy TBN1 velmi malý, proto budeme sledovat vliv komplexu TBN1 s polyethylenglykolem na růst nádorových HeLa a HepG2 buněk. Sekce: Strukturní biochemie a enzymologie

Role membránového potenciálu v doménovém uspořádání plasmatické membrány u kvasinky S. cerevisiae Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Petra Veselá M2 Biochemie a mikrobiologie RNDr. Jan Malínský, Ph.D. Ing. Pavel Ulbrich, Ph.D.

Cílem práce je zjistit zda a jakou roli hraje membránový potenciál v doménovém uspořádání plasmatické membrány kvasinky Saccharomyces cerevisiae. Předpokládáme, že v plasmatické membráně existují vysoce uspořádané, na sfingolipidy bohaté domény, jejichž stabilita je podmíněna membránovým potenciálem. Měření uspořádanosti membrány provádíme metodou časově rozlišené fluorescenční spektroskopie. Pomocí dvou fluorescenčních sond měříme jednak celkovou míru uspořádanosti membrány, a to jako velikost anizotropie fluorescence 1,3,5diphenylhexatrienu, jednak poměrné zastoupení vysoce uspořádaných domén v membráně, jehož měřítkem je intenzita a rychlost dohasínání fluorescence trans-parinarové kyseliny. Depolarizaci plasmatické membrány provádíme biochemicky (pomocí protonových uncouplerů či zablokováním dýchacího řetězce) nebo elektroporací. Předběžné výsledky ukazují, že celkový stupeň uspořádání v polarizované a depolarizované membráně se neliší, tj. že ztráta uspořádání membrány následkem depolarizace, vyvolaná rozpuštěním vysoce uspořádaných domén, je pravděpodobně kompenzována odpovídajícím zvýšením uspořádání membrány v jejich okolí.


Seznam sekcí a složení komisí – ústav 321 Sekce:

Komise: Předseda: Členové:

Studenti:

Sekce:

Sacharidy a cereálie (přednášková) Knihovna ústavu 321 (m.č. B40), 9:00 doc. Ing. Marie Hrušková, CSc. doc. Ing. Evžen Šárka, CSc. doc. Mgr. Andriy Synytsya, Ph.D. Ing. Marcela Sluková, Ph.D. Ing. Vladimír Pour, CSc. Bc. Petr Bouzek (M2) Bc. Martina Bouzová (M2) Bc. Veronika Havelková (M2) Bc. Jitka Merrelová (M2) Bc. Michaela Votočková (M2) Bc. Blanka Pančíková (M1) Bc. Jan Pravda (M1) Bc. Ivana Štefková (M1)

Sacharidy a cereálie (přednášková)

Příprava a spektroskopická analýza polysacharidových filmů a jejích komplexů s kationy kovů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Petr Bouzek M2 Ústav sacharidů a cereálii Ing. Bc. Tomáš Taubner

Cílem práce je získat polysacharidové filmy, které mohou mít potenciální využití v potravinářství a medicíně, a sledovat jejích biologický významné interakce s kationy kovů. Řada filmů byla připravena z 0,2–0,5 % roztoků octanu chitosanu, alginátu amonného a sodné soli karboxymethyl celulosy. Roztoky byly dávkovány do forem s povrchem pokrytým potravinářskou fólií a následně byla odpařena voda při 50 °C. Výsledné filmy byly ponořeny do 0,1 mol-1 roztoků solí mědi (II), kobaltu (II), niklu (II) a železa (III) v 80% ethanolu, následně promyty 80% ethanolem a vysušeny při laboratorní teplotě. Vznik a struktura komplexů výchozích polysacharidů byly ověřeny pomocí infračervených (FT-IR) a UV-Vis absorpčních spekter výchozích a modifikovaných filmů. Práce vznikla za podpory grantů MŠMT 6046137305 a 21/2012.

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2012 Sekce:


Reologické přístroje a jejich užití pro hodnocení pekařských surovin Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Martina Bouzová M2 Ústav sacharidů a cereálii doc. Ing. Marie Hrušková, CSc.

Cílem práce bylo hodnocení reologických a technologických charakteristik pšeničné mouky světlé s přídavkem aktivních látek (enzymy - amylasa, hemicelulasa, proteasa, glukosooxidasa, lipasa a kyselina askorbová) získaných užitím šesti reologických přístojů firmy Brabender a dvěma moderními reologickými přístroji firmy Chopin. K hodnocení technologických vlastností byl použit pekařský pokus. Měření bylo provedeno dle ISO norem a interních postupů VŠCHT. Výstupy pokusného pečení byly hodnoceny objektivními postupy a senzorickým modelem (devítibodový systém). Pomocí korelační analýzy byl posouzen vzájemný vztah získaných charakteristik na hladině významnosti α = 0,01 a α = 0,05. Bylo zjištěno, že mezi alveografickými a extenzografickými charakteristikami existují průkazné vztahy svědčící o zastupitelnosti obou zkoušek. Alveografický vnitřní přetlak a poměrové číslo korelují (α = 0,01) s extenzografickým odporem a maximální tažností těsta po 60 min. Alveografická tažnost a bobtnací index mají na hladině významnosti α = 0,05 průkazný vztah s extenzografickým maximem a odporem těsta. Alveografická deformační energie koreluje s tvarem pečiva popsaným poměrovým číslem na hladině významnosti α = 0,01. Farinografická stabilita těsta koreluje (α = 0,05) se znakem C1 mixolabu vztahující se ke schopnosti absorbce vody. Sekce:


Analytické charakteristiky mouk pro predikci senzorické kvality lázeňských oplatek Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Veronika Havelková M2 Ústav sacharidů a cereálii doc. Ing. Josef Příhoda, CSc.

Cílem práce bylo zjistit souvislost mezi metodami použitými pro zjištění predikce charakteristik oplatkových mouk a senzorickým hodnocením upečených lázeňských oplatek ze zkoumaných mouk. K měření byly použity metody SRC (Solvent Retention Capacity) – důraz byl kladen na SRC kyseliny mléčné a SRC uhličitanu sodného. Výsledky této metody byly pro ověření srovnány korelační analýzou na hladině významnosti α = 0,01 a α = 0,05 mezi sebou a navíc s výsledky z metod Čísla poklesu a Zelenyho testem. Na hladině pravděpodobnosti 1 % byl evidován průkazný vztah mezi SRC kyseliny mléčné a Zelenyho testem, na 5 % hladině pravděpodobnosti byl zjištěn vztah mezi SRC kyseliny mléčné a SRC uhličitanu sodného a následně mezi SRC uhličitanu sodného s metodou Čísla poklesu. Údaje z těchto metod pak byly porovnány s daty ze senzorického hodnocení, které bylo provedeno 2 hod po upečení a vykazovalo jisté odlišnosti mezi jednotlivými šaržemi. Metodou korelační analýzy byl hledán vztah mezi měřenou pružností oplatek a změnami zjištěnými při žvýkání, které se blížily kritické hodnotě pro 5 % hladinu významnosti. Ačkoliv bylo posuzováno malé množství vzorků, lze říci, že výsledky jsou velmi dobré a byla prokázána jistá závislost mezi složením mouky a senzorickým hodnocením.

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2012 Sacharidy a cereálie (přednášková)

Sekce:

Identifikace hydrokoloidů v cukrovinkářském želé Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Jitka Merrelová M2 Ústav sacharidů a cereálii Ing. Bc. Pavla Bartošková

Infračervená spektroskopie nabízí mnoho podstatných předností při analýze cukrovinek. Na základě spekter v MIR nebo NIR oblasti můžeme určit složení cukrovinkářského želé a snadno tak potvrdit přítomnost želatiny či polysacharidů ve výrobku. Vyhodnocení první či druhé derivace získaných spekter umožní separaci vzorků do jednotlivých skupin dle jejich složení. Práce vznikla za podpory grantů MŠMT 6046137305 a 21/2012.

Sekce:


Studium heterogenity rouskového pylu pomocí spektroskopických a statistických metod Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Michaela Votočková M2 Ústav sacharidů a cereálii Ing. Bc. Roman Bleha

Rouskový pyl je jeden z perspektivních produktů včelařství. Má výraznou nutriční hodnotu a obsahuje široké spektrum látek zejména aminokyseliny, bílkoviny, mastné kyseliny, tuky, sacharidy, vitaminy a barviva. Je úspěšně používán jako doplněk stravy. Rouskový pyl je vysoce heterogenní materiál a jeho složení závisí na botanickém původu a stupni zralostí pylových zrn. Složení rouskového pylu lze sledovat pomocí různých analytických metod. Cílem této práce bylo spektroskopické studium heterogenity rouskového pylu pomocí FTIR a FT NIR spekter. Rozdíly ve zbarvení byly stanoveny na základě difúzně reflektančních VIS spekter a výpočtu barevných parametrů. Spektroskopická data byla zpracována pomocí statistických metod. Výsledky ukázaly, že obě vibrační spektroskopické metody jsou citlivé na chemické složení rouskového pylu a jsou vhodné pro hodnocení jeho heterogenity. VIS spektra potvrdila přítomnost specifických barviv – markérů botanického původu rouskového pylu. CIE L*a*b* barevný diagram ukázal významné rozdíly ve zbarvení jednotlivých rousek. Práce vznikla za podpory grantů MŠMT 6046137305 a 21/2012.



Využití derivátů polysacharidů v lécích Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Jan Pravda M1 Ústav sacharidů a cereálii Ing. Bc. Roman Bleha

Polysacharidy a jejich deriváty jsou v lécích uplatněny mnoha způsoby. Často jako základ tablet, granulátů a obduket, kde plní různé funkce, např. jako plniva, pojiva, látky podporující rozpad, kluzné či filmotvornné látky. V posledních letech se využívá aerogelů založených na polysacharidech, které pak slouží jako nosiče léčiv. Použití infračervené spektroskopie se zdá být slibné k identifikaci polysacharidů ve vícesložkových systémech, jako jsou léky. Na základě infračervených spekter z oblasti MIR byla pozorována přítomnost deklarovaných polysacharidů v sadě testovaných léčiv.

Sekce:


Stanovení sacharidů a enzymů v klíčící ječné obilce Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Blanka Pančíková M1 Ústav sacharidů a cereálii Ing. Marcela Sluková, Ph.D.

Ječmen se v České republice pěstuje hlavně pro sladařské a pivovarské účely. S ohledem na významné nutriční složení ječné obilky roste zájem zpracovávat ječmen i v dalších oborech potravinářství. Již několik let se ječmen úspěšně používá ve formě krup, perliček, vloček nebo ječné mouky při vývoji řady nových cereálních výrobků. Další možnou aplikací ječmene do pekařských výrobků je využití potenciálu ječné obilky při procesu máčení a klíčení, tj. procesů používaných ve sladařství. Při procesu máčení a klíčení ječmene dochází k aktivaci enzymů a přeměně látek v obilce. Látky vytvořené a uvolněné při procesu máčení a klíčení by mohly nahradit zlepšující látky (např. komerční enzymy) přidávané do pekařských receptur ke zlepšení zejména senzorické kvality výrobku. Cílem předkládané práce je navrhnout postup přípravy materiálu a analýzy sacharidů a enzymů v naklíčeném ječmeni.



Lněné semínko-jeho složky a aplikace v pekařské výrobě Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Ivana Štefková M1 Ústav sacharidů a cereálii Ing. Marcela Sluková, Ph.D.

Len setý neboli Linum usitatissimum L. se používá již celá tisíciletí. Jednotlivé části rostliny slouží jako suroviny pro řadu průmyslových odvětví. Stonky lnu se používají zejména v textilním a papírenském průmyslu, lněné semínko v potravinářství, krmivářství a pro technické účely. Lněné semínko je významným zdrojem vlákniny potravy zejména rozpustné, bobtnavé vlákniny, a nenasycených mastných kyselin zejména omega-3 mastných kyselin. Dalšími nutričně a biologicky aktivními složkami ve lněném semínku jsou lignany, polyfenoly a fenolové kyseliny. Díky svému složení je lněné semínko vhodnou složkou pro výrobu funkčních potravin. V pekařské výrobě nachází lněné semínko ve formě lněné mouky uplatnění při výrobě chleba, muffinů a sušenek. Z technologického hlediska ovlivňuje přídavek lněného semínka vlastnosti těsta, strukturu střídy, objem výrobku, jeho trvanlivost a senzorickou kvalitu.


Seznam sekcí a složení komisí – ústav 322 Chemie a mikrobiolobiologie mléka, tuků a kosmetiky (přednášková) knihovna ústavu (m.č. B60), 9:00

Sekce:


Studenti:

Sekce :

doc. Ing. Milada Plocková, CSc. Ing. Šárka Horáčková, CSc. Ing. Iveta Hrádková, Ph.D. Lukáš Borovka (B2) Bc. Jana Klimakovská (M1) Bc. Barbora Kulmanová (M1) Bc. Kristýna Martínková (M1) Bc. Andrea Mühlhansová (M2) Bc. Kateřina Šťástková (M1) Bc. Kateřina Zatloukalová (M1)

Chemie a mikrobiologie mléka, tuků a kosmetiky

Syntéza galaktooligosacharidů s využitím kombinace β-galaktosidas Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Lukáš Borovka B2 Ústav mléka, tuků a kosmetiky doc. Ing. Ladislav Čurda, CSc.

Galaktooligosacharidy (GOS) jsou oligosacharidy složené z molekuly glukosy na redukujícím konci a 1 až 20 molekul galaktosy. Vykazují prebiotický charakter a lze je připravit z laktosy s využitím transferasové aktivity β-galaktosidas. Vhodným substrátem pro jejich přípravu je permeát po ultrafiltraci syrovátky. Pro získání čistého preparátu je nutné GOS oddělit od produktů hydrolýzy (monosacharidů) a zbytkové laktosy. Pro tyto účely se obvykle využívá chromatografie, při které je separace laktosy od GOS obtížná. Zbytková koncentrace laktosy je však v závislosti na použitém enzymu poměrně vysoká a při vysokém stupni hydrolýzy jsou rozloženy i GOS. Cílem práce proto bylo pomocí kombinace různých enzymů dosáhnout vysoké koncentrace GOS s minimálním obsahem zbytkové laktosy. Substrátem pro syntézu GOS byl zahuštěný ultrafiltrační permeát syrovátky odsolený elektrodialýzou s koncentrací laktosy 200 g.L-1. Pro přípravu GOS byl použit enzym Maxilact A4 z Aspergillus oryzae, který vykazuje vysokou transgalaktosylační aktivitu, po 90 min. reakce bylo dosaženo koncentrace GOS 85 g.L-1. Pro snížení obsahu laktosy byl aplikován kvasinkový enzym Maxilact LX5000 s převažující hydrolytickou aktivitou. Koncentrace laktosy byla ze 128 g.L-1 snížena přibližně na jednu třetinu.



Sledování změn vybraných složek mléka s různým tepelným ošetřením Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Jana Klimakovská M1 Ústav mléka, tuků a kosmetiky doc. Ing. Ladislav Čurda, CSc.

Syrové mléko je ideálním substrátem pro růst mikroorganismů. Tepelné ošetření zajišťuje zdravotní nezávadnost tohoto produktu živočišného původu a prodlužuje jeho trvanlivost. Mléko je zahřáté na určitou teplotu po určitou dobu. Kombinace teploty a doby jejího působení charakterizuje základní typy tepelného ošetření pasteraci a sterilaci. Během tohoto zpracování dochází ke změnám některých složek mléka. V laboratorních podmínkách byla provedena dlouhodobá a šetrná pasterace, sterilace i UHT ošetření a vzorky byly následně porovnány se syrovým mlékem. Byly sledovány změny bílkovin, syrovátkových bílkovin a primárních aminoskupin. Při vyšších teplotách ošetření, odpovídajícím sterilačnímu záhřevu, byl zaznamenán pokles obsahu syrovátkových bílkovin, neboť došlo k jejich denaturaci. Obsah syrovátkových bílkovin klesl téměř o 90 %. Při UHT záhřevu nebyly zaznamenané změny tak výrazné. α-Laktalbumin, nejstabilnější syrovátková bílkovina, byla zdenaturována jen z necelých 30 %. U ostatních syrovátkových bílkovin došlo ke ztrátám rovnajícím se průměrně 60 až 70 %. V rámci interakce se sacharidy došlo během záhřevu ke snížení obsahu volných aminoskupin. Při porovnání jednotlivých typů tepelného ošetření bylo potvrzeno, že nejšetrnějším procesem je pasterace, naopak při sterilaci došlo k výrazným ztrátám významných složek mléka.

Sekce :


Esterifikace 17-hydroxysteroidů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Barbora Kulmanová M1 Ústav mléka, tuků a kosmetiky prof. Dr. RNDr. Oldřich Lapčík

Tato práce byla zaměřena na studium steroidních látek jako takových a následně na jejich využití. Dále se studovaly různé metody esterifikace steroidních látek, které byly použity již v minulosti. V laboratoři byly připraveny vzorky 17-hydroxysteroidů podle vybrané literatury s drobnými úpravami. Jednalo se o vzorky testosteron-17-hemisukcinát s výtěžkem 86,8%, nortestosteron 17-hemisukcinát s výtěžkem 56,04% a epitestosteron-17-hemisukcinát s výtěžkem 41,59%. Pro všechny vzorky byly naměřeny molekulové hmotnosti. Tyto vzorky byly poskytnuty dalším laboratorním pracovištím pro další využití.

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2012 Chemie a mikrobiologie mléka, tuků a kosmetiky

Sekce :

Emulzní enkapsulace probiotik Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Kristýna Martínková M1 Ústav mléka, tuků a kosmetiky doc. Ing. Milada Plocková, CSc.

Cílem experimentální práce byla výroba mikrokapslí obsahující kmen Lactobacillus casei ZU 10 izolovaný ze stolice plně kojeného dítěte pomocí emulzní metody založené na principu sýření za studena. Mikroenkapsulace byla provedena dle postupu Heidebacha (2009), který byl modifikovaný Lisovou a kol. (2012) přidáním lecitinu jako povrchově aktivní látky mající vliv na velikost vzniklých mikrokapslí. Hlavním úkolem bylo ověření tvorby vzniklých mikrokapslí, jejich mikroskopické pozorování a změření jejich průměrné velikosti. Kapsle měly okrouhlý tvar průměru 20-30 μm. Dalším úkolem bylo porovnání stability probiotických buněk L. casei ZU 10 enkapsulovaných a neenkapsulovaných při skladování v odtučněném mléce po dobu šesti týdnů při teplotách 5 a -20 ºC. Výsledky životaschopnosti enkapsulovaných a neenkapsulovaných probiotických buněk daného kmene nevykazovaly veliké rozdíly z důvodu krátké doby skladování a nedostatečného promytí vzniklých mikrokapslí v konečné fázi výrobního procesu. Stejné měření bylo provedeno i se samotnými kapslemi obsahující probiotický kmen L. casei ZU 10. I v tomto případě nedošlo k výraznému poklesu počtu živých laktobacilů v kapslích. Chemie a mikrobiologie mléka, tuků a kosmetiky

Sekce :

Návrh primerů k detekci charakteristických druhů jogurtové kultury pomocí qPCR Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Andrea Mühlhansová M2 Ústav mléka, tuků a kosmetiky Ing. Iva Jebavá, Ph.D.

Tato práce byla zaměřena na návrh specifických primerů k detekci typických zástupců jogurtové kultury, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus a Steptococcus thermophilus, pomocí kvantitativní polymerázové řetězové reakce (qPCR). Hlavní výhodou molekulárně biologické metody qPCR, oproti klasickým plotnovým metodám je rychlost, spolehlivost, opakovatelnost, vysoká citlivost a možnost detekce několika mikroorganismů najednou. Návrh primerů k detekci charakteristických druhů jogurtové kultury se skládal z: (i) vyhledávání dostupných bioinformatických dat v genových bankách (NCBI), (ii) nalezení podobných sekvencí v genové bance pomocí BLASTu, (iii) porovnání sekvencí (CLUSTALW), (iv) nalezení specifického místa v sekvenci a (v) návrhu primerů v tomto specifickém místě (Primer 3). Před syntézou primerů byla pro kontrolu specificity provedena in silico PCR. Pro testování specificity primerů pomocí qPCR s použitím interkalačního barviva SYBR Green byly použity jakožto pozitivní a negativní kontroly různé druhy rodu Lactobacillus a Streptococcus. Izolace DNA u testovaných kmenů byla provedena z čistých kultur. Na závěr byla provedena analýza amplifikačních grafů. Dalším krokem této práce bude izolace DNA L. delbrueckii subsp. bulgaricus a S. thermophilus z jogurtu a optimalizace absolutní kvantifikace pomocí qPCR.



Vliv laktobacilů na transformace cholesterolu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Kateřina Šťástková M1 Ústav mléka, tuků a kosmetiky Ing. Šárka Horáčková, CSc.

Cílem práce bylo seznámit se se základní charakteristikou laktobacilů, shrnout možnosti jejich vlivu na snižování hladiny cholesterolu a experimentálně ověřit aktivitu hydrolasy žlučových solí (BSH) (EC 3.5.1.24) u vybraných druhů rodu Lactobacillus, a to jednak u druhů sbírkových, zahrnující i komerční probiotické kmeny, a jednak izolovaných z trávicího traktu plně kojených dětí. Aktivita hydrolasy žlučových solí byla zjišťována kvalitativně chromatografickou metodou na tenké vrstvě a kultivační plotnovou metodou. Přítomnost hydrolasy žlučových solí se potvrdila u čtyř ze šesti sbírkových kmenů (Lactobacillus acidophilus ATCC 4356, Lactobacillus acidophilus CCDM 406, Lactobacillus acidophilus ATCC 314 a Lactobacillus acidophilus LA-5) a u čtyř kmenů z osmi izolovaných z trávicího traktu dětí (Lactobacillus gasseri Z2, Lactobacillus gasseri Z3, Lactobacillus gasseri LBA, Lactobacillus gasseri G, ZU 11). Metoda TLC byla vyhodnocena jako citlivější pro zjišťování BSH aktivity.

Sekce :


Změny vlastností pokožky po použití klasického toaletního a tekutého mýdla Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Kateřina Zatloukalová M1 Ústav mléka, tuků a kosmetiky Ing. Iveta Hrádková, Ph.D.

Použitím mýdla dochází k fyziologickým změnám vlastností pokožky. Zvyšuje se přirozené pH, snižuje se hydratace a pokožka se stává napjatou a podrážděnou. Oba druhy mýdel jsou založeny na zcela odlišném složení. Zatímco toaletní mýdla vycházejí převážně z přírodních materiálů, podstatou tekutých mýdel jsou syntetické látky. Byla vybrána tři tekutá mýdla a dvě toaletní mýdla pro chemickou analýzu a spotřebitelský test. Dle naměřených výsledků nelze jednoznačně říct, které z mýdel má pozitivnější vliv na pokožku. Tekutá mýdla tolik nevysušují pokožku, což bylo dokázáno proměřením hodnot hydratace v průběhu času. I ztráty transepidermální vody jsou menší u tekutých mýdel, ale pokožka se s vnějším zásahem vyrovnává postupem času hůře, než je tomu u toaletních mýdel. Podobný je i trend při měření pH pokožky. U tekutých mýdel je návrat k přirozenému pH pokožky pomalejší než u toaletních mýdel. Tyto závěry však nelze aplikovat na celé spektrum spotřebitelů, protože pokožka každého jedince vykazuje zcela individuální chování a volba mycího prostředku je na každém z nás.


Seznam sekcí a složení komisí – ústav 323 Chemie a analýza potravin A (přednášková) B32, 9:00


Studenti:

Sekce:

Ing. Jana Pulkrabová, Ph.D. Ing. Ondřej Lacina, Ph.D. Ing. Milena Zachariášová, Ph.D. Bc. Eliška Humlová Bc. Renata Jandová Bc. Aleš Krmela Bc. Iva Opekarová Bc. Renata Stehlíková Bc. Petr Vodrážka

Chemie a analýza potravin A (přednášková)

Vývoj metody pro identifikaci tepelně ošetřených džusů na základě sledování těkavých látek Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Eliška Humlová M1 Ústav analýzy potravin a výživy doc. Dr. Ing. Kateřina Riddellová; Ing. Jaromír Hradecký

Pomerančová šťáva je spotřebiteli ceněna nejen pro své senzorické vlastnosti, ale také jako bohatý zdroj vitaminu C a minerálních látek. Na trhu je k dostání ve dvou variantách, čerstvá a vyrobená z koncentrátu. V obou případech je ošetřena pasterací. Vzhledem k tomu, že přírodní šťáva je kvalitnější a tudíž také dražší, stává se častým předmětem falšování, kdy dochází k záměrné změně údajů o jejím původu. Cílem námi realizovaných experimentů bylo vyvinout analytickou metodu, s jejíž pomocí by bylo možné odlišit džusy vyrobené z koncentrátu od džusů čerstvých. Při výrobě koncentrátu dochází současně s odpařováním vody ke ztrátám těkavých látek. Aby bylo dosaženo požadované senzorické jakosti, je koncentrát při zpětném naředění vodou fortifikován aromatickými látkami. Vedle změn v zastoupení přirozeně se vyskytujících těkavých látek, dochází vlivem tepelného záhřevu k tvorbě dalších sloučenin, například furfuralu (furan-2-karbaldehydu). S ohledem na tyto skutečnosti jsme se zaměřili na vývoj metody vhodné pro porovnávání profilů těkavých látek džusů. Pro jejich analýzu byla provedena optimalizace techniky mikroextrakce tuhou fází z plynného prostoru nad vzorkem ve spojení s plynovou chromatografií s hmotnostně-spektrometrickou detekcí.



Vývoj metody pro stanovení polyfluorovaných surfaktantů v potravinách a potravinářských papírech technikou LC-MS Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Renata Jandová M1 Ústav analýzy potravin a výživy Ing. Ondřej Lacina, Ph.D.

Polyfluorované surfaktanty (PFS) se díky svým unikátním vlastnostem používají v mnoha aplikacích, jako je výroba čistících a leštících prostředků, barev nebo papíru pro potravinářské účely. Strukturně jsou PFS velmi různorodá skupina látek (estery kyseliny fosforečné (PAPS), neionogenní polyethoxyláty, akrylátové polymery apod.), avšak většina z nich obsahuje jako základ fluorotelomerní alkoholy. Prezentovaná práce je zaměřena na vývoj metody pro analýzu PFS v potravinách a papírech určených pro kontakt s potravinami. Nejprve jsme se zabývali optimalizací složení mobilní fáze, kde se jako nejvhodnější ukázalo iontově-párové činidlo dimethylamin umožňující současné stanovení FTOH a PAPS. Rovněž byla vyvinuta metoda pro separaci jednotlivých izomerů tri-PAPS s využitím kolony s penta-fluorfenylovou stacionární fází. Posledním úkolem byla optimalizace extrakce PAPS a FTOH z muffinového těsta, kde se vedle SPE na normální fázi a na slabých anexech testovaly i metody LLE nebo QuEChERS. Velkým problémem při extrakci je sorpce těchto látek na matrici, takže zpětné výtěžnosti se pohybovaly od 100 do 30%.

Sekce:


Vývoj metody pro stanovení inulinu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Aleš Krmela M2 Ústav analýzy potravin a výživy doc. Dr. Ing. Věra Schulzová, Ing. Veronika Krtková

Fruktooligosacharid inulin je zásobní látka rostlin čeledi hvězdicovitých a zvonkovitých, kde nahrazuje škrob. Je složen nejčastěji z 20-30 jednotek fruktózy s molekulou glukózy na konci řetězce. Jde o jemný bílý prášek neštěpitelný amylázou. Přestože je nevyužitelný pro člověka, působí jako prebiotikum. Ve střevě je rozštěpen bakteriálními enzymy a je tedy dobrým zdrojem energie pro střevní mikroflóru. Často je užíván jako náhrada cukru, jelikož díky své nevyužitelnosti není vstřebáván do krve a nezvyšuje tak hladinu krevního cukru. Mezi nejbohatší (komerční) zdroje inulinu patří čekanka a topinambur. Dále se inulin nachází v jamech nebo artyčoku a velké množství najdeme i v česneku a cibuli. Za účelem monitorování obsahu inulinu v potravinách byla optimalizována analytická metoda užívající ultra-účinné kapalinové chromatografie ve spojení s evaporative light scattering detektorem (UPLC-ELSD).

Sekce:

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2012 Chemie a analýza potravin A (přednášková)

Využití GC–MS/MS k simultánnímu stanovení PCB, PAU, OCP a BFR v rybí svalovině Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Iva Opekarová M2 Ústav analýzy potravin a výživy Ing. Jana Pulkrabová, Ph.D., Ing. Kamila Kalachová

Ryby představují významný dietární zdroj řady kontaminantů a zároveň jsou výborným bioindikátorem znečištění životního prostředí. V rámci EU CONffIDENCE, byla validována analytická metoda pro stanovení různých organických polutantů v rybách a rybích krmivech. V této práci bylo spektrum cílových analytů rozšířeno na celkem 64 látek zahrnujících 18 polychlorovaných bifenylů (PCB), 15 organochlorových pesticidů (OCP), 15 bromovaných retardérů hoření (BFR) a 16 polycyklických aromatických uhlovodíků (PAU). Metoda přípravy vzorků byla založena na principu metody QuEChERS, tedy na extrakci analytů ze vzorku po přídavku vody pomocí ethylacetátu, kdy přestup analytů do organického rozpouštěla je podpořen přídavkem anorganických solí (MgSO4 a NaCl). Lipidický extrakt byl v dalším kroku přečištěn na ručně připravené silikagelové SPE kolonce. Instrumentální analýza byla provedena na plynovém chromatografu ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií (GC–MS/MS) s analyzátorem iontů typu trojitý kvadrupól. Zpětná výtěžnost nově zavedené metody pro všechny stanovované kontaminanty byla 71–120 % (opakovatelnost vyjádřená jako relativní směrodatná odchylka 2–24 %). Dosažené limity kvantifikace (LOQ) v rybí svalovině se pohybovaly od 0,01 do 0,5 µg/kg vzorku. Sekce:


Vývoj metody pro stanovení různých skupin organohalogenovaných kontaminantů v prachu z domácností Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Renata Stehlíková M2 Ústav analýzy potravin a výživy Ing. Jana Pulkrabová, Ph.D., Ing. Darina Lanková

Prach se velmi často používá jako indikátor kontaminace vnitřního prostředí různými látkami, které se mohou uvolňovat z nábytku, elektroniky, textilií apod. Protože se často podaří odebrat jen velmi malé množství vzorku a různé skupiny látek se stanovují individuálně pomocí různých metod, bylo hlavním cílem této práce vyvinout novou metodu, která by umožňovala simultánní stanovení bromovaných retardérů hoření (BFR) a perfluoralkylovaných sloučenin (PFAS). Za tímto účelem byla zavedena extrakce dispersní tuhou fází (MSPD), mezi jejíž výhody patří mimo již zmíněné použití při malém množství vzorku také její rychlost (6 vzorků/hod) a malá spotřeba organických rozpouštědel. Metodou MSPD jsou získány dvě frakce, hexanová a methanolová. V hexanové frakci bylo technikou plynové chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií (GC–MS/MS) analyzováno celkem 15 polybromovaných difenyletherů (PBDE) a 8 tzv. non-PBDE. Methanolová frakce byla analyzována ultraúčinnou kapalinovou chromatografií ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií (UPLC–MS/MS), kde cílovými látkami bylo 18 PFAS, tetrabrombisfenol A (TBBPA) a 3 bromované fenoly. Účinnost metody MSPD byla ověřena na certifikovaném referenčním materiálu prachu (SRM 2585).



Charakterizace česneku na základě metabolomického přístupu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Petr Vodrážka M2 Ústav analýzy potravin a výživy prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.; Ing. Vojtěch Hrbek

Tato studie je prováděna v rámci projektu, který se zabývá charakterizací odrůd česneku, zvýšením jeho kvality a nalezením vhodné české odrůdy, která by měla co nejvyšší obsah zdraví prospěšných látek, a zároveň byla rezistentní vůči nepříznivým podmínkám při jeho pěstování. Nejvýznamnějšími zdraví prospěšnými látkami česneku jsou sirné aminokyseliny S-alk(en)yl-L-cysteinsulfoxidy (ASCO). Česnek obsahuje i řadu dalších biologicky aktivních látek, např. vitamíny, steroidní glykosidy, prostaglandiny a látky s antivirotickými účinky. Množství těchto látek závisí na druhu česneku a na pěstebních podmínkách. Pro odlišení česneků různého druhu a původu je nezbytná komplexní analýza česneku. Za tímto účelem se využívá tzv. metabolomického přístupu, jehož cílem je globální analýza nízkomolekulárních sloučenin. V této studii bylo využito několik postupů pro charakterizaci česneku. Jednak byla využita konvenční technika kapalinové chromatografie (LC) ve spojení s vysokorozlišovacím hmotnostním spektrometrem typu Orbitrap (HR-MS) pro stanovení ASCO. A dále byl využit nový inovativní postup s využitím iontového zdroje DART ve spojení s HR-MS typu Orbitrap a v neposlední řadě byly vzorky česneku vyšetřeny pomocí techniky LC ve spojení s HR-MS typu QTOF.


Chemie a analýza potravin B (přednášková) B33, 9:00

Sekce: Komise: Předseda: Členové: Studenti:

Sekce:

prof. Ing. Vladimír Kocourek, CSc. Ing. Jana Kohoutková, Ph.D. Ing. Lucie Drábová Bc. Monika Bachanová Bc. Monika Jírů Bc. Karel Lukš Bc. Lucie Papajová Kateřina Urbancová Bc. Jana Zuzánková

Chemie a analýza potravin B (přednášková)

Rychlé postupy pro stanovení organobromovaných a perfluoroalkylovaných kontaminantů v sedimentech Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Monika Bachanová M2 Ústav analýzy potravin a výživy Ing. Jana Pulkrabová, Ph.D.; Ing. Veronika Hloušková

Cílem této práce bylo vyvinout a validovat metodu pro simultánní stanovení perfluoroalkylovaných sloučenin (PFAS) a vybraných zástupců bromovaných retardérů hoření (BFR), tj. isomerů hexabromcyklododekanu (HBCD) a tetrabrombisfenolu A (TBBPA), ve vzorcích životního prostředí jako je půda nebo sediment. Tyto látky byly stanovovány pomocí ultra účinné kapalinové chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií (UPLC–MS/MS). Druhá část práce byla zaměřena na vývoj a validaci metody, zejména krok přečištění, pro stanovení dalších zástupců BFR (polybromovaných difenyletherů – PBDE a tzv. non-PBDE retardérů hoření) v sedimentech. Separace a identifikace byla realizována plynovou chromatografií ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií (GC–MS/MS). Obě metody umožňují stanovení látek na velmi nízkých hladinách, limity kvantifikace (LOQ) pro PFAS, HBCD a TBBPA v sedimentu se pohybovaly v rozmezí 0,025 – 0,5 ng/g sušiny, pro PBDE a non-PBDE v rozmezí 0,040 – 0,4 ng/g sušiny. Nové metody byly následně aplikovány na vyšetření vzorků sedimentu z vybraných lokalit ČR. Koncentrace PFAS, HBCD a TBBPA nalezené v těchto vzorcích byly v rozmezí 0,2 – 6 ng/g sušiny, hladiny PBDE a non-PBDE v rozmezí 0,1 – 40 ng/g sušiny (BDE 209 0,6 – 400 ng/ng sušiny).



Komplexní validace imunoafinitních kolonek pro stanovení mykotoxinů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Monika Jírů M2 Ústav analýzy potravin a výživy Ing. Marta Václavíková, Ph.D., Ing. Zdenka Vepříková

Imunoafinitní kolonky (IAC) se velmi často používají pro přečištění a zakoncentrování extraktů vzorků před následnou detekcí mykotoxinů. Jejich výhodou je vysoká selektivita k cílovým analytům a díky jejich principu také nízký obsah interferujících látek ve výsledném extraktu. Na druhé straně nevýhodou jejich použití je specifita pouze pro jeden mykotoxin nebo skupinu strukturně příbuzných látek. Multi-funkční IAC AO ZON PREP® vyráběné firmou R-Biopharm Rhone obsahují tři typy imobilizovaných protilátek specifických pro aflatoxiny, ochratoxin A (OTA) a zearalenon (ZON). V rámci testování uvedených multi-funkčních kolonek byla provedena rozsáhlá validační studie pro čtyři matrice, jednalo se o ječmen, pšenici, kukuřici a pivo. Pro separaci a detekci vybraných mykotoxinů byla využita metodika U-HPLC-MS/MS. Výtěžnosti cílových analytů byly stanoveny v rozmezí 56 až 108% v závislosti na typu testované matrice. Vedle základních validačních parametrů byla testována i cross-reaktivita nejdůležitějších ZON metabolitů, tedy α-zearalenolu (α-ZOL) a βzearalenolu (β-ZOL). Výtěžnosti obou metabolitů se pohybovaly v rozmezí 96-108% pro α-ZOL a 100-101% pro β-ZOL.

Sekce:


Sledování organických nanočástic v potravinách Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Karel Lukš M2 Ústav analýzy potravin a výživy doc. Dr. Ing. Věra Schulzová, Ing. Veronika Krtková

Nanotechnologie je novým v současnosti velmi dynamicky se rozvíjejícím oborem lidské činnosti, který rozšiřuje své uplatnění i v potravinářském průmyslu. Využití nanotechnologií při přípravě nutraceutik a funkčních potravin může vést ke zvýšení absorpce a biodistribuci vitaminů, karotenoidů, antioxidantů atd. v živých organismech. Je velmi důležité zvážit rizika využití nanomateriálů, především syntetických nanočástic, v potravinářském průmyslu a jejich případný vliv na lidský organismus a životní prostředí. V rámci projektu NanoLyse byly testovány organické nanočástice (ENPs) polysorbátového typu v nápojích. Pro stanovení ENPs v jablečném džusu byla optimalizována a validována analytická metoda ultra-účinné kapalinové chromatografie ve spojení s hmotnostním detektorem - analyzátorem doby letu (UPLC-TOF MS) a screeningová metoda přímé analýzy v reálném čase ve spojení s hmotnostní spektrometrií (DART-Orbitrap MS). Tyto metody jsou založeny na detekci a kvantifikaci specifického fragmentu polysorbátu dané organické ENPs. Dále byla pro separaci ENPs testována technika ultra-účinné kapalinové chromatografie s využitím vylučovací chromatografie (SEC) ve spojení s evaporative light scattering detektorem (UPLC-SEC-ELSD).



Studie profilu mastných kyselin v potravinových zdrojích Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Lucie Papajová M2 Ústav analýzy potravin a výživy Ing. Jana Kohoutková, Ph.D.

Mastné kyseliny jsou pro člověka jednou z nejvýznamnějších složek lipidů. Ovlivňují např. hladinu cholesterolu v krvi a to oběma směry. V současné době se vzhledem k jejich biologickým účinkům sleduje přítomnost omega – 3 a omega – 6 (n-3 a n-6) mastných kyselin. Proto se tato práce zaměřuje na významné zdroje polynenasycených mastných kyselin, hlavně omega – 3 a omega – 6 mastných kyselin. Polyenové mastné kyseliny jsou pro lidskou výživu a organismus důležité mimo jiné i proto, že jsou prekurzory pro tvorbu esenciálních mastných kyselin s 20 až 24 atomy uhlíku, jako například kyselina dokosahexaenová (známá jako DHA) nebo kyselina eikosapentaenová (známá jako EPA), na které je lidská dieta chudá. Známé bohaté zdroje těchto esenciálních mastných kyselin jsou např. ryby a v dnešní době se pozornost zaměřuje na alternativní zdroje jako např. řasy. Na tyto matrice jsem se v rámci své spolupráce na projektech CONFFIDENCE* a BIORAFINACE** soustředila. *CONFFIDENCE: (FP7-211326-CP) “Contaminants in food and feed: Inexpensive detection for control of exposure” part of Seventh framework program ** BIORAFINACE: Centrum kompetence pro výzkum biorafinaci, TAČR: projekt č. TE01020080

Sekce:


Stanovení hexabromcyklododekanu v rybách a rybím krmivu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Kateřina Urbancová B3 Ústav analýzy potravin a výživy Ing. Jana Pulkrabová, Ph.D.; Ing. Darina Lanková

Hexabromcyklododekan (HBCD) je zástupcem skupiny bromovaných retardérů hoření (BFR). Nejčastěji se HBCD (ve formě tří izomerů α, β a γ) používá k ošetření polystyrenových materiálů, ze kterých se uvolňuje do životního prostředí. Aktuálnost této problematiky dokumentuje zájem Evropského úřadu pro bezpečnost potravin (EFSA), který doporučuje HBCD v životním prostředí a potravinách sledovat. V rámci EU projektu CONffIDENCE byla modifikována a validována metoda pro analýzu izomerů HBCD v rybách, které jsou nejen významný dietární zdroj, ale používají se i jako bioindikátor znečištění vodního ekosystému. Extrakční postup vychází v současné době velmi rozšířené metody QuEChERS – extrakce vzorku acetonitrilem po přídavku vody, kdy přestup analytů do organického rozpouštědla je podpořen přídavkem anorganických solí (MgSO4 a NaCl). Získaný extrakt, byl po odstředění přečištěn disperzní extrakcí na tuhou fázi (d-SPE) s použitím sorbentů C18 a primárního sekundárního aminu (PSA). Jednotlivé izomery HBCD byly identifikovány a kvantifikovány technikou ultra účinné kapalinové chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií (UHPLC–MS/MS). Validovanou metodou bylo na přítomnost HBCD vyšetřeno 25 vzorků různých druhů ryb (pangasius, losos, treska, sleď).



Persistentní organické polutanty v potravinových doplňcích na bázi rybího oleje Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Jana Zuzánková M2 Ústav analýzy potravin a výživy Ing. Lucie Drábová

Doplňky stravy na bázi rybího oleje jsou mimo jiné i významným zdrojem omega-3 nenasycených mastných kyselin (EPA a DHA) a také v tucích rozpustných vitaminů (především vitaminu E), a proto se v poslední době stávají stále více populární a jejich spotřeba roste. Na druhou stranu tyto doplňky mohou obsahovat škodlivé látky, např. polychlorované bifenyly (PCB), organochlorové pesticidy (OCP), polybromované difenylethery (PBDE) a v neposlední řadě polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU). Cílem této práce bylo vyšetření souboru 44 vzorků potravinových doplňků na bázi rybího oleje zakoupených v tržní síti České republiky na obsah 7 indikátorových PCB, 22 OCP, 10 PBDE a 16 PAU. K izolaci analytů ze vzorku byla použita extrakce na tuhou fázi (SPE). Získané extrakty byly vyšetřeny pomocí plynové chromatografie s hmotnostně spektrometrickou detekcí v tandemovém uspořádání (GC-MS/MS). Nálezy sledovaných látek se pohybovaly v rozmezí 0,2–56 µg/kg pro ∑7PCB, 0,3–28 µg/kg pro ∑10PBDE a 0,31 – 51,9 µg/kg pro ∑16PAU. U 3 vzorků byl překročen legislativní limit pro BaP 2 µg/kg a u 13 vzorků byl překročen limit pro PAU4 10 µg/kg. Žádný z analyzovaných olejů nepřekročil legislativní limit stanovený pro ∑6PCB (200 µg/kg).


Chemie a analýza potravin C (přednášková) B31, 9:00

Sekce: Komise: Předseda: Členové: Studenti:

Sekce:

doc. Dr. Ing. Jan Poustka doc. Dr. Ing. Karel Cejpek Ing. Kamila Kalachová Bc. Jana Bihušová Bc. Simona Černohorská Bc. Kateřina Hájková Bc. Kamila Hůrková Bc. Pavla Honová Bc. Petra Slavíková Bc. Alena Zachariášová

Chemie a analýza potravin C (přednášková)

Studium stability rybích tuků Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Jana Bihušová M1 Ústav analýzy potravin a výživy doc. Dr. Ing. Věra Schulzová; Ing. Hana Novotná

Rybí tuky jsou jedním z významných zdrojů nenasycených mastných kyselin, především esenciální eikosapentaenové kyseliny (EPA) a dokosahexaenové kyseliny (DHA). Vzhledem k vysokému obsahu nenasycených mastných kyselin ale snadno podléhají oxidačním změnám. Výsledkem oxidace mastných kyseliny jsou hydroperoxidy, které jsou nestálé a odštěpují vodíkový nebo hydroxylový radikál, v prvém případě se jedná o peroxylový radikál a ve druhém o alkoxylový radikál. Dalšími produkty oxidace mastných kyselin jsou epoxy- a hydroxy- sloučeniny. Studie je zaměřena na analýzu olejů z tresčích jater, které jsou používány jako doplňky stravy. Pro studium potenciálních oxidačních změn byla využita technika metabolomického profilování s využitím iontového zdroje, metoda DART (Direct Analysis in Real Time) ve spojení s vysokorozlišovacím hmotnostním spektrometrem Orbitrap (orbitrap-MS). Bylo provedeno měření jak polární, tak nepolární složky olejů, kdy polární složky byly měřeny v negativním módu, zatímco nepolární složky, triacylglyceroly, byly měřeny v pozitivním módu ionizace. U zmíněných olejů se sledoval vliv tepelného namáhání a dlouhodobého skladování na vznik oxidačních produktů stejně jako vliv přídavku antioxidantu (rozmarýnového extraktu) na oxidační stabilitu olejů.



Změny esterů 3-MCPD v palmovém tuku během smažení Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Simona Černohorská M2 Ústav analýzy potravin a výživy prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.; Ing. Eliška Čížková

3-chlorpropan-1,2-diol (3-MCPD) je procesní kontaminant vyskytující se především v kyselých rostlinných hydrolyzátech bílkovin, kde je na základě toxikologických studií od roku 2002 legislativně monitorován. V nedávné době byl vázaný 3-MCPD ve formě esterů s vyššími mastnými kyselinami nalezen v celé řadě potravin na koncentracích, které řádově překračují množství volného 3-MCPD. Nejvyšší hladiny byly detekovány v rafinovaných rostlinných olejích získávaných z oplodí semen, zvláště pak v palmovém tuku. Vznikají zde v dezodorizačním kroku během rafinace olejů, která probíhá za vysokých teplot (>200°C). V této práci byl sledován vliv tepelného namáhání tuků na obsah esterů 3-MCPD v palmovém oleji, který se lišil v době smažení a v použití testovacího filtru. Bylo analyzováno 30 vzorků palmového oleje, který byl odebírán z kontinuální fritézy po dobu 46 (vzorky s filtrem), respektive 52 hodin (vzorky bez filtru). Estery 3-MCPD byly stanoveny metodou ultra účinné kapalinové chromatografie a hmotnostně spektrometrickou detekcí. Nejvyšší hladiny byly zjištěny u vzorků, které nebyly vystaveny tepelnému namáhání během fritování. Obsah vázaného 3-MCPD s rostoucí dobou fritování klesal. Použití filtru nemělo na obsah esterů 3-MCPD významný vliv.

Sekce:


Osud mykotoxinů během produkce lihovarských výpalků Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Kateřina Hájková M2 Ústav analýzy potravin a výživy Ing. Milena Zachariášová, Ph.D., Ing. Zbyněk Džuman

Cílem této studie je zhodnocení vlivu technologického procesu výroby biothanolu na hladiny mykotoxinů, toxických sekundárních metabolitů vláknitých mikromycet, jejichž produkce každoročně způsobuje výrazné ekonomické ztráty v zemědělství. Sledovány byly jednotlivé fáze výroby – vstupní surovina, jednotlivé etapy kvašení (ztekucení, zcukření, kvašení a postupné dokvašování), tekuté a mokré výpalky, sirup a suché výpalky (DDGS, dried distillers’ grains with solubles), které se používají jako vysokonutriční přísada do krmiv pro hospodářská zvířata. Celkově bylo analyzováno 13 vzorků výrobní řady biothanolu (Ethanol Energy, s.r.o.). Pro extrakci vzorků byla využita modifikovaná metoda QuEChERS, stanovení mykotoxinů proběhlo s využitím vysokoúčinné kapalinové chromatografie s tandemovou hmotnostní spektrometrií (UPLC-MS/MS). V rámci technologické řady výroby bioethanolu byly ve všech analyzovaných vzorcích detekovány: deoxynivalenol (DON), jeho glykosylovaná (maskovaná) forma (D3G) a fumonisin B1 (FB1). Na změny jejich hladiny měly vliv zejména fermentace (DON, D3G) a závěrečné sušení horkým vzduchem. Dále byl proveden monitoring výskytu mykotoxinů v 87 vzorcích kukuřičných a pšeničných DDGS různého geografického původu.



Studium vzniku vybraných procesních kontaminantů z dipalmitinu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Pavla Honová M2 Ústav analýzy potravin a výživy doc. Dr. Ing. Marek Doležal

3-Chlorpropan-1,2-diol (3-MCPD), patřící mezi procesní kontaminanty potravin, je nejznámější a nejsledovanější ze skupiny látek zvané chlorpropanoly. Tyto látky byly poprvé objeveny v kyselých hydrolyzátech rostlinných bílkovin. Vedle chlorpropanolů byly v kyselých hydrolyzátech bílkovin objeveny jejich estery. V posledních letech byly zaznamenány nejvyšší nálezy esterů chlorpropanolů v rafinovaných olejích, zvláště v palmovém, ve kterých vznikají během rafinace. Cílem práce bylo studium reakčního mechanismu vzniku 3-MCPD esterů a esteru glycidolu s mastnými kyselinami v modelových systémech. Kvůli oxidační stabilitě a častému výskytu v olejích byl vybrán diacylglycerol palmitové kyseliny. Během studie byl sledován vliv teploty a délky zahřívání na tvorbu procesních kontaminantů. Zároveň byl sledován rozklad dipalmitinu na monopalmitin a volnou palmitovou kyselinu. Pro analýzu byl použit plynový chromatogram s kvadrupólovým hmotnostním detektorem.

Sekce:


Kritické zhodnocení kvality bramborových lupínků při vakuovém a konvenčním smažení Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Kamila Hůrková M2 Ústav analýzy potravin a výživy prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc., Ing. Beverly Bělková

Během smažení dochází k mnoha chemickým reakcím, při kterých vznikají sloučeniny ovlivňující příznivě i nepříznivě kvalitu finálního produktu ale i smažícího média. V poslední době je velká pozornost věnována možnostem minimalizovat vznik jak procesního kontaminantu akrylamidu (potencionální karcinogen skupiny 2A podle IARC, 1994), který vzniká během vysokých teplot smažení v potravinách, tak tvorbu oxidačních produktů ve smažící lázni. Práce byla zaměřena na porovnání kvality bramborových lupínků připravených ze dvou odrůd brambor smažených za vakua a za atmosférického tlaku. Byla provedena analýza obsahu akrylamidu (HPLC-MS/MS), obsahu vody a obsahu tuku finálního produktu. Dále byla sledována pomocí techniky DART-HRMS kvalita smažícího média z hlediska množství vzniklých oxidačních produktů triacylglycerolů a mastných kyselin. Závěrem bylo provedeno senzorické hodnocení bramborových lupínků usmažených za těchto dvou odlišných technologií. Z provedeného experiment vyplývá, že vakuové smažení je z hlediska vzniku akrylamidu v lupíncích a vzniku oxidačních produktů ve smažícím médiu mnohem šetrnější technologií pro zpracování potravin než konvenční smažení. Senzorickým hodnocením bramborových lupínků byla zjištěna vyšší preference konvenčně smažených.



Ochratoxin A v kávě Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Petra Slavíková M2 Ústav analýzy potravin a výživy Ing. Milena Zachariášová, Ph.D.; Ing. Zbyněk Džuman

Ochratoxin A (OTA) je nejvýznamnějším zástupcem skupiny ochratoxinů, toxických sekundárních metabolitů mikromycet – mykotoxinů. Hlavními producenty OTA jsou Aspergillus ochraceus a Penicillium verrucosum. OTA je často se vyskytujícím kontaminantem obilovin, ovoce, kávy a potažmo komodit jako pečivo a víno. Významná část příjmu OTA v lidské výživě pochází z kávy. Maximální hladiny OTA jsou v EU regulovány nařízením Komise č. 1881/2006, které jsou 5 µg/kg pro praženou kávu a 10 µg/kg pro kávu instantní. V rámci studie byl proveden monitoring OTA v 50 vzorcích pražených a instantních káv z maloobchodní sítě ČR s cílem zhodnocení kontaminace kávy OTA i jeho izomerní formou vznikající při tepelném zpracování kávy. Pro izolaci OTA bylo použito imunoafinitní přečištění (Ochraprep®) a vlastní stanovení proběhlo s využitím ultra-účinné kapalinového chromatografu ACQUITY ve spojení s tandemovým hmotnostním spektrometrem QTRAP 5500 (UPLC-MS/MS). 77% analyzovaných pražených káv bylo pozitivních na přítomnost OTA s průměrnou koncentrací 0,7 µg/kg. V případě káv instantních byl zaznamenán pozitivní nález OTA ve všech vzorcích průměrnou koncentrací 2,8 μg/kg, kontaminace jednoho ze vzorků instantních káv překročila maximální reziduální limit.

Sekce:


Strategie redukce širokého spektra mykotoxinů v krmivech, využití vyvazovačů mykotoxinů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Alena Zachariášová M1 Ústav analýzy potravin a výživy Ing. Zbyněk Džuman; Ing. Zdenka Vepříková

Mykotoxiny a jejich maskované formy představují značné zdravotní riziko pro lidi i hospodářská zvířata. Evropský úřad pro bezpečnost potravin (European Food Safety Authority, EFSA) akcentuje potřebu výzkumu zaměřeného na výskyt mykotoxinů v krmivech. Jednou z možných strategií minimalizace negativních dopadů mykotoxinové kontaminace krmiv na hospodářská zvířata je aplikace tzv. vyvazovačů mykotoxinů do krmiv, které v gastrointestinálním traktu zvířat tvoří rigidní komplex sorbent–mykotoxin, který je z těla zvířete bez vstřebání vyloučen. Vzhledem k dedikaci používaných krmných aditiv pouze pro jeden či malou skupinu mykotoxinů je vysoce žádoucí identifikovat vyvazovače, které jsou schopny simultánně vyvázat co nejširší spektrum mykotoxinů běžně se vyskytujících v reálných krmivech. Cílem této studie je ověření funkčnosti komerčně dostupného krmného aditiva na širší spektrum mykotoxinů detekovaných v testovaných vzorcích siláží na úrovni in vitro za podmínek většího přiblížení se reálným podmínkám gastrointestinálního traktu polygastrů v prostředí i) bachoru, ii) sleze a iii) tenkého střeva. Pro stanovení mykotoxinů analyzovaných vzorcích byla využita technika ultra-účinné kapalinové chromatografie s tandemovou hmotnostní spektrometrií (UPLC-MS/MS).


Chemie a analýza potravin D (přednášková) B06, 9:00


doc. Ing. Jan Pánek, CSc. doc. Dr. Ing. Věra Schulzová Ing. Petra Hrádková Bc. Marie Bícová Bc. Kristina Cvrčková Bc. Petra Daťková Bc. Iva Hospodková Jana Pekárková Bc. Michaela Škopíková Bc. Denisa Tanečková

Sekce:

Chemie a analýza potravin D (přednášková)

Antioxidační kapacita v nerozpustných složkách piva Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Marie Bícová M2 Ústav analýzy potravin a výživy doc. Dr. Ing. Karel Cejpek

Při studiu antioxidační kapacity potravin postihuje většina metod pouze antioxidanty přítomné v roztocích vzorků nebo jejich extraktech. Celková antioxidační kapacita však může být značně podhodnocena o podíl antioxidantů, které jsou vázány na nerozpustnou frakci potravin. Cílem práce bylo stanovit antioxidační kapacitu v nerozpustné frakci vzorků nefiltrovaných a kvasnicových piv, která byla vybrána podle odlišnosti obsaženého pevného podílu (například piva obohacená o kulturní kvasinky nebo jablečný extrakt). Celková antioxidační kapacita byla stanovena jako celková antiradikálová kapacita spektrofotometrickou metodou, která využívá jako činidlo barevný radikál 2,2-azino-bis(3ethyl-2,3-dihydrobenzothiazol-6-sulfonát) - ABTS+. Na rozdíl od někdy používané, časově náročné metody se zařazeným extrakčním a hydrolytickým krokem, kde reakce činidla s původně nerozpustnými antioxidanty probíhá v roztoku, je použitá metoda založená na přímé reakci činidla jak s antioxidanty v roztoku, tak s antioxidanty vázanými na povrchu nerozpustných částic v suspenzi. Výsledné hodnoty antioxidačních kapacit, jak celkových, tak nerozpustného podílu, byly vztaženy na referenční standard tak, že antioxidační kapacita byla vyjádřena jako látkové množství Troloxu na objem vzorku piva.



Využití sladidel při výrobě piškotů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Kristina Cvrčková M2 Ústav analýzy potravin a výživy doc. Ing. Kamila Míková, CSc

Obezita a nadváha obyvatel je problémem většiny vyspělých států. Důvodem je nedostatek pohybu, který je velmi často doprovázen nekvalitní stravou. Protože se na českém trhu nevyskytují piškoty mající sníženou energetickou hodnotu, cílem práce bylo ověřit využití náhradních sladidel při výrobě těchto cukrářských výrobků. Pracovalo se s termostabilními náhradními sladidly sukralosou, sorbitolem, acesulfamem K a stévií. Tato sladidla byla použita v nejrůznějších kombinacích. Protože se ale používala malá množství sladidel, musela se do piškotů přidat i tzv. ,,plnidla“ nahrazující podíl cukru na konzistenci těsta. Během pečení se postupně zpracovával inulin, topinamburová mouka, rýžová mouka, vláknina a karboxymethylcelulóza. Cílem bylo stanovit ideální směs náhradních sladidel, při nichž se dosáhne obdobné sladkosti, jako při použití standardu, kterým byly komerčně vyráběné piškoty od firmy Opavia a ověřit použití sladidel u modelových vzorků. Posuzování sladké chuti proběhlo profilovou zkouškou dle normy ČSN ISO 11035 (560061) Senzorická analýza - Identifikace a výběr deskriptorů pro stanovení senzorického profilu pomocí mnohorozměrového přístupu. Nejlépe byly hodnoceny piškoty obsahující směs stévie se sorbitolem, následují piškoty se sukralosou. Naopak piškoty obsahující stévii s inulinem chutnaly hodnotitelům nejméně.

Sekce:


Vnímání trpké chuti Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Petra Daťková M1 Ústav analýzy potravin a výživy doc. Dr. Ing. Zdenka Panovská

Trpká chuť se v posledních dvou desetiletích stává vlastností, které si u potravin všímáme čím dál tím více. V senzorické analýze je často zmiňována vedle základních chutí, jakými jsou hořká či kyselá. Je chutí, kterou se zabývají odborníci věnující se enologii či výživoví poradci. Právě v oblasti enologie je tato chuť jednou ze stěžejních vlastností, na kterou se klade velký důraz. Vzhledem k vlastnostem látek, které trpkou chuť způsobují, je senzorické zkoumání této chuti problematické. K látkám, které trpkou chuť způsobují, patří především polyfenoly, dále pak soli kovů či alkoholy. Prezentovaná práce se zaměřila vnímání trpké chuti populací. Pořadovou zkouškou byly zkoumány různé koncentrace vodného roztoku taninu, a byly jí potvrzeny typické vlastnosti trpké chuti, ke kterým patří především paměťové efekty. Dále bylo sledováno vnímání trpké chuti u významných komodit, jakými jsou čaj a víno. U senzorického zkoumání čajů a vín byla sledovaná korelace intenzity trpké chuti s hodnocením její příjemnosti.

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2012 Chemie a analýza potravin D (přednášková)

Sekce:

Kvalita plodin z ekologické a konvenční produkce Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Jana Pekárková B3 Ústav analýzy potravin a výživy doc. Dr. Ing. Věra Schulzová; Ing. Hana Novotná

V poslední době můžeme sledovat narůstající poptávku po kvalitních potravinách. Výsledkem je rozmach ekologického zemědělství, které slibuje plodiny pěstované bez syntetických hnojiv, pesticidů, hormonů a např. i bez použití GMO. Nabízí se otázka, jestli ekologický přístup vede k produkci zdravějších a kvalitnějších potravin. Cílem této práce bylo porovnání konvenčně, integrovaně a ekologicky pěstované mrkve za účelem zjištění rozdílů v kvalitě plodin a zvážení možnosti určit způsob produkce dle analytických údajů. Bylo analyzováno 24 vzorků mrkve, u kterých se stanovoval obsah sušiny, obsah vitamínu C (metodou HPLC-UV), obsah a poměr α-karotenu a β-karotenu (metodou HPLC-VIS). Dále byly proměřeny metabolomické fingerprinty vzorků za použití iontového zdroje DART (Direct analysis in real time) ve spojení s vysokorozlišovacím spektrometrem typu Orbitrap (orbitrap-MS). Pro tento účel byla proměřena spektra methanolových a ethylacetátových extraktů. Zpracování výsledků DART-MS spekter bylo provedeno pomocí statistických metod PCA (Principal Component Analysis) a PLS-DA (Partial Least Squares – Disciminant Analysis).

Sekce:


Vnímání slané chuti Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Iva Hospodková M2 Ústav analýzy potravin a výživy doc. Dr. Ing. Zdenka Panovská

Slaná chuť je jeden z pěti senzorických deskriptorů. Nejčastěji používanou látkou je chlorid sodný. Vzhledem k nutnosti snížit obsah soli v potravinách jsou vyráběny náhražky, které nejsou prozatím výrazně efektní. Jednou z cest je použití kvasničných extraktů, které kromě dodání slané chuti, slouží také jaké zvýrazňovače, a tudíž je možné jimi nahradit glutamát sodný. Kvasničné extrakty jsou dodávány různými firmami a liší se především v obsahu soli a obsahu IMP a GMP. V práci sem se zaměřila na senzorickou analýzu 7 kvasničných extraktů od různých výrobců s odlišným obsahem chloridu sodného a intenzitou umami způsobenou především přidáním intenzifikátorů I+G. Cílem mé práce bylo zjistit, jak se liší hodnocení panelu vnímání intenzity slané chuti. Jeden z faktorů ovlivňující vnímání je i teplota, a proto byl sledován při analýze. Hodnocení bylo prováděno profilovou zkouškou pomocí nestrukturované grafické stupnice. Parametry, které byly hodnoceny: slanost, hořkost, trpkost, nasládlost, umami, kyselost, příchuť kvasnic, pečeného masa a bílého kuřecího masa. Jednotlivé kvasničné extrakty se nejvíce lišily ve vnímání intenzity slané chuti a bílého kuřecího masa.



Senzorické hodnocení základních chutí u vín Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Denisa Tanečková M1 Ústav analýzy potravin a výživy doc. Dr. Ing. Zdenka Panovská

Jednou z oblastí senzorické analýzy je studium vnímání chutí. Mezi základní chutě patří chuť: sladká, slaná, kyselá, hořká a umami. Za kyselou chuť jsou zodpovědné anorganické i organické kyseliny, ale díky složité matrici, kterou potraviny mají, není jednoduché přesně předvídat a upravovat intenzitu kyselé chuti pro odpovídající vjem. Je zapotřebí brát v úvahu vzájemné vztahy mezi kyselinami a dalšími látkami obsaženými v potravinách. Navíc vnímání chutí závisí u populace na mnoha faktorech, jako je například věk hodnotitele, teplota nebo barva vzorku. Cílem příspěvku bylo zjistit, jak se liší vnímání kyselé a sladké chuti u 160 neškolených hodnotitelů a jak koreluje vjem kyselé chuti s celkovou příjemností. Pro testování byly vybrány dva odlišné druhy vína, ve kterých byly pomocí nestrukturované grafické stupnice hodnoceny intenzity. Zjištěné výsledky byly statisticky zpracovány.

Sekce:


Studium faktorů ovlivňujících hladiny biologicky aktivních látek v sóji Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Michaela Škopíková M1 Ústav analýzy potravin a výživy doc. Dr. Ing. Věra Schulzová; Ing. Hana Novotná

Sója luštinatá je stará kulturní plodina, patřící do čeledi bobovité. Sója má mezi ostatními luskovinami výjimečné postavení, dané především jejími funkčními vlastnostmi a chemickým složením semen. Ta obsahují kvalitní bílkoviny a tuky, velké množství vitaminů a minerálů a také mnoho biologicky aktivních látek. Tato práce se zabývá studiem nejvýznamnějších biologicky aktivních látek v sóji – fytoestrogeny, způsobem jejich stanovení v sójových bobech a také posouzením vlivu klíčení a stresových faktorů na jejich biosyntézu. Hlavní pozornost je věnována skupině pterokarpanů – glyceollinům. Glyceolliny vznikají v rostlině jako obrana proti působení stresových podmínek a vykazují řadu pozitivních účinků na lidské zdraví. V rámci této práce byla vyvinuta metoda pro stanovení glyceollinů ve vzorcích sójových bobů. Kromě obsahu glyceollinů byly sledovány také hladiny kumestrolu a isoflavonů sóji a byl posouzen vliv klíčení a inokulace různým množstvím plísně Rhizopus oligosporus na hladiny sledovaných látek. Pro tento účel byla použita metoda UHPLC s HRMS detekcí. Byl pozorován pozitivní vliv inokulace a doby klíčení na hladinu glyceollinů. Obsah kumestrolu se zvyšoval s prodlužující se dobou klíčení, zatímco v obsahu sledovaných isoflavonů nebyl pozorován žádný trend.


Seznam sekcí a složení komisí – ústav 324 Technologie zpracování potravin (přednášková) B11, 9:00

Sekce:


Studenti:

Sekce :

doc. Ing. Jaroslav Dobiáš, CSc. Ing. Iveta Horsáková, Ph.D. Ing. Aleš Rajchl, Ph.D. Ing. Bo-Anne Rohlík, Ph.D. Bc. Blanka Kotková Bc. Vojtěch Kružík Bc. Jana Prchalová Bc. Barbora Slavíková Bc. Barbora Šestáková Bc. Lucie Vyšinová Bc. Lukáš Vápenka

Technologie zpracování potravin

Smyslové defekty potravin způsobené činností mikroorganismů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Blanka Kotková M2 Ústav konzervace potravin Ing. Iveta Horsáková, Ph.D.

Za znehodnocené potraviny můžeme považovat jakékoli potraviny, u nichž došlo ke změnám, které činí výrobek nepřijatelný pro lidskou výživu. Potravina může být znehodnocena mechanicky, mikrobiologicky, geneticky nebo chemickými a fyzikálními reakcemi. Některé mechanismy, podílející se na vzniku defektů potravin, je však těžké identifikovat. Proto každá analýza přímo či nepřímo souvisí se senzorickým hodnocením. V tomto projektu se zabývám kontaminací mikrobiologickou, zejména smyslovým znehodnocením potravin, způsobeným buď činností vlastních mikroorganismů, nebo činností enzymů, které mikroorganismy produkují, zejména v mléce a mléčných výrobcích, mase a masných výrobcích, rybách, vejcích, ovocných šťávách a v kandovaném ovoci. Průnik mikroorganismů do potraviny je ovlivněn hlavně prostředím, ve kterém se potravina a mikroorganismy vyskytují, dále pak pH a aw potraviny, konzervací a manipulací s potravinou.



Průkaz přítomnosti denaturačních činidel v lihovinách Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Vojtěch Kružík M2 Ústav konzervace potravin Ing. Helena Čížková, Ph.D.

V současné době je výše spotřební daně z lihu a alkoholických nápojů, na rozdíl od denaturovaného lihu, který je od spotřební daně z lihu osvobozen, 285,- Kč na 1 litr absolutního etanolu. Cílem práce bylo ověření metody pro průkaz, zda lihovina nebyla vyrobena z denaturovaného lihu a nedošlo tedy ke zneužití lihu, který byl původně osvobozen od spotřební daně a určen k jiným účelům. Postup byl založen na stanovení charakteristických a cizorodých těkavých složek lihovin metodou plynové chromatografie s plamenově-ionizačním detektorem.

Sekce :


Význam a stanovení glukosinolátů v semenech hořčice Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Jana Prchalová M2 Ústav konzervace potravin Ing. Aleš Rajchl, Ph.D.

Charakteristická vůně a chuť hořčičných semen používaných k výrobě hořčice souvisí s přítomností tzv. glukosinolátů (thioglykosidů). Jedná se o látky, které jsou samy senzoricky indiferentní, ale po rozdrcení semen v přítomnosti vody poskytují v důsledku činnosti enzymu myrosinasy produkty charakteristické chuti a vůně (palčivost hořčice). Jejich stanovení je proto významné jak z hlediska spotřebitele tak i výrobce. Práce se zabývá porovnáním existujících metod pro stanovení glukosinolátů. Nezbytnou součástí je porovnání různých způsobu extrakce (loužení horkou/studenou vodou, loužení pomocí acetonitrilu, Soxhletova extrakce, extrakce na iontově výměnných membránách). Vliv způsobu extrakce ovlivňuje množství získaných látek a to zda se stanovují pouze glukosinoláty nebo jejich degradační produkty. Zhodnocena byla možnost využití techniky DART - TOF/MS pro stanovení cílových analytů.



Bakterie rodu Asaia - problematika biofilmů v nápojářském průmyslu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Barbora Slavíková M2 Ústav konzervace potravin Ing. Iveta Horsáková, Ph.D., Ing. Iveta Duchová

Bakterie rodu Asaia sp. patří mezi bakterie octového kvašení a mimo jiné byly izolovány z ochucených nealkoholických nápojů, kde způsobovaly senzorický defekt. Rod Asaia sp. je schopen vytvářet biofilm uvnitř výrobního zařízení, především v nedostatečně sanitovatelných místech (např. plastové hadičky, slepé spojky, kolena trubek). Buňky uskupené v biofilmu lépe odolávají běžným sanitačním zákrokům, přežívají a následně se mohou uvolňovat do finálního výrobku. Pro zabránění rozvoje Asaia sp. v hotovém výrobku a následnému vzniku senzorického defektu v nápoji (zákal, plovoucí klky) lze použít vyhláškou č. 4/2008 Sb. povolené konzervační látky (sorban a benzoan). Důležitá je i důkladná sanitace výrobního zařízení. Inhibiční účinek konzervačních látek na růst Asaia sp. byl testován metodou růstové křivky (spektrometricky). Agarovou difúzní metodou byly zkoušeny běžně používané sanitační roztoky (Savo, peroxid vodíku, hydroxid sodný, Dilac D, Divosan hypochlorite, Divoquat forte a Divosan MH).

Sekce:


Funkce fosfátů a polyfosfátů v potravinářských aditivech Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Barbora Šestáková M2 Konzervace potravin Ing. Helena Čížková, Ph.D., Ing. Rudolf Ševčík, Ph.D.

Zásadité soli kyseliny fosforečné jsou používány v mnoha potravinářských a technických odvětvích. Fosfáty mají čtyři důležité vlastnosti, které umožňují jejich mnohostranné využití. Jde o jejich pufrovací, vazebné a komplexační schopnosti a schopnost zadržovat vodu. Jejich hlavní aplikace jsou v masné výrobě, ve zpracování produktů moře, pekárenské výrobě a při výrobě tavených sýrů. Méně se využívají ve zpracování ovoce a zeleniny, při výrobě nápojů, hranolek a těstovin. Při použití v masné výrobě fosforečnany zvyšují schopnost bílkovin vázat vodu a tím zvyšují křehkost masa. Jako tavící soli mají fosfáty zásadní význam při výrobě tavených sýrů. Zajišťují homogenní a rovnoměrné rozpouštění surového sýra a stabilitu produktu. V pekárenské výrobě zajišťují kyselé fosfáty kynutí těsta. Jejich reakce s hydrogenuhličitanem sodným vytváří řízený únik oxidu uhličitého, který přispívá k objemu, vzhledu a chuti dortů a pečiva.



Hodnocení aktivity polyfenoloxidázy u vybraných druhů jablek Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Lucie Vyšinová M2 Ústav konzervace potravin Ing. Aleš Rajchl, Ph.D.

Polyfenoloxidáza je enzym způsobující hnědnutí pletiv, které ovlivňuje vzhled a použití krájených čerstvých jablek. Podstata hnědnutí je katalýza hydroxylace monofenolů v pletivu jablka na o-difenoly, jejich oxidace na o-chinony a následná samovolná polymerace ochinonů na melaninové pigmenty. Aktivita enzymu byla měřena třemi různými způsoby. První bylo sledování vzniku barevných melaninových pigmentů jako důsledku reakce enzymu s různými substráty. Rychlost barevné reakce byla měřena jako nárůst absorbance na spektrometru. Druhý způsob byla analýza obrazu. Principem analýzy je počítačové vyhodnocení obrazu, v tomto případě zhnědnutí v daných časových intervalech, který byl pořízen pomocí scanneru. Přístroj zjišťuje hnědnutí pomocí stupnice CIE L*a*b. Pro tento pokus byla důležitá hodnota L vyjadřující světlost a nabývající hodnot 0 (tmavá) – 100 (světlá). Další byla přímá analýza jablečné šťávy na MS detektoru (TOF) s DART iontovým zdrojem, který nejprve zionizuje jablečnou šťávu a poté rozdělí vzniklé ionty podle poměru m/z. Přístroj poskytne spektrum, které představuje kvalitativní obraz o celkovém složení jablečné šťávy na počátku měření a úbytek látek po určité době aktivity polyfenolofidázy. Všechny tři metody spolu korelovaly, co se týče rychlosti hnědnutí stejných druhů jablek.

Antimikrobní obalové materiály s imobilizovanou glukosaoxidasou Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Lukáš Vápenka M2 Konzervace potravin doc. Ing. Jaroslav Dobiáš, CSc.

Polymerní obalové materiály s navázanými enzymy vyznačující se antimikrobní aktivitou představují doposud poměrně málo prozkoumanou oblast systému aktivního balení potravin. Cílem práce bylo u připravených obalových materiálů s imobilizovanou glukosaoxidasou sledovat enzymovou aktivitu obalu při různé době inkubace v reakční směsi, stabilitu během skladování, a antimikrobní účinky obalu na vybrané plísně. Imobilizace byla prováděna Ugiho reakcí s glutaraldehydem a cyklohexylisokyanidem na povrchu polyamidové a ionomerní fólie částečně hydrolyzované kyselinou chlorovodíkovou. Již dříve bylo infračervenou spektrometrií prokázáno navázání glukosaoxidasy na oba typy fólií. Pro dosažení nejvyšší aktivity imobilizované glukosaoxidasy je nejlepší provést imobilizaci na polyamidovou fólii s pětidenní inkubací reakční směsi na povrchu fólie. Glukosaoxidasu imobilizovanou na polyamidovou fólii je možné bez významnějších ztrát aktivity skladovat 41 dní při 5 °C, kdy je imobilizovaný enzym aktivní z 92,1 %. Při imobilizaci na ionomerní fólii je tato doba pouze 21 dní, při které je enzym aktivní z 95,2 %. Připravené obalové materiály s imobilizovanou glukosaoxidasou neinhibovaly růst plísní Penicillium expansum a Apergillus niger.


Seznam sekcí a složení komisí – ústav 342 Chemie přírodních látek (plakátová) B02, 9:00

Sekce:


Studenti:

Sekce :

doc. Ing. Karel Kefurt, CSc. RNDr. Miroslav Ledvina, CSc. Ing. Jiří Prokop Bc. Veronika Božková Bc. Martina Kašáková Bc. Kateřina Nováková Bc. Kristýna Řepková Bc. Šárka Salajková Ludmila Škorpilová Bc. Michal Tovaryš Tomáš Zimmermann Chemie přírodních látek

Imunochemické stanovení methandienonu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Veronika Božková M2 Chemie přírodních látek prof. Dr. RNDr. Oldřich Lapčík

Methandienon (1,4-androstadien-17-α-methyl-17-β-ol-3-on) je anabolický steroid, analog testosteronu, s androgenními účinky. Byl využíván ve sportu jako doping, jeho používání je zakázáno. Cílem projektu je vytvořit nepřímou kompetitivní ELISA metodu se spektrofotometrickou detekcí, která bude vhodná pro současné stanovení methandienonu ve větším počtu vzorků biologických materiálů a bude časově i finančně relativně dostupná. Konjugáty methandienonu s hovězím sérovým albuminem a ovalbuminem byly připraveny v laboratoři Ústavu chemie přírodních látek, čtyři polyklonální protilátky proti konjugátu methandienonu s hovězím sérovým albuminem byly připraveny firmou Biotest a.s. Konárovice. Oba konjugáty byly použity jako imobilizační antigeny při vývoji ELISA metody. U všech připravených protilátek byl stanoven titr a sestaveny kalibrační křivky. Nejlepších parametrů bylo dosaženo s protilátkou PL118 za použití imobilizačního konjugátu s ovalbuminem. Pro systém bylo dosaženo I50=550 pg/ml a detekčního limitu 3,4 pg/ml. Nyní testuji křížové reakce. Z dosud testovaných steroidů se jako nejvýznamnější křížově reagující látka jeví 17-α-methyltestosteron.


Chemie přírodních látek

Příprava ligandu pro testování galaktosyltransferas pomocí SPR Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Martina Kašáková M2 Chemie přírodních látek prof. Ing. Jitka Moravcová, CSc.

Galaktosyltransferasy mají nezastupitelné místo v řadě fyziologických a patologických procesů živých organismů. Tyto enzymy katalyzují přenos D-galaktosy z aktivovaného donoru na vhodný akceptor, a pomáhají tak syntetizovat cukerné epitopy glykokonjugátů. Změny v aktivitě těchto enzymů jsou spojovány se vznikem onemocnění, jako je revmatoidní artritida či rakovinotvorné bujení. Pochopení molekulární podstaty interakcí galaktosyltransferas má stěžejní význam k nalezení vhodných a zároveň účinných inhibitorů. Cílem práce je připravit ligandy 1a,b, které by po zakotvení na zlatý čip sloužily ke studiu specifity enzymů isolovaných z různých materiálů pomocí metody SPR (rezonance povrchových plasmonů). V příspěvku jsou diskutovány výsledky alternativních způsobů přípravy cílových sloučenin. Sekce :


Chiroptické a spektrální vlastnosti acetylovaných methyl-D-threofuranosidů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Kateřina Nováková M2 Chemie přírodních látek doc. Dr. Ing. Ivan Raich

Práce se zabývá přípravou 2,3-di-O-acetyl- a 3-O-acetylderivátů v řadě methyl-D-threofuranosidů, pro které byly změřeny NMR a IČ spektra a hodnoty optických otáčivostí. Tyto vlastnosti byly rovněž počítány s využitím ab initio/DFT výpočetních metod v programu Gaussian 09W. Výpočtům vlastností předcházela geometrická optimalizace spojená s detailním mapováním konformačního prostoru uvažujícím rotaci exocyklických i endocyklických vazeb s využití nástroje MoMoSa pro extrakci hodnot relativní energie. V závěrečné fázi optimalizace na B3PW91/6-311+G(d,p) úrovni byl použit implicitní solvatační model CPCM pro simulaci chloroformu jako rozpouštědla. Po každé optimalizaci byl proveden frekvenční výpočet pro potvrzení minim a následoval výpočet Boltzmannových populací. Všechny vlastnosti byly počítány jako vážený průměr zastoupených konformací s populací >10%. Velmi dobrá shoda byla nalezena pro chemické posuny v NMR spektrech, s hodnotami RMS pro jádra 13C 2,5 ppm a pro 1H 0,18 ppm. Vicinální spin-spinové interakční konstanty a optické otáčivosti, které jsou na geometrii, zejména na orientaci exocyklických vazeb, velmi citlivé, se shodují o něco hůře, což je pravděpodobně důsledkem odlišného složení konformační rovnováhy.



Pd-katalyzovaná syntéza C-analogu Tn antigenu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Kristýna Řepková M1 Chemie přírodních látek Ing. Kamil Parkan, Ph.D.

O-glykany tvoří velmi pestrou skupinu cukerných motivů. Účastní se děje, který je obvykle pozorován u většiny typů rakoviny a to změn v buněčné glykosylaci. Tn antigen je jedním ze základních motivů těchto látek. Pro jeho použití jako potenciální komponenty nízkomolekulárních vakcín je třeba syntéza jeho C-analogu, který se na rozdíl od O-analogu vyznačuje vysokou imunogenitou vůči některým typům nádorů a stabilitou in vivo. Náš navrhovaný postup přípravy Tn antigenu je založen na Pd-katalyzované B-alkylSuzukiho reakci. Zpočátku jsme se snažili nalézt vhodné podmínky pro navrhovanou syntézu za použití silylovaného jododerivátu D-glukalu 1 a komerčně dostupného jodidu 2, které by měli být aplikovány pro přípravu C-analogu Tn antigenu (Schéma 1). OT IPS O

TIPSO TIPSO

+

Si

O

I

TIPSO TIPSO

OT IPS O

I

1

2 OT BS

Schéma 1

Sekce :


Vliv brassinosteroidů na obsah ekdysteroidů v rostlině Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Šárka Salajková M2 Chemie přírodních látek prof. RNDr. Pavel Drašar, DSc., prof. Ing. Tomáš Macek, CSc.

Brassinosteroidy (BR) a ekdysteroidy (EK) patří mezi látky s hormonální aktivitou. Zatímco BR se vyskytují výhradně v rostlinné říši, EK byly nalezeny jak u živočichů, tak v rostlinách BR ovlivňují řadu fyziologických procesů, např. růst a tvorbu biomasy, toleranci ke stresu (sucho, chlad, zasolení půdy aj.), ale i senescenci. Význam EK pro rostliny příliš objasněn není, předpokládá se však jejich protipožerová aktivita. Kromě toho bylo zjištěno (Kamlar a kol., 2010), že BR i EK ovlivňují aktivitu některých enzymů fotosyntézy, např. ribulosa-1,5bisfosfát karboxylasa/oxidasy (RuBisCo) či OEC (angl. oxygen-evolving complex), a to jak in vitro, tak in vivo, protože i koncentrace EK v rostlinách je až 1000x vyšší než BR, lze usuzovat na ovlivnění biosyntézy EK prostřednictvím brassinosteroidů. Na základě toho byl sledován obsah EK po zevní aplikaci BR na rostlinu. Jako pokusný materiál byl vybrán špenát setý (Spinacia oleracea L.). Po homogenizaci rostlinného materiálu v tekutém dusíku, extrakci MeOH a SPE byla změna koncentrace ekdysteroidů v ošetřených rostlinách oproti kontrole měřena pomocí UPLC-MS/MS.



Syntéza fluorescentní „chiméry“ na bázi cholesterolu, fenylalaninu a trilobolidu pro vizualizaci buněčné apoptózy Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Ludmila Škorpilová B3 Chemie přírodních látek prof. Ing. Zdeněk Wimmer, DrSc.

Fluorescence je technika, běžně používaná v přírodních vědách, kdy s rozvojem biochemie našla nové uplatnění při sledování metabolismů biologicky aktivních molekul. Cholesterol je základní steroidní látka vykazující značnou lipofilitu, a proto může sloužit jako část „chimérní“ molekuly k transportu farmakoforu do cílové tkáně. Trilobolid je seskviterpenický lakton u kterého bylo zjištěno, že inhibuje aktivitu sarco/endoplazmatického retikula Ca2+-ATPázy (SERCA) a způsobuje apoptózu ve všech částech buněčného cyklu. Cílem mé práce je syntéza fluorescenční „chiméry“, která se skládá z cholesterolu a trilobolidu navzájem spojených 4-jod-L-fenylalaninem a funkcionalizovaným polyethylenglykolem.

Sekce :


Příprava cyklických fosfonátů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Michal Tovaryš M2 Chemie přírodních látek prof. Ing. Jitka Moravcová, CSc.

Sacharidy jsou polyfunkční molekuly, což znesnadňuje přípravu jejich derivátů z důvodu neregioselektovity reakcí. Velmi účinným řešením toho problému se jeví použití tzv. ortogonálního chránění, které dovoluje za selektivních podmínek uvolnit pouze některou konkrétní hydroxyskupinu pro reakci. Často používanými chránicími skupinami jsou acetaly a ketaly, které ale někdy vykazují vlastní reaktivitu. Právě při Michaelisově-Arbuzovově reakci methylglukopyranosidu 1 chráněném benzylidenovou skupinou s triethylfosfitem nereagovala anomerní poloha, jak se předpokládalo, nýbrž uhlík benzylidenové skupiny. Výsledkem bylo otevření acetalového kruhu, vytvoření vazby C-P a následné opětovné uzavření cyklického esteru na cyklický fosfonát 2. Cílem této práce bylo optimalizovat podmínky reakce a studovat vliv chránicích skupin v poloze 2 a 3 výchozího glykosidu 1. O EtO P(OEt) 3 O P Ph O O O O OMe TMSOTf O OMe Ph BnO OBn BnO OBn 1

2



Modifikace farmakoforu trilobolidu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Tomáš Zimmermann B3 Chemie přírodních látek prof. RNDr. Pavel Drašar, DSc.

Methandienon (1,4-androstadien-17-α-methyl-17-β-ol-3-on) je anabolický steroid, analog testosteronu, s androgenními účinky. Byl využíván ve sportu jako doping, jeho používání je zakázáno. Cílem projektu je vytvořit nepřímou kompetitivní ELISA metodu se spektrofotometrickou detekcí, která bude vhodná pro současné stanovení methandienonu ve větším počtu vzorků biologických materiálů a bude časově i finančně relativně dostupná. Konjugáty methandienonu s hovězím sérovým albuminem a ovalbuminem byly připraveny v laboratoři Ústavu chemie přírodních látek, čtyři polyklonální protilátky proti konjugátu methandienonu s hovězím sérovým albuminem byly připraveny firmou Biotest a.s. Konárovice. Oba konjugáty byly použity jako imobilizační antigeny při vývoji ELISA metody. U všech připravených protilátek byl stanoven titr a sestaveny kalibrační křivky. Nejlepších parametrů bylo dosaženo s protilátkou PL118 za použití imobilizačního konjugátu s ovalbuminem. Pro systém bylo dosaženo I50=550 pg/ml a detekčního limitu 3,4 pg/ml. Nyní testuji křížové reakce. Z dosud testovaných steroidů se jako nejvýznamnější křížově reagující látka jeví 17-α-methyltestosteron.

Testování účinků xanthohumolu na tkáňových kulturách kolorektálního karcinomu

Recommend Documents