Zvýšení antioxidační kapacity řasy Chlorella vulgaris přídavkem polyfenolů

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2013

Seznam sekcí a složení komisí – ústav 319

Sekce:

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

Komise: Předseda: Členové:

Soutěžící:

doc. Dr.Ing. Petra Patáková Ing. Martin Halecký, PhD Ing. Olga Schreiberová, PhD. Bc. Eliška Beldíková (M2) Bc. Jana Chrastná (M2) Bc. David Kadlec (M2) Filip Kaufman (B3) Bc. Martina Majdáková (M2) Bc. Jan Řezanina (M2) Monika Šebestiánová (B3)

Sekce:

Biotechnologie I

Zvýšení antioxidační kapacity řasy Chlorella vulgaris přídavkem polyfenolů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Eliška Beldíková M2 Ústav biotechnologie doc. Ing. Tomáš Brányik, Ph.D.

Jednobuněčné řasy náleží mezi mikroorganismy s širokým biotechnologickým potenciálem, a to zejména v oblasti potravinářského, krmivářského a farmaceutického průmyslu. Buněčné stěny zelených řas rodu Chlorella disponují mnohými doménami, schopných vázat na svůj povrch některé fenolové látky přítomné ve vodných a slabě alkoholických roztocích. Tato práce se zabývá studiem antioxidační kapacity řasy Chlorella vulgaris obohacené o polyfenoly ze skupiny flavan-3-olů a prenylovaných flavonoidů (významné rostlinné fytoestrogeny a antioxidanty). Během práce bylo potvrzeno, že ke zvýšení antioxidační aktivity dochází a to v případě kvercetinu až o téměř 60%. V budoucnu by výsledky tohoto výzkumu mohly sloužit k vývoji nových doplňků stravy, obohacených o řadu látek s prokazatelně pozitivními účinky na lidské zdraví, a jako náhrada synteticky připravených antioxidantů.

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2013 Sekce:

Biotechnologie I

Vývoj metody pro identifikaci chmelových terpenů v pivu Autor: Bc. Jana Chrastná Ročník: M2 Ústav: Ústav biotechnologie Školitel: Ing. Marcel Karabín, Ph.D. Přestože jsou chmelové silice a sloučeniny od nich odvozené látkami významně ovlivňujícími výsledné aroma produktu, neexistuje doposud jednotná metoda pro jejich stanovení v pivu a meziproduktech jeho výroby. Postupy pro stanovení těchto látek ve chmelu nelze použít, protože v průběhu chmelovaru dochází v důsledku odparu a nízké rozpustnosti těchto látek ve vodě k významnému poklesu jejich koncentrace. Kromě toho dochází při přípravě vzorku pro kvantitativní analytické stanovení k interferenci se širokým spektrem těkavých produktů kvašení. Zmíněné obtíže vedly k tomu, že prozatím používané metody slouží pouze ke stanovení některých vybraných sloučenin (linalool, geraniol a některé oxidované terpeny), případně jsou pro rutinní používání příliš náročné na čas a přístrojové vybavení. Tato práce si klade za cíl vytvořit prvotní verzi metody, založené na kombinaci destilačních a moderních extrakčních (SPE, SPME) postupů, pomocí které by bylo možno identifikovat zástupce všech hlavních typů látek odvozených od chmelových silic (terpeny, terpenické alkoholy, terpenické epoxidy) a která by se stala základem pro kvantifikaci těchto látek v pivu. Sekce:

Biotechnologie I

Syntéza a vlastnosti esterů kyseliny p-hydroxybenzoové Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. David Kadlec M2 Ústav biotechnologie Ing. Iveta Hrádková, Ph.D.

Parabeny jsou skupinou alkylových esterů p-hydroxybenzoové kyseliny. Patří mezi chemické konzervanty, hojně využívané v potravinářském, farmaceutickém i kosmetickém průmyslu. Vzhledem ke špatné rozpustnosti methyl-, ethyl- a propylparabenů ve vodném prostředí je snaha získat paraben polárnější, jenž umožní v daném průmyslovém odvětví snazší aplikaci. Za tímto účelem byl transesterifikací methylparabenu s glycerolem za vysoké teploty připraven „glycerolparaben“, systematicky nazvaný 1-O-(4-hydroxybenzoyl)glycerol. Standardy methyl-, ethyl- a propylparabenů byly získány esterifikační reakci p-hydroxybenzoové kyseliny s příslušným alkoholem v přítomnosti kyselého katalyzátoru. Zásadní vlastností parabenů je antimikrobiální aktivita, která byla stanovena na základě vyhodnocení minimální inhibiční koncentrace. Byla zkoumána inhibice syntetizovaných parabenů spolu s kyselinou p-hydroxybenzoovou (antimikrobiální standard), na mikroorganismy Escherichia coli a Staphylococcus aureus. Naměřené hodnoty prokázaly, že s rostoucí délkou alkylového řetězce vzrůstá antimikrobiální aktivita, se silnějším účinkem na grampozitivní bakterie.


Biotechnologie I

Mikrobiální syntéza jantarové kyseliny Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Filip Kaufman B3 Ústav biotechnologie prof. Ing. Mojmír Rychtera, CSc.

Kyselina jantarová je využívána v chemickém průmyslu jako výchozí látka pro výrobu herbicidů, pesticidů, pryskyřic, plastů a mnoha dalších produktů. Ve farmaceutickém průmyslu nachází uplatnění pro další syntézy. V dnešních dnech se jantarová kyselina vyrábí hlavně chemickou syntézou z ropných produktů. Během posledních několika let se biotechnologický výzkum zaměřil na ověřování technologie jantarové kyseliny pomocí vybraných mikroorganismů kultivovaných na různých médiích získaných z obnovitelných surovin. Cílem mé práce bylo otestovat několik sbírkových kmenů anaerobních bakterií. Zjistil jsem, že anaerobní mikroorganismy Wolinella succinogenes DSM 1740, Succinivibrio dextrinosolvents DSM 3072, Succinimonas amylolytica DSM 2873 a Mannheimia ruminalis DSM 21141 získané z Německé sbírky mikroorganismů nejsou pro produkci kyseliny jantarové vhodné z důvodu minimální produkce této kyseliny. Další cíl mé práce je určit a popsat růstové a produkční schopnosti bakterie Actinobacillus succinogenes DSM 22257, který je v literatuře hodnocen jako vhodný producent jantarové kyseliny. Sekce:

Biotechnologie I

Přírodní látky jako nástroj regulující tvorbu biofilmu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Martina Majdáková M2 Ústav biotechnologie prof. Ing. Alena Čejková, CSc.

Rhamnolipidy jsou povrchově aktivní přírodní látky produkované mikroorganismy, které jsou nadějným zdrojem nových léčiv. Jejich použití v lékařství může představit nový směr v řešení problémů rezistence biofilmů vůči antibiotikům. Kombinace vhodných koncentrací antibiotika a rhamnolipidů může usnadnit dispergaci zralého biofilmu, jehož tvorba má za následek chronické, obtížně léčitelné infekce. Tato práce se zabývá hledáním vhodné kombinace koncentrací rhamnolipidů (produkovaných bakteriemi Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter asburiae a Acinetobacer calcoaceticus) a antimikrobiálních látek a antibiotik vůči růstu kvasinek Trichosporon cutaneum a Candida parapsilosis a bakterie Rhodococcus erythropolis. Byly zjištěny minimální inhibiční koncentrace (MIC) rhamnolipidu a amphotericinu B pro kvasinku Trichosporon cutaneum a MIC amphotericinu B pro kvasinku C. parapsilosis. Pro bakterii R. erythropolis byly stanoveny také frakční inhibiční indexy (FIC) kombinace daného rhamnolipidu a chlorhexidinu. Dále byla sledována adheze buněk bakterie Rhodococcus erythropolis pod vlivem přítomnosti koncentrací rhamnolipidů a chlorhexidinu zjištěných při stanovení FIC.


Biotechnologie I

Využití Pythium oligandrum jako biofungicidu ve sladařství Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Jan Řezanina M2 Ústav biotechnologie prof. Ing. Pavel Dostálek, CSc; Ing. Michaela Poštulková

Plísňová kontaminace ječmene a sladu je problém, se kterým se potýká řada sladoven i pivovarů. Při výrobě sladu je dosaženo vhodných podmínek pro růst plísní produkujících mykotoxiny a jiné nežádoucí metabolity. Kromě chemických a fyzikálních metod eliminace plísňové kontaminace se často uplatňují i metody biologické, které se vyznačují vysokou účinností, bezpečností a šetrností k životnímu prostředí. V průmyslových sladovnách je známo využití mléčných bakterií a kvasinky Geotrichum candidum. Cílem této práce bylo ověřit, zda lze za tímto účelem využít oomycetu Pythium oligandrum. Tento agresivní mykoparazit se běžně využívá například v zemědělství nebo farmacii pro potlačení plísňových chorob zemědělských plodin resp. živočichů včetně člověka. Jeho využití ve sladařství zatím není známo. V průběhu sladovacího procesu v mikrosladovně byl sledován vývoj plísně Fusarium oxysporum na sladovaném ječmeni po aplikaci P. oligandrum na základě kvantitativní analýzy RT-PCR (polymerázová řetězcová reakce v reálném čase). Pomocí této metody byl zjištěn počet molekul DNA sledované plísně, který je úměrný počtu přítomných buněk. Bylo prokázáno, že P. oligandrum potlačuje růst plísně F. oxysporum účinněji než běžně používaná kvasinka G. candidum.

Sekce:

Biotechnologie I

Úloha nukleokapsidového proteinu Mason-Pfizerova opičího viru při tvorbě retrovirové částice Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Monika Šebestiánová B3 Biochemie a mikrobiologie doc. Ing. Pavel Ulbrich, Ph.D.

Retroviry jsou obalené RNA viry, zodpovědné za řadu vážných onemocnění u zvířat i člověka. Nejznámějším je virus lidské imunodeficience, způsobující onemocnění AIDS. Existuje mnoho přístupů k léčbě retrovirové infekce, většinou se jedná o inhibici jednotlivých kroků životního cyklu retrovirů. Proto je jedním z důležitých a studovaných kroků životního cyklu retrovirů skládání nezralých retrovirových částic. Po vypučení z hostitelské buňky částice zrají proteolytickým štěpením strukturního polyproteinu Gag, který se skládá ze tří hlavních domén (matrixové, kapsidové a nukleokapsidové (NC)). NC protein je bazický protein, který obsahuje vysoce konzervativní motivy zinkových prstů a specificky váže genomovou RNA. Role NC a zinkových prstů při skládání částic ještě nebyla příliš intenzivně studována, nicméně z našich dřívějších studií vyplývá, že má vliv na morfologii částic. Pro naše studium byl použit deleční mutant strukturního polyproteinu Gag, konkrétně fúzní kapsidový a nukleokapsidový protein Mason-Pfizerova opičího viru s delecí N-terminálního prolinu, který je schopen tvořit nezralé virům podobné částice (VLP). Cílem mé práce byla příprava a purifikace proteinů nesoucích mutace v zinkovém prstu a studium následné tvorby a morfologie VLP pomocí transmisní elektronové mikroskopie.


Sekce:

Biotechnologie II (přednášková) Pracovna vedoucího ústavu 319, 9:00


Soutěžící:

Sekce:

prof. Ing. Alena Čejková, CSc. Dr. Ing. Leona Paulová Ing. Lucie Kyselová, PhD

Bc. Gabriela Hozová Bc. Markéta Koukalová Bc. Nikol Krmenčíková Bc. Martina Paldrychová Bc. Nikola Podolová Bc. Kateřina Rádlová Bc. Tereza Tůmová

Biotechnologie II

Syntéza amidů betulinové kyseliny Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Gabriela Hozová M2 Ústav chemie přírodních látek Prof. Ing. Zdeněk Wimmer, DrSc.; Ing. Jana Šusteková

Přírodní látky se používají v léčbě různých onemocnění po tisíce let. Mezi tyto látky patří i betulinová kyselina, pentacyklický triterpenoid, nacházející se napříč celou rostlinnou říší. V posledních 20 letech je předmětem mnoha výzkumů právě díky svým biologickým účinkům. Mezi tyto účinky patří protinádorové, anti-HIV, antibakteriální, protizánětlivé atd. Může tedy být uplatněna v medicinální chemii jako potenciální léčivo, avšak kvůli špatné rozpustnosti ve vodě a dalším nepříznivým vlastnostem je stále snaha připravit její deriváty. Mezi tyto deriváty patří estery, amidy, oximy, N-heterocyklické deriváty a další. Mým úkolem je připravit konjugáty betulinové kyseliny s aminokyselinami v poloze C(28). H NH

H O

H O

H

O

R

R= L-, D-fenylalanin methylester R= L-, D-tryptofan benzylester


Biotechnologie II

Vliv magnetického pole na vývoj přirozených biofilmů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Markéta Koukalová M2 Ústav biotechnologie prof. RNDr. Vladimír Jirků, DrSc.; Ing. Richard Ježdík

Mikroorganismy jsou v biofilmech obecně velmi odolné vůči nepříznivým vnějším podmínkám, lépe degradují polutanty nebo lépe produkují sekundární metabolity. Tato práce byla zaměřena na vystavení modelových mikroorganismů magnetickému poli s cílem zjistit počáteční fázi buněčné adheze v porovnání s kontrolním měřením bez působení magnetického pole v definovaných podmínkách průtočného reaktoru. Zařízení, které bylo pro účely těchto pokusů zkonstruováno, umožňuje vystavit homogennímu magnetickému poli statickou i recyklující buněčnou populaci a je k dispozici ve dvou variantách. Ty se liší objemem průtočné kyvety a maximální pracovní hodnotou magnetické indukce. Bylo zjištěno, že u zástupce prokaryot, bakterie Rhodococcus erythropolis, byla výsledná buněčná adheze magnetickým polem při hodnotách magnetické indukce 10 mT a 100 mT ovlivněna pozitivně, zatímco u zástupce eukaryot, kvasinky Trichosporon cutaneum, byla počáteční buněčná adheze při stejných hodnotách magnetické indukce inhibována. Míra indukce nebo inhibice buněčné adheze byla také závislá na intenzitě magnetického pole. Sekce:

Biotechnologie II

Ověření použitelnosti imunochemické metody ROSA® pro stanovení deoxynivalenolu v ječmeni a sladu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Nikol Krmenčíková M2 Ústav biotechnologie Ing. Marcel Karabín, Ph.D.

Jedním z nejvýznamnějších problémů současného sladařství je plísňová kontaminace ječmene a sladu a s tím spojené uvolňování zdravotně závadných sekundárních metabolitů, mezi něž patří i rozsáhlá skupina mykotoxinů, do sladu a následně i piva. Deoxynivalenol jako jeden z nejvýznamnějších zástupců mykotoxinů je produkován celou řadou polních i skladištních plísní. Ačkoli nebyla prozatím potvrzena jeho akutní toxicita, je pro svou dobrou rozpustnost ve vodě, termostabilitu a zdravotní obtíže (zvracení, nemoci trávicího traktu), které způsobuje, v poslední době pečlivě monitorován. Legislativně je určena jeho limitní hodnota v obilovinách určených pro lidskou výživu (1250 µg/kg). Stanovení mykotoxinů pomocí chromatografických metod je časově i finančně nákladné a je nahrazováno rychlými imunochemickými postupy. Tato práce si klade za cíl ověřit použitelnost jedné z komerčně dostupných sad pro stanovení deoxynivalenolu v ječmeni a sladu a porovnání získaných výsledků se stanovením pomocí LC/MS.


Biotechnologie II

Mohou stilbeny ovlivnit aktivitu antibiotik? Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Martina Paldrychová M1 Ústav biotechnologie Ing. Irena Kolouchová, Ph.D

Současně s objevem a uvedením prvních antibiotik na trh docházelo též k rozvoji antibiotické rezistence. Proto byla snaha objevovat stále nové struktury a později je modifikovat nebo stávající antibiotika s různými mechanismy účinku vzájemně kombinovat. V neposlední řadě se nabízí možnost kombinovat konvenční antibiotikum a přírodní antimikrobiální láku. Stilbeny (resveratrol, pinosylvin, pterostilben a polydatin) jsou látky disponující mimo jiné i antimikrobiální aktivitou. Tato vlastnost byla zkoumána u gram-pozitivní bakterie Rhodococcus erythropolis a u kvasinky Trichosporon cutaneum. Pomocí mikrokultivačního zařízení Bioscreen byly stanoveny minimální inhibiční koncentrace (MIC) těchto látek. V této práci byl dále studován vliv stilbenů na růst mikrobiální populace v kombinaci s konvenčními antibiotiky chlorhexidinem a amphotericinem B. Sekce:

Biotechnologie II

Kvantifikace adheze anaerobních pivovarských kontaminantů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Nikola Podolová M2 Ústav biotechnologie doc. Ing. Tomáš Brányik, Ph.D.

V rámci modernizace pivovarských technologií byl za účelem zajištění senzorické stability produktu značně redukován přístup kyslíku do piva. Z toho důvodu se ale zvýšila četnost kontaminací piva anaerobními bakteriemi rodu Pectinatus a Megasphaera. Přítomnost těchto bakterií byla zjištěna např. v prostorech stáčíren, tedy i v aerobním prostředí, přestože jsou zmíněné bakterie striktně anaerobní. Vysvětlením tohoto fenoménu je fakt, že se studované mikroorganismy stanou součástí biofilmu, což je organizované mnohobuněčné konsorcium umožňující buňkám vzájemnou komunikaci, koordinaci a především vyšší odolnost v nepříznivých podmínkách. Cílem předložené práce bylo kvantifikovat adhezi (první krok v procesu tvorby biofilmů) bakterií Pectinatus frisingensis a Megasphaera cerevisiae. Adheze byla studována na modelových nosičích s upraveným povrchem (hydrofilní, hydrofobní s pozitivním a negativním povrchovým nábojem) tak, aby povrch nosičů simuloval vlastnosti materiálů běžně používané v průmyslu (sklo, plasty, nerez a další). Modelové nosiče byly umístěny v drip-flow reaktoru společně s cirkulující suspenzí zkoumaných bakterií. Ke kvantifikaci adheze byly použity mikroskopické metody s následnou obrazovou analýzou.


Biotechnologie II

Interakce fenolických polutantů v průběhu mikrobiálních degradací jejich směsí Autor: Bc. Kateřina Rádlová Ročník: M2 Ústav: Biotechnologie Školitel: prof. Ing. Jan Páca, DrSc. Nitrofenoly jsou průmyslově důležité chemikálie využívané zejména pro výrobu farmaceutik, barviv, pesticidů nebo výbušnin. Kvůli jejich hojnému využití jsou častým zdrojem znečištění půdních a vodních ekosystémů. Mikrobiální odbourávání jednotlivých nitroaromatických látek bylo již poměrně dobře prozkoumáno, avšak dosud nejsou dostatečně popsány interakce nitroaromatických sloučenin při degradaci jejich směsí. Při našem experimentu jsme se zaměřili na odbourávání 4-nitrofenolu ve směsi s jinými nitroaromatickými sloučeninami, 2-nitrotoluenem a 3-nitrotoluenem. Experiment byl prováděn v náplňových bioreaktorech za aerobních podmínek pomocí směsné bakteriální kultury imobilizované na expandované břidlici. 4-nitrofenol byl utilizován jako jediný zdroj uhlíku, dusíku a energie. Pomocí HPLC/DAD byla v médiu měřena koncentrace nitroaromatických sloučenin a také dusitanových a dusičnanových iontů, vzniklých odštěpením nitroskupiny z aromatického jádra. Nejprve byl 4-nitrofenol odbouráván samostatně, následně bude odbouráván ve směsi s 2-nitrotoluenem a 3-nitrotoluenem a budou sledovány interakce těchto sloučenin. 4nitrofenol byl odbouráván až do koncentrace 200 mg.L-1, odpovídající organické zátěži 650 mg.L-1.den-1. Mikrobiální kulturou byl kompletně mineralizován s dusitanovými a dusičnanovými ionty jako jedinými produkty degradace. Sekce:

Biotechnologie II

Zvýšení trvanlivosti nefiltrovaného piva Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Tereza Tůmová M2 Ústav biotechnologie prof. Ing. Pavel Dostálek CSc., Ing.Blanka Kotlíková

Nefiltrované pivo je legislativou definováno jako pivo, které neprošlo filtrací. Zejména v případě restauračních minipivovarů to znamená, že se k zákazníkovi dostává takové, jaké je, když opouští ležácké tanky. Obsahuje velké množství živých kvasinek a proto je spotřebiteli tolik ceněno. Právě kvůli vysokému obsahu živých mikroorganismů je nefiltrované pivo určeno k velmi rychlé spotřebě. Protože je po tomto pivu mezi konzumenty stále větší poptávka, je nutné prodloužení jeho trvanlivosti, která je v současnosti při správném skladování zhruba dva týdny. Trvanlivost tohoto piva lze prodloužit jen inaktivací mikroorganismů. Inaktivace pak umožní konzumovat toto pivo i jinde než na místě výroby. Metoda inaktivace, kterou jsme se přednostně zabývali, je pasterace. Hlavním předmětem této práce je nalezení optimální teploty a doby pasterace, která zajistí požadovanou dobu trvanlivosti, a zároveň bude mít co nejmenší vliv na senzorické vlastnosti piva, jejichž hodnocením se budeme zabývat v další etapě.


Sekce:

Biotechnologie III (přednášková) A12, 9:00


Soutěžící:

Sekce:

prof. Ing. Pavel Dostálek, CSc. Ing. Irena Kolouchová, PhD Ing. Gita Procházková

Bc. Hana Bahounková Bc. Jan Bílek Bc. Petra Boledovičová Bc. Jakub Nešpor Bc. Zuzana Pacáková Bc. Andrej Suchánek Bc. Karel Zeman

Biotechnologie III

Měření spotřeby kyslíku použitím optických mikrosenzorů kyslíku Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Hana Bahounková M2 Ústav biotechnologie prof. Georg Gübitz, Dr. Ing. Leona Paulová

Alkydové pryskyřice jsou polyestery, obsahují nenasycené mastné kyseliny, které se používají jako pojiva v barvách a nátěrových hmotách. Vysušení polyesterů je založeno na zesítění funkčních skupin nenasycených mastných kyselin katalyzované těžkými kovy. Nejúčinnějšími katalyzátory jsou komplexy kobaltu, u kterých byly prokázány karcinogenní účinky. Z toho důvodu byla hledána netoxická alternativa. V rámci práce byl zkoumán účinek mediátorů a lákázy na různé substráty. Již dříve bylo prokázáno, že zesítění pomocí tohoto systému může nahradit katalyzátory těžkých kovů. Při postupné akumulaci molekulové hmotnosti dochází ke snížení obsahu kyslíku v médiu. Spotřeba kyslíku byla měřena optickými mikrosenzory kyslíku. Imobilizovaný indikátor na špičce čidla je podněcován k vyzařování světla. Je-li přítomen kyslík, dojde k převodu a přebytek energie je přenesen na molekuly kyslíku. Míra zhášení fluorescence odpovídá koncentraci kyslíku. Z testovaných látek byla prokázána nejvyšší spotřebu kyslíku u amoniové soli. Byla jedinou látkou, u které bylo dosaženo 0% koncentrace kyslíku, a to již po 200 minutách měření. Maximální spotřeba kyslíku byla navíc konstantně zachována až do ukončení měření.


Sekce:

Biotechnologie III

Determinace polycyklických aromatických uhlovodíků a jejich polárních derivátů v atmosféře Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Jan Bílek M2 Ústav biotechnologie Ing. Martin Halecký, PhD.; Ing. Tomáš Vaněk

Polycyklické aromatické uhlovodíky jsou látky disponující značným karcinogenním a mutagenním charakterem. Vznikají zejména provozem dieselových motorů a spalováním tuhých paliv. V emisích pak vstupují do zemské atmosféry, čímž bezprostředně ohrožují zdraví lidí i zvířat. Jejich stanovení v plynné fázi je podrobně popsáno v mnoha odborných publikacích, avšak existuje jen málo experimentů popisujících jejich chování na partikulárních částicích (aerosolech) generovaných již uvedenými procesy. Právě přítomnost pevné fáze a dále samotné složení a podmínky v atmosféře přispívají k formování polárních derivátů, např. oxy, hydroxy nebo nitropolycyklických aromatických uhlovodíků, které jsou pro člověka toxičtější a působí v nižších koncentracích než nesubstituované formy. V rámci tohoto projektu jsem pracoval s laboratorním průtočným reaktorem, jímž protékaly kombinace syntetických plynů vyskytujících se v atmosféře (N2, NOX, O3, O3 + NOX), které následně podléhaly reakcím se směsí polycyklických aromatických uhlovodíků. Pomocí plynové chromatografie s hmotnostním detektorem jsem poté identifikoval a kvantifikoval vznikající produkty s ohledem na implementaci metody do reaktoru s objemem o dva řády větším simulujícího reálné podmínky v atmosféře včetně generace partikulárních částic. Sekce:

Biotechnologie III

Povrchové vlastnosti termofilních bakterií vyskytujících se jako kontaminanty v potravinářském průmyslu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Petra Boledovičová M2 Ústav biotechnologie Ing. Lucie Kyselová, Ph.D.

Termofilní a termotolerantní zástupci některých bakteriálních rodů, především Alicyclobacillus, Geobacillus, Bacillus, Clostridium, Thermoanaerobacter a Moorella, jsou rozšířenými kontaminanty v potravinářském průmyslu, které mohou zapříčinit kažení potravin. Fakt, že byly izolovány z výrobních zařízení či potravinářských produktů, souvisí se schopností těchto bakterií tvořit vysoce termorezistentní spory, které jim umožňují přežít tepelné zpracování při výrobě potravin. Zároveň mají spory oproti vegetativním buňkám obvykle vyšší schopnost adheze na pevné povrchy, kde mohou dlouhodobě přežívat ve formě biofilmů. Práce je zaměřena na povrchové vlastnosti vegetativních buněk a spor vybraných bakteriálních kmenů s cílem předpovědět jejich adhezivní schopnosti na základě měření kontaktních úhlů a zeta potenciálů modelových nosičů a bakteriálního materiálu s využitím výpočtů volných interakčních energií podle XDLVO teorie. Součástí práce je také testování a vyhodnocení vhodných kultivačních a izolačních metod, které umožní získání co nejvyššího procenta spor a jejich následnou separaci.


Biotechnologie III

Optimalizace chromatografické metody na základě centrálně kompozičního návrhu experimentu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Jakub Nešpor M1 Ústav biotechnologie Ing. Marcel Karabín, Ph.D.

Používání nových analytických metod v pivovarství klade stále vyšší požadavky zejména na přípravu vzorků, ale i samotné provedení analytického postupu. V případě chromatografických metod je obvykle nejdůležitějším výsledkem optimalizace maximální plocha chromatografických pásů při zachování dostatečné separace stanovovaných látek. Dříve bylo pro tento účel používáno víceméně náhodné volby jednotlivých parametrů isolačního postupu i chromatografického stanovení, takže výsledkem byl soubor diskrétních hodnot s omezenou použitelností pro modifikaci metody mimo předem zvolený rámec. Značnou výhodou moderních optimalizačních postupů, jakým je i centrálně kompoziční návrh (CCD), je možnost nalezení spojité závislosti mezi volenými parametry a sledovanou hodnotou na základě relativně nízkého počtu analýz. Tato práce je zaměřena na seznámení se základními principy CCD a na jeho aplikaci pro stanovení senzoricky aktivních látek v pivu. Sekce:

Biotechnologie III

Produkce jantarové kyseliny pomocí bakterie Actinobacillus succinogenes Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Zuzana Pacáková M2 Ústav biotechnologie prof. Ing. Mojmír Rychtera, CSc.; doc. Dr. Ing. Petra Patáková

Jantarová kyselina je významným průmyslovým prekurzorem pro velké množství praktických aplikací, zejména syntézy 1,4 butandiolu, tetrahydrofuranu, gama – butyrolaktonu, biodegradabilních polymerů nebo jako součást léků a potravin. V současnosti je z velké části vyráběna chemickou syntézou. Avšak je možná realizace produkce biologickou cestou, například pomocí fakultativně anaerobní, kapnofilní bakterie Actinobacillus succinogenes. Ta je možným doplňkem chemického způsobu výroby. Tato cesta by mohla přinést ekonomicky výhodnou, a udržitelnou ekologickou výrobu. Dále vzhledem k využití CO2 touto bakterií je možné spojení s jiným CO2 – produkujícím procesem a snížení tak jeho emisí. Cílem naší práce je testování schopností bakterie Actinobacillus succinogenes DSM 22257 jako producenta jantarové kyseliny, optimalizace podmínek a volba strategie kultivace v její prospěch, dále pak eliminace vedlejších produktů zejména C3 – kyselin. To by mělo velký vliv pro ekonomickou izolaci a purifikaci, a následně přiblížení celého procesu komerčnímu využití. Dosavadní nejlepší výsledky při realizaci našich experimentů je koncentrace jantarové kyseliny 21,75 g/l při produktivitách 0,3 - 0,9 g/l.h. a při koncentraci mléčné kyseliny 19,48 g/l. Celková výtěžnost všech organických kyselin na utilizovanou glukosu činí 81 – 90 %.


Biotechnologie III

Ovlivnění produkce rhamnolipidů v bioreaktoru změnou podmínek kultivace Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Andrej Suchánek M1 Ústav biotechnologie Ing. Olga Schreiberová, Ph.D; Ing. Richard Ježdík

Rhamnolipidy jako povrchově aktivní látky biologického původu přitahují pozornost, protože představují ekologickou alternativu k jejich syntetickým protějškům. Velká výhoda v použití biosurfaktantů oproti chemickým surfaktantům spočívá v jejich velmi malé toxicitě a vysoké stabilitě vůči extrémním vnějším podmínkám prostředí (pH, obsah solí, teplota). V nízkých koncentracích rhamnolipidy zároveň nabízí vyšší aktivitu v kombinaci s velmi dobrou biologickou degradovatelností, což z nich dělá ekologicky šetrné sloučeniny. Biosurfaktanty nabízejí možnost širokého uplatnění, například ve farmaceutickém, potravinářském a kosmetickém průmyslu, využití nachází také v ochraně životního prostředí. Tato práce byla zaměřena na produkci rhamnolipidů v laboratorním bioreaktoru pomocí bakteriálních kmenů Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter calcoaceticus a Enterobacter asburiae, které byly již dříve prokázány jako producenti rhamnolipidů. Bylo provedeno porovnání schopnosti produkovat rhamnolipidy u jednotlivých kmenů a zjišťovány změny v produkci způsobené rozdílnými podmínkami kultivace zahrnující vzdušnění, míchání, teplotu, pH a zdroj uhlíku. Sekce:

Biotechnologie III

Porovnání metod stanovení hydrofobity buněčného povrchu u jednobuněčných mikroorganismů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Karel Zeman M1 Ústav biotechnologie prof. Ing. Jan Masák, CSc.

Charakter povrchu jednobuněčných mikroorganismů zásadním způsobem ovlivňuje schopnosti a ochotu buněk vytvářet biofilm. Hydrofobita patří k nejvíce studovaným vlastnostem buněčného povrchu a je všeobecně uznávána jako determinující faktor adheze buněk. Hydrofobita se stanovuje pomocí metody měření kontaktního úhlu, která ve spojení s termodynamickým přístupem poskytuje velmi dobré výsledky. Tato metoda je ovšem časově a přístrojově náročná. Další metodou je metoda MATH (Microbial adhesion to hydrocarbons), která je založena na porovnávání afinity buněčného povrchu ve vodě a v nepolárním rozpouštědle. Tato metoda je velmi rychlá, nenáročná, ale výsledné hodnoty jsou spíše orientační. Obě metody se vyskytují ve značné šíři modifikací pro různé jednobuněčné mikroorganismy. Naším cílem je nalézt takové podmínky stanovení, které by byly jednotně použitelné pro G+, G- bakterie i pro kvasinky. A aby bylo možné pomocí změny parametru kultivace, na základě výsledků měření, předpovědět pravděpodobnost tvorby biofilmů s vysokou přesností.


Sekce:

Biotechnologie IV (přednášková) A04, 9:00


Soutěžící:

Sekce:

doc. Ing.Tomáš Brányik, PhD Ing. Marcel Karabín, PhD Ing. Barbora Branská, PhD Ing. Stanislava Vilčková

Bc. Soňa Kotúčová Bc. Natálie Moravcová Bc. Táňa Papoušková Bc. Alexandra Petrisheva Bc. Hana Raschmanová Bc. Iryna Sitnik

Biotechnologie IV

Rostlinná biomasa jako surovina pro biotechnologickou výrobu biopaliv Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Soňa Kotúčová M2 Ústav biotechnologie prof. Ing. Mojmír Rychtera, CSc., Dr. Ing. Leona Paulová

Stoupající trend spotřeby ropy a současné zvyšování její ceny vede k hledání alternativních zdrojů uhlíku, například rostlinné biomasy, pro biotechnologickou výrobu biopaliv Biopaliva se začala vyrábět z potravinářských surovin, čímž docházelo k jejich konkurenčnímu využití. Proto byl vyvinut způsob výroby biopaliv tzv. 2. generace, které jsou vyráběny ze zemědělských odpadních materiálů (v naší práci pšeničná sláma, hobliny topolu) nebo energetických rostlin (Ozdobnice čínská - Miscanthus sinensis). Důležitý je obsah hemicelulózy a celulózy jako zdroj uhlíku, proto prvním krokem k efektivnímu využití biomasy je její komplexní rozbor. Metodou, kterou doporučuje National Renewable Energy Laboratory (NREL) byl stanoven obsah celulózy ve vzorku pšeničné slámy pomocí HPLC na 35,60±4,12 %, obsah hemicelulózy na 17,17±2,12 %, obsah rozpustného ligninu spektrofotometricky a nerozpustného ligninu gravimetricky, přičemž celkový obsah ligninu ve vzorku byl 21,72±2,05 % a obsah popela stanoveného gravimetricky byl 5,45±0,35 %. Ve vzorku topolových hoblin byl stanoven obsah celulózy na 29,20±0,38 %, obsah hemicelulózy na 9,83±0,74 %, obsah ligninu na 21,43±0,19 % a obsah popela byl 2,02 %. Ve vzorku Miscanthus sinensis byl stanoven obsah celulózy na 36,65±2,98 %, obsah hemicelulózy na 14,82±1,31 %, obsah ligninu na 35,57±1,87 % a obsah popela byl 2,03±0,05 %. Cílem další práce je kyselá předúprava lignocelulózové biomasy, která povede k získání zkvasitelných sacharidů.


Biotechnologie IV

Vliv koncentrace dvojmocných kationtů na produkci rhamnolipidů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Natálie Moravcová M1 Ústav biotechnologie prof. Ing. Masák Jan CSc., Ing. Richard Ježdík

Surfaktanty jsou amfifilní sloučeniny schopné snižovat povrchové napětí tekutin. Kromě výroby syntetickou cestou je možná i produkce pomocí mikrobiologických činitelů, což je výhodné zejména z hlediska možnosti biodegradability těchto látek a tím nesrovnatelnému ulehčení životnímu prostředí. Díky tomu mohou být potencionálně využívány v mnoha odvětvích průmyslu, ať už je to průmysl petrochemický, průmysl farmaceutický, potravinářský, či při čištění životního prostředí. Produkce rhamnolipidů jako zástupců biosurfaktantů je ovlivňována jak typem producenta, složením média (například zdrojem dusíku, uhlíku, koncentrací hořečnatých a železnatých iontů) a dalšími vnějšími podmínkami kultivace. V této práci byl zkoumán vliv dvojmocných kationtů na produkci rhamnolipidů při použití producentů rodu Pseudomonas, Acinetobacter a Enterobacter.

Sekce: Biotechnologie IV

Vliv biocidních látek na adhezivní vlastnosti obalových vrstev mikroorganismů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Táňa Papoušková M2 Ústav biotechnologie Ing. Olga Schreiberová, Ph.D.

Biofilm je definovaný jako společenství mikroorganismů přilnutých k pevnému povrchu, produkující matrix, který obklopuje buňku a je tvořen extracelulárními polymerními látkami (EPS). EPS tvoří struktury uchycující mikroorganismy k povrchu a chrání buňky před vnějšími vlivy. Biofilmy jsou jednou z významných příčin chronických, zánětlivých a infekčních onemocnění u rostlin a živočichů. Hlavními složkami EPS jsou proteiny, sacharidy a DNA. Kvasinka Trichosporon cutaneum je lidský patogen způsobující nehtové mykózy a onemocnění bíla piedra. V této práci byl zkoumán vliv širokospektrálního antimykotika amfotericinu B na produkci proteinů, sacharidů a DNA ve volných a vázaných EPS biofilmu kvasinky Trichosporon cutaneum. Amfotericin B byl aplikován v minimální inhibiční koncentraci (MIC) 0,1 mg/l a v subinhibičních koncentracích po dobu 24 hodin k narostlému biofilmu pro zjištění změn ve složení a stabilitě biofilmu a produkci EPS.

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2013 Sekce: Biotechnologie IV

Stanovení hydrofobních glykoproteinů v pivu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Alexandra Petrichsheva M2 Ústav biotechnologie prof. Ing. Pavel Dostálek, CSc; Ing. Jana Olšovská, Ph.D. (VÚPS Praha); Ing.Pavel Čejka, CSc. (VÚPS Praha)

Pěnivost českého piva je velmi důležitým znakem pro spotřebitele. Pěnivost piva záleží na mnoha faktorech. Vliv mají suroviny, technologický proces i vlastní skladování. Ačkoliv existuje mnoho metod pro stanovení stability pěny, je poměrně málo metod na předpověď pěnivosti piva na základě jeho složení. Pěna piva je přímo způsobena rozpustnými termostabilními proteiny. Tyto proteiny positivně ovlivňující pěnu můžeme rozdělit na skupinu proteinů s vyšší molekulovou hmotností (HMW - 35–50 kDa) a skupinu s nižší molekulovou hmotností (LMW - 5–15 kDa). Tyto proteiny většinou pochází ze sladu, ale malá část pochází z kvasinek. Největší význam z těchto dvou skupin na pěnu mají tzv.Hydrofobní glykoproteiny. Cílem této práce bylo zavést metodu stanovení hydrofobních glykoproteinů v pivu. Metoda je založená na separaci hydrofobních glykoproteinů metodou chromatografie s hydrofobní interakcí (HIC). Následně se separované hydrofobní glykoproteiny byly stanoveny metodou podle Bradfordové. Tato spektrofotometrická metoda je velmi citlivá, rychlá a přesná. Touto metodou bylo proměřeno deset různých vzorků piv. Množství stanovených glykoproteidů bylo v pivech bylo porovnáno s jejich pěnivostí. Sekce:

Biotechnologie IV

Produkce fúzního proteinu kvasinkou Pichia pastoris Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Hana Raschmanová M2 Ústav biotechnologie Dr. Ing. Leona Paulová

Pichia pastoris je methylotrofní kvasinka, jež je v současné době hojně využívána jako expresní systém pro produkci intracelulárních i sekretovaných rekombinantních proteinů. V této práci je použit kmen kvasinky Pichia pastoris, který má pod kontrolu methanolem indukovatelného alkoholoxidasového promotoru naklonovaný gen pro fúzní protein vepřový trypsinogen-fluorescenční protein EGFP. EGFP slouží jako značka umožňující monitorování produkce trypsinogenu pomocí fluorescenční mikroskopie, fluorimetrie a průtokové cytometrie. Cílem práce je sledování vztahu mezi specifickou růstovou rychlostí kmene, produkcí trypsinogenu a mírou jeho sekrece z buňky. Za účelem kvantifikace fluorescence měřené na fluorimetru byl izolován čistý EGFP,který byl použit jako standard pro sestrojení kalibrační přímky. Byly připraveny protokoly pro stanovení viability produkčního kmene a intracelulárního obsahu EGFP pomocí průtokové cytometrie, byly naměřeny základní růstové parametry daného kmene na glycerolu (µmax = (0,200±0,018) h-1, YX/glycerol = (0,606±0,030) g.g-1) a methanolu (µmax = (0,067±0,021) h-1, YX/methanol = (0,261±0,015) g.g-1) a byly provedeny první přítokované kultivace, při nichž bylo dosaženo koncentrace až 49 mg.l-1 trypsinogenu v médiu.


Biotechnologie IV

Produkce kyseliny jantarové bakterií Basfia succiniciproducens Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Iryna Sitnik M2 Ústav Biotechnologie doc. Dr. Ing. Petra Patáková

Kyselina jantarová je důležitá chemikálie, která se používá v potravinářství, zemědělství, chemickém a farmaceutickém průmyslu. Kyselina jantarová se tradičně vyrábí z ropných produktů. Alternativně je však možné vyrábět kyselinu jantarovou bakteriální fermentací. Cílem realizovaných experimentů bylo optimalizovat kultivační podmínky pro bakterii Basfia succiniproducens DSM 22022. Byla testována možnost využití několika různých zdrojů uhlíku, jako jsou glukóza, sacharóza a škrob. V průběhu kultivace se kromě kyseliny jantarové vytvářely i jiné produkty fermentace, kyselina mléčná, jablečná a octová. Bylo zjištěno, že při využití sacharózy jako zdroje uhlíku se zvyšuje koncentrace cílového produktu ve srovnání s případy, kdy byla použita glukóza. Při využití 30 g/l glukózy jako zdroje uhlíku v průběhu 34-hodinové vsádkové fermentace byla nejvyšší dosažená koncentrace kyseliny jantarové 10,8 g/l, při čemž celková nejvyšší produkce kyselin byla 18,3 g/l. Výtěžnost a produktivita tvorby kyseliny jantarové byly 36 g/g glukózy a 0,32 g/l h-1.



Sekce:

Bioanalytika a bioinformatika (posterová) B21, 9:00


Studenti:

doc. Ing. Pavel Kotrba, Ph.D. Ing. Jiří Šantrůček, Ph.D. Ing. Mgr. Štěpánka Hrdličková Kučková, Ph.D. Ing. Tibor Füzik Ing. Lucie Musilová Bc. Václav Mareška (M2) Bc. Terezie Marková (M2) Bc. Veronika Martinská (M1) Bc. Vladimíra Pavlíčková (M1) Bc. Karolína Sobotková (M2) Bc. Olga Součková (M2)

Sekce: Bioanalytika a bioinformatika

Stanovení konformačních rovnováh glycerolu pomocí molekulárních simulací Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Václav Mareška M2 Biochemie a Mikrobiologie doc. Ing. Vojtěch Spiwok, Ph.D.

Konformace glycerolu je dána dvěma torsními O-C-C-O úhly Φ a Ψ, které mohou zaujímat tři energetická minima α, β a γ. Kombinací minim pak vzniká 9 párů možných konformací αγ, βα, ββ, βγ, γα, γβ a γγ, z nichž 3 páry jsou identické díky symetrii (αβ=βα, αγ=γα, βγ=γβ). Konformační rovnováha glycerolu ve vodném prostředí může být predikována pomocí metod molekulárních simulací podobně, jako může být měřena pomocí experimentálních metod. V naší práci se snažíme předpovědět zastoupení jednotlivých konformací glycerolu pomocí metod simulace molekulové dynamiky a nově publikované metadynamiky well-tempered ensemble. Ta je založena na simulační technice zvané metadynamika, která poskytuje lepší vzorkování v porovnání s klasickou simulací molekulové dynamiky. Metadynamika well-tempered je vylepšená forma metadynamiky s adaptivním stupněm zaplavování. Metadynamika well-tempered ensemble je formou metadynamiky well-tempered se zaplavováním energetických minim v prostoru potenciální energie, což poskytuje lepší předpověď volné energie molekul. Výsledky našich výpočtů pak porovnáváme mezi sebou a s experimentálními výsledky získanými z literatury.

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2013 Sekce: Bioanalytika a bioinformatika

Vývoj metody pro stanovení opiátů v biologickém materiálu plynovou chromatografií s hmotnostní detekcí Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Terezie Marková M2 Ústav biochemie a mikrobiologie; Laboratoře AGEL a. s., Nový Jičín prof. Dr. RNDr. Oldřich Lapčík; RNDr. Tomáš Gucký, PhD.

Opiáty zahrnují skupinu látek odvozených od morfinu, hlavního alkaloidu opia. Opium je zaschlá šťáva rostliny mák setý (Papaver somniferum). Hlavní význam opiátů spočívá v jejich analgetickém účinku. Účinky jednotlivých opiátů se však mírně liší. Příkladem je morfin, který se používá jako analgetikum, mezi jeho negativní účinky patří útlum dechového centra a zvýšení tonu hladké svaloviny. Kodein má analgetické působení silně omezené, ale využívá se jako antitusikum díky inhibici centra pro kašel. Opiáty jsou často zneužívány pro své euforizující účinky. Klinický význam kvantitativní analýzy opiátů v biologickém materiálu spočívá v kontrole reakce organismu na terapii, a tedy účinku léčiv. Dále se kvantitativní analýza používá při podezření na intoxikaci nebo naopak neúčinnost léčby a při zneužívání opiátů. Cílem práce je vyvinout metodu, která by byla rychlá a univerzální, a zároveň splňovala všechny požadavky pro validaci a zavedení do praxe. Připravili jsme standardy jednotlivých opiátů a nyní se zabýváme hledáním vhodné úpravy vzorku a výběrem derivatizační metody, pro stanovení plynovou chromatografií s hmotnostně-spektrometrickou detekcí.

Studium proteinů vnitřních buněčných membrán pomocí hmotnostní spektrometrie Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Veronika Martinská M1 Ústav biochemie a mikrobiologie doc. Dr. Ing. Radovan Hynek; Ing. Lucie Maršálová

Proteiny vnitřních buněčných membrán úzce souvisí s mnoha důležitými procesy v buňce, např. s transportem látek mezi organelami. Vystavení buňky stresu často vede k nefunkčnosti těchto proteinů, což může souviset s onemocněními. Tato problematika však v současné době není dostatečně prozkoumána, proto je nezbytné vyvinout spolehlivou metodu studia těchto proteinů, která by v budoucnosti zlepšila indikaci onemocnění a umožnila léčbu. Membránové proteiny představují ve srovnání s hydrofilními proteiny analytický problém vzhledem k jejich značné hydrofobicitě. Základem práce bylo ověření aplikace metodiky používané pro studium proteinů plasmatické membrány na proteiny vnitřních buněčných membrán. Metodika zahrnuje kombinaci technik chromatografie na reverzní fázi, umožňující rozdělení proteinů dle jejich hydrofobicity, štěpení proteinů v roztoku a LC-MS/MS analýzu, případně s použitím iTRAQ značení. Celkově bylo identifikováno přes 300 různých proteinů, z nichž přibližně čtvrtinu tvoří proteiny s predikovanými transmembránovými doménami. Bylo také dokázáno, že použitá metodika umožňuje nejen identifikaci, ale i kvantifikaci hydrofóbních proteinů, což představuje možnost jejího využití při diagnostice.


Intracelulární lokalizace komplexů dimethiniových solí s barbituráty a jejich vliv na savčí buňky Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Vladimíra Pavlíčková M1 Biotechnologie prof. Ing. Tomáš Ruml, CSc.

Polymethiniové sole (PMS) jsou přírodní či syntetické organické látky, jejichž základem je uhlíkatý řetězec s konjugovaným systémem dvojných vazeb, na jehož koncích jsou navázány heterocykly. Tyto látky jsou obvykle považovány za účinná barviva, která našla uplatnění v řadě průmyslových oblastí, ve fluorescenční mikroskopii, in vivo zobrazování a ve fotodynamické terapii při léčbě rakoviny. V této práci byly testovány nově navržené a syntetizované nesymetrické dimethiniové sole konjugované s barbituráty. Byl stanoven cytotoxický účinek PMS na nádorové buněčné linie U-2 OS, Mia PaCa-2, PaTu a HeLa. Intracelulární lokalizace PMS byla potvrzena pomocí fluorescenční mikroskopie na živých buňkách v reálném čase. Lokalizace PMS byla porovnána s komerčně dostupnými markery buněčných organel. Kvantitativní vztahy mezi strukturou a biologickou aktivitou (QSAR) studovaných dimethiniových solí byly testovány pomocí programu ACD/I-Lab. Vybrané PMS byly podrobně charakterizovány a bylo testováno jejich potenciální využití v oblasti biomedicíny a fluorescenční mikroskopie.

Stanovení genotoxicity hořčíkových slitin metodou „Comet assay“ Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Karolína Sobotková M2 Ústav biochemie a mikrobiologie Ing. Jan Lipov, Ph.D.; Ing. Eva Jablonská

Hořčíkové slitiny jsou považovány za nadějný biomateriál pro výrobu dočasných ortopedických implantátů. Hořčík, základní prvek Mg-slitin, je oproti jiným kovům, používaným ve zdravotnictví dnes (Ni, Cr, Co), biokompatibilní, odbouratelný a osteokonduktivní, což ho ke zmíněným aplikacím předurčuje. Nevýhodou Mg je však jeho vysoká rychlost koroze v těle a nedostatečná pevnost. Proto je snaha Mg modifikovat a zlepšovat tak jeho vlastnosti. Jednou z možností úprav je přídavek legujících prvků. Naším úkolem bylo otestovat biokompatibilitu (genotoxicitu) Mg-slitin na tkáňových kulturách metodou „Comet assay,“ což je technika detekující poškození DNA (zejména zlomy DNA). Buňky U-2 OS či L 929 byly ovlivněny extrakty slitin, suspendovány do mikrogelu, lyzovány, následovala elektroforéza, barvení fluorescenčním barvivem a mikroskopická analýza. Dosud testované slitiny AZ31, WE43 a ZnMg (slitina na bázi Zn) nevykazovaly genotoxický efekt. Vhodnost těchto materiálů pro další biomedicínské aplikace bude nutno ověřit dalšími testy in vitro.


Virtuální screening ligandů lidské cystathionin-β-synthasy Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Olga Součková M2 Ústav biochemie a mikrobiologie doc. Ing. Vojtěch Spiwok, Ph.D.

Virtuální screening založený na protein-ligandovém dockingu je levnou a rychlou alternativou k „high throughput“ screeningu a využívá se k vývoji nových léčiv. Jedná se o screening až milionů sloučenin, které lze získat z komerčně dostupných knihoven sloučenin. Postupnými kroky se z tohoto množství vyselektuje pouze pár nejlepších molekul. Přístupů k provedení dockingu je více. Cílový protein, kterým se v práci zabýváme, je enzym cystathionin-β-synthasa, který je jedním z enzymů transsulfurační dráhy. Katalyzuje reakci homocysteinu se serinem za vzniku cystathioninu a vody. Nedostatek nebo nestabilita tohoto enzymu se projevují zvýšenou koncentrací homocysteinu a methioninu v tělních tekutinách. Tento stav se nazývá homocystinurie, což je dědičné onemocnění. Naším záměrem je nalézt takové ligandy, které by daný enzym stabilizovaly a zvýšily tak jeho aktivitu. Cílovým místem pro screening ligandů enzymu je jeho N-koncová oblast, která váže kofaktor hem. Po nalezení vhodných ligandů bude přistoupeno k ověření jejich afinity k receptoru in vivo experimenty s radioaktivně značeným 14C-serinem a k vyhodnocení pomocí tenkovrstevné chromatografie nebo kapalinové chromatografie ve spojení s hmotnostním detektorem.


Sekce:

Biologicky aktivní látky (posterová) B21, 9:00


Studenti:

doc. Ing. Vojtěch Spiwok, Ph.D. Ing. Michaela Marková, Ph.D. Ing. Martina Blažková, Ph.D. Ing. Jitka Viktorová Ing. Barbora Javůrková Bc. Martina Janoušková (M2) Bc. Gabriela Kroneislová (M2) Bc. Alice Michálková (M2) Bc. Lucie Peterková (M2) Bc. Klára Šulcová (M2) Bc. Jan Weinberg (M2)

Sekce: Biologicky aktivní látky

Vliv přírodních látek na tvorbu extracelulárních polymerních látek v biofilmu Trichosporon cutaneum Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Martina Janoušková M2 Ústav biochemie a mikrobiologie prof. Ing. Jan Masák, CSc.

Biofilm je jako jedna z forem rezistence mikroorganismů v klinické praxi velkým problémem. Buňky, které se vyskytují v organismu v této formě, reagují na přítomnost antimikrobiálních látek odlišně než buňky planktonické. Mikroorganismy tvořící biofilm produkují a obalují se makromolekulárními látkami, které se nazývají extracelulární polymerní látky. Cílem práce bylo zjistit, jaký mají rhamnolipidy vliv na tvorbu extracelulárních polymerních látek v biofilmu Trichosporon cutaneum. Rhamnolipidy jsou přírodní látky produkované bakterií Pseudomonas aeruginosa. Řadí se mezi bakteriální surfaktanty, tedy látky, které snižují povrchové napětí. Kvasinka T. cutaneum je součástí kožní mikroflóry. U imunokompromitovaných pacientů může způsobit systémová onemocnění. Dalším onemocněním, které T. cutaneum způsobuje, je mykotické postižení kůže a vlasů, např. bílá piedra. Byl zkoumán vliv rhamnolipidů na biofilm a tvorbu a složení EPS kvasinky T. cutaneum. Biofilm T. cutaneum byl kultivován na silikonových nosičích v minerálním médiu po dva týdny. Po přidání rhamnolipidů byly sledovány změny v obsahu biomasy v biofilmu a složení a obsah proteinů a sacharidické části EPS pomocí spektrofotometrických metod.

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2013 Sekce: Biologicky aktivní látky

Syntéza antimikrobiálních krátkých peptidů a testování jejich biologické aktivity Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Gabriela Kroneislová M2 Ústav biochemie a mikrobiologie Ing. Petra Lovecká, Ph.D.

Vzhledem k zvyšujícímu se počtu mikroorganismů rezistentních vůči současným antibiotikům je potřeba hledat nové látky s antimikrobiálními účinky. Jednou z nadějných skupin jsou antimikrobiální peptidy, které mají široké spektrum účinku a vysokou specifitu. Jejich nedostatkem je však jejich možná cytotoxicita. Cílem této práce je příprava krátkých peptidů a studium jejich antimikrobiálních aktivit v porovnání s klasickými antibiotiky. Struktura byla navržena podle rostlinného antimikrobiálního peptidu izolovaného z kokosového mléka. Vedle syntetického kokosového peptidu byly nasyntetizovány jeho modifikované formy. Všechny tyto modifikace (amidace, substituce poslední aminokyseliny a esterifikace) by mohly vést ke zvýšení potenciálu antimikrobiální aktivity. Metodou chemické syntézy na pevné fázi bylo připraveno 6 peptidů, které byly následně přečištěny metodou RP-HPLC a jejich molekulová hmotnost byla ověřena pomocí ESI-q-TOF MS/MS. Minimální inhibiční koncentrace (MIC) bude určena pomocí přístroje Bioscreen C® a bude porovnávána s MIC klasických antibiotik. U vybraných peptidů bude posouzena cytotoxicita pomocí systému RTCA DP Analyzer (Roche) na tkáňových liniích jaterních nádorových buněk HepG2 a ledvinových embryonálních buněk HEK293T.

Sledování rezistence bakterií mléčného kvašení k antibiotikům Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Alice Michálková M2 Ústav biochemie a mikrobiologie Ing. Hana Sýkorová; Ph.D.

Bakterie rodu Lactobacillus produkují řadu látek antimikrobiální povahy a současně s využitím některých typů mechanismů napomáhají chránit potravinářské výrobky či lidský organismus před pomnožením patogenních bakterií. V lidském organismu se bakterie rodu Lactobacillus vyskytují především v gastrointestinálním a urogenitálním traktu. Jejich antimikrobiálních vlastností můžeme využít při léčbě a zejména prevenci infekcí urogenitálního traktu. Tato práce je součástí projektu s názvem: „Vývoj prototypu a ověření bezpečnosti a funkčnosti dámských hygienických prostředků s probiotickým účinkem pro prevenci urogenitálních infekcí“, na kterém participuje Ústav biochemie a mikrobiologie a Ústav technologie mléka a tuků VŠCHT. Pro vývoj prototypu dámských hygienických prostředků s probiotickými účinky bylo použito několik různých kmenů rodu Lactobacillus izolovaných z poševních stěrů. Ze všech kmenů byly vybrány čtyři různé kmeny, kmeny G2 a MK291 jako hlavní kmeny pro aplikaci na tampón a kmeny MK33 a MK372 jako kmeny náhradní. U těchto kmenů je z hlediska bezpečnosti použití nutné testovat jejich rezistenci k antibiotikům a možný přenos rezistence na indigenní potenciálně patogenní mikroflóru.


Biologická aktivita seskviterpenického laktonu trilobolidu a jeho derivátů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Lucie Peterková M2 Ústav biochemie a mikrobiologie prof. Ing. Tomáš Ruml, CSc.

Seskviterpenické laktony jsou bioaktivní přírodní látky s cytotoxickými, antimalarickými a imunomodulačními účinky, produkované řadou rostlin různých čeledí. Námi studovaný seskviterpenický lakton, trilobolid, svým působením pravděpodobně inhibuje sarko-/endoplasmatickou retikulární ATPasu (SERCA) udržující koncentrační gradient Ca2+ iontů mezi sarko-/endo-plasmatickým retikulem a cytosolem. Porušení tohoto gradientu vyvolává stresovou odpověď endoplasmatického retikula, která po delším trvání indukuje apoptosu. WST-1 testem pro určení metabolické aktivity buněk jsme zjistili, že trilobolid je v závislosti na dávce a délce expozice cytotoxický pro testované nádorové linie U-2 OS, LNCaP, MIA PaCa, MCF-7 a HeLa. Deriváty trilobolidu, vzniklé modifikací postranního řetězce na pozici 8, ale u linie U-2 OS až do koncentrace 10 μM výrazný cytotoxický trend nevykazovaly. Dále byla pomocí fluorescenční mikroskopie živých buněk ověřována intracelulární lokalizace derivátů trilobolidu konjugovaných s porfyriny. Dosavadní výsledky naznačují lokalizaci těchto derivátů v mitochondriích, nebo lysosomech. Pro měření předpokládané interakce enzymu SERCA s trilobolidem metodou povrchové plasmonové resonance (SPR) je připravován rekombinantní enzym SERCA s histidinovou kotvou.

Návrh a příprava krátkých peptidů s potenciální biologickou aktivitou Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Klára Šulcová M2 Ústav biochemie a mikrobiologie doc. Dr. Ing. Zuzana Novotná

Skupina antimikrobiálních peptidů je známá již od počátku 80. let 20. století. Jedná se o přírodní nebo syntetické látky s nízkou molekulovou hmotností. Byly izolovány z těl živočichů, rostlin, ale také z bakterií a mikroskopických vláknitých hub. Tyto sloučeniny poskytují široké spektrum biologických aktivit, a proto se mohou stát dobrými kandidáty pro nové léčebné prostředky. Cílem této práce bylo navrhnout a připravit čtyři syntetické peptidy. Peptidy byly připraveny chemickou syntézou na pevné fázi, přečištěny RP-HPLC a identifikovány ESI-q-TOF MS/MS. Dva z peptidů byly palmitoylovány na N-konci. U všech čtyř byla v pozici 11 připojena kyselina glutamová nebo její methylester. Antimikrobiální aktivita byla testována spektrofotometricky pomocí Bioscreenu C. Z výsledků vyplývá, že peptidy modifikované kyselinou palmitovou vykazují aktivitu proti bakteriím Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Escherichia coli a Pseudomonas aeruginosa a kvasince Candida albicans. Předběžné výsledky naznačují, že existuje souvislost mezi modifikací a antimikrobiální aktivitou studovaných peptidů.


Isolace biologicky aktivních látek z rostlin tabáku Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Jan Weinberg M2 Ústav biochemie a mikrobiologie Ing. Petra Lovecká, Ph.D.

Nejen rostoucí výskyt multiresistentních mikroorganismálních kmenů vede ke snaze hledat alternativy ke konvenčním antimikrobiálním agens. Jednu z nich představují antimikrobiální peptidy, látky prokazatelně disponující antimikrobiální aktivitou, rozšířené napříč prakticky všemi známými taxonomickými skupinami. Cílem této práce bylo vhodnou metodou izolovat z biologického materiálu (Nicotiana tabacum) antimikrobiálně aktivní látky, především peptidy a následně vhodnou konsekvencí separačních a purifikačních kroků identifikovat látky zodpovědné za antimikrobiální aktivitu extraktů. Dosavadní měření potvrdila u získaných extraktů aktivitu vůči vybraným zástupcům mikroorganismů. V současné době je aplikován nový postup izolace ve snaze získat množství extraktu dostačující pro identifikaci konkrétních antimikrobiálních látek.


Sekce:

Biotechnologie (posterová) B21, 9:00


Studenti:

doc. Dr. Ing. Zuzana Novotná Ing. Kamila Zdeňková, Ph.D. Ing. Jana Kadavá Ing. Ludmila Jiráková Ing. Růžena Píchalová Bc. Agáta Dvorská (M2) Bc. Petra Hodačová (M2) Bc. Livie Králiková (M1) Bc. Olga Kronusová (M2) Bc. Markéta Mošničková (M2) Bc. Soňa Strnadová (M2)

Sekce: Biotechnologie

Využití živočišných odpadů pro získání biologicky aktivních látek Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Agáta Dvorská M2 Ústav biochemie a mikrobiologie Ing. Petra Lovecká, Ph.D.

Živočišné odpady - vedlejší produkty potravinářského průmyslu, jsou v dnešní době buď využívány jako suroviny k výrobě potravy pro zvířata, nebo jako hnojiva. Většina se ale likviduje v kafilériích. Těchto odpadů vzniká v ČR ročně asi 5000 tun. Cílem práce je najít využití pro vedlejší živočišné produkty, které zůstanou po zpracování drůbeže - kuřecí prsní chrupavky, skelety, šlachy a peří. Tyto materiály by mohly sloužit jako levná surovina pro výrobu některých biologicky aktivních látek nebo pro kultivaci krmné biomasy. Po enzymové hydrolýze papainem byl z kuřecí chrupavky získán chondroitin sulfát (43±3 mg/g chrupavky) a kyselina hyaluronová (32±4 mg/g chrupavky). Při kultivaci hub Gibberella fujikuroi na tomto materiálu byla potvrzena produkce cenného fytohormonu gibberellinu. Z peří byly isolovány bakterie schopné degradace peří. Byla stanovena enzymová aktivita keratinasy a množství proteinů Lowryho metodou. Po potvrzení přítomnosti enzymu keratinasa bude tento enzym isolován a použit v dalších degradačních pokusech.

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2013 Sekce: Biotechnologie

Kvantifikace proteinů na površích potencionálních biomateriálů pomocí hmotnostní spektrometrie Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Petra Hodačová M2 Ústav biochemie a mikrobiologie Ing. Mgr. Štěpánka Hrdličková Kučková, Ph.D.

Polymerní materiály jsou v dnešní době studovány jako potencionální alternativa pro použití v tkáňovém inženýrství, konkrétně v popáleninové medicíně. Aby byla eventuální implantace materiálu do poškozené tkáně úspěšná, musí se klást důraz na biokompatibilitu a bioadhezivnost mezi povrchem materiálu a obklopující hostitelskou tkání, do které má být polymer vpraven pro rychlejší zhojení. Biokompatibilitu polymerního materiálu lze upravit navázáním tenké vrstvy proteinů a následně ji otestovat pomocí pěstování tkáňových kultur na jeho povrchu. Navázané proteiny by měly svými vlastnostmi pozitivně ovlivňovat bioadhezi a proliferaci buněk k implantovanému materiálu. Pro náš výzkum byly vybrány dva typy polymerních materiálů HDPE (High Density Polyethylen) a PLLA (Poly-L-Laktid) a tři druhy proteinů – kolagen, fibrinogen a kasein. Cílem práce bylo identifikovat a kvantifikovat proteiny navázané na polymerních materiálech hmotnostní spektrometrií LC-MS/MS (Liquid Chromatography – Mass Spectrometry/Mass Spectrometry). Ke kvantifikaci byla vybrána nedávno představená label-free metoda TOP3. Na základě získaných dat byl zjištěn materiál, který vykazuje vyšší biokompatibilní potenciál a je tak potenciálně vhodnějším materiálem i pro budoucí experimenty s tkáňovými kulturami.

Isolace a identifikace mikroorganismů degradujících drůbeží peří Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Livie Králiková M1 Ústav biochemie a mikrobiologie Ing. Petra Lovecká, Ph.D.

Světově rozšířený chov drůbeže produkuje ročně miliony tun peřového odpadu, který je z 90 % tvořen bílkovinou keratinem. Technologie využívající mikroorganismy k fermentaci peří a jeho následné využití jako krmiva se v současnosti používají v mnoha zemích. Fermentace peří výrazně zvyšuje podíl esenciálních aminokyselin (methionin, lysin, arginin) a mikrobiální biomasa představuje bohatý zdroj proteinů. Bylo isolováno několik bakteriálních kmenů z mikrobiálního konsorcia, které bylo kultivováno v minerálním médiu s kuřecím peřím, jako jediným zdrojem uhlíku. Isoláty byly identifikovány metodou MS MALDI TOF. S vybranými isoláty, produkujícími enzym keratinasa, byl proveden degradační experiment, kdy v některých případech došlo téměř k úplnému vymizení částí jak jemného peří, tak stvolu. Složení média po kultivaci bylo analyzováno z hlediska přítomnosti aminokyselin. Aminokyseliny byly stanovovány pomocí ultra-účinné kapalinové chromatografie v systému HILIC (hydrofilní interakční chromatografie) ve spojení s vysokorozlišovací hmotnostně-spektrometrickou detekcí. Obsah volných aminokyselin byl však stanoven max. 5 %. Z výsledků vyplývá, že odpadní substrát by bylo možné využít jako zdroj pro kultivaci krmné biomasy.


Studium zajímavých produktů mikrořas a určení vhodných podmínek kultivace Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Olga Kronusová M2 Ústav biochemie a mikrobiologie Ing. Petr Kaštánek, PhD; Ing. Irena Brányiková PhD

Mikrořasy jsou zajímavým zdrojem řady biologických látek např. pigmentů, antioxidantů, vitamínů, minerálů či vlákniny. Výhodou kultivace mikrořas je možnost růstu za přístupu světla (zdroj energie), ekologičnost procesu (asimilace oxidu uhličitého a produkce kyslíku) a v neposlední řadě pozitivní přístup veřejnosti. Nevýhodou často bývá efektivita (možsví produktu) a ekonomičnost procesu. Rychlost růstu řas je silně ovlivňována vlastnostmi okolního prostředí a na typ jejich metabolizmu mají vliv výkyvy den/noc, zima/léto nebo zastoupení jednotlivých solí. Proto zásadní pro dosažení ekonomičnosti výroby je určení vhodného typu bioreaktoru, složení media a volby osvitu. V naší práci bylo nejprve vybráno několik kmenů řas z kolekce autotrofních organismů (CCALA) schopných produkce exopolysacharidů nebo ω-3 polynenasycených mastných kyselin. U těchto řas bylo zjišťováno vhodné složení media: zastoupení solí, zdroj dusíku případně i uhlíku, pokud byly řasy schopné růstu ve tmě. Dále byly vybírány kmeny schopné vyšší růstové rychlosti získané UV mutagenezí či kmeny schopné růstu v mediích s vysokým obsahem selenu. Kmeny s vysokou asimilací selenu by se mohly využít jako aditivum do krmných směsí slepic, pro které je organicky vázaný selen nezbytný pro správný vývoj.

Kultivace heterotrofních mikrorganismů za účelem produkce ω-3 polynenasycených mastných kyselin Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Markéta Mošničková M2 Ústav biochemie a mikrobiologie Ing. Petr Kaštánek, PhD.

Ω-3 polynenasycené mastné kyseliny mají pozitivní vliv především na kardiovaskulární systém, centrální nervovou soustavu a imunitu. Převážnou část těchto látek získává organismus ze stravy. V současné době, kdy strava není tak pestrá je vhodné mastné kyseliny substituovat jinak. Dříve se tyto látky podávaly ve formě rybího tuku, v současnosti je lze také získávat z biomasy vhodných mikroorganismů. V tomto projektu jsme se zaměřili na produkci těchto látek převážně s využitím mikroorganismu Schizochytrium limacinum. Předpokládaný obsah Ω-3 polynenasycených mastných kyselin hlavně kyseliny dokosahexaenové (DHA) je u S. limacinum až 27% sušiny, zatím co rybí tuk obsahuje jen 7-14% DHA. Optimalizací podmínek kultivace (teplota, salinita, pH, složení média, poměr C:N) se snažíme dosáhnout co nejvyššího obsahu mastných kyselin v sušině. Zároveň se snažíme získat mutanty těchto kmenů, které by měly oprati původním buňkám lepší vlastnosti jako je rychlejší růst, růst na chudších médiích, produkce dalších látek jako jsou například karotenoidy.


Modifikace extračních a kultivačních postupů pro izolaci obtížně kultivovatelných bakterií Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Soňa Strnadová M2 Ústav biochemie a mikrobiologie doc. Ing. Ondřej Uhlík, Ph.D.

Nekultivovatelné či obtížně kultivovatelné bakterie jsou takové, které zatím nelze kultivovat užitím konvenčních kultivačních metod. V současné době lze za standardních laboratorních podmínek kultivovat pouze méně než 1 % půdních bakterií. Cílem této práce je modifikace jednotlivých postupů předcházejících izolaci těchto mikroorganismů. Mezi faktory, které mohou mít pozitivní vliv na vytvoření vhodných podmínek pro dosud nekultivovatelné mikroorganismy lze mj. zařadit: relativně nízké koncentrace nutrientů; netradiční substráty; relativně dlouhá doba kultivace; signální molekuly (cAMP, Rpf, acylhomoserinlakton). Během experimentu byl zkoumán vliv signálních molekul cAMP a Rpf na kultivaci mikroorganismů vyskytující se v zemině kontaminované polychlorovanými bifenyly. Molekuly cAMP a Rpf se používají při resuscitaci dormantních buněk. Po extrakci mikroorganismů do roztoku pyrofosfátu, pyrofosfátu v kombinaci s cAMP, Rpf a následné inokulaci na PCA a minerální médium byly stanoveny celkové počty mikroorganismů. K identifikaci izolovaných bakterií a stanovení vlivu signálních molekul na diverzitu izolátů bude využita MALDI-TOF hmotnostní spektrometrie.


Sekce:

Klinická biochemie a analytika (posterová) B21, 9:00


Studenti:

doc. Ing. Petra Lipovová, Ph.D. RNDr. Jarmila Zídková, CSc. Ing. Tomáš Podzimek, Ph.D. Ing. Silvie Rimpelová Ing. Sabina Purkrtová Bc. Iva Hiklová (M2) Bc. Ivana Jedličková (M2) Bc. Jana Květoňová (M2) Bc. Jaromír Novák (M2) Bc. Irena Oupicová (M2) Bc. Karolína Vyroubalová (M2)

Sekce: Klinická biochemie a analytika

Imunochemická detekce steroidu trenbolonu pomocí polyklonálních protilátek Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Iva Hiklová M2 Ústav biochemie a mikrobiologie Ing. Barbora Holubová, Ph.D.

Anabolické steroidy, syntetické deriváty testosteronu, jsou často zneužívány pro rychlý nárůst svalové hmoty u sportovců a zemědělských zvířat. V neposlední řadě mají také lékařské využití (např. podpůrná léčba u HIV pozitivních pacientů – léčba ztráty hmotnosti). Z důvodu zneužívání je zapotřebí vyvinout rychlou a snadnou metodu k jejich detekci. Pro detekci steroidů se dnes využívají převážně instrumentální metody – chromatografie (kapalinová a plynová) s hmotnostně spektrometrickou detekcí. Tyto metody jsou značně pomalé a náročné jak po technické stránce, tak při požadavcích na vzorek. Velkou výhodu přinášejí v této problematice imunochemické metody (např. ELISA). Cílem práce je vyvinout imunochemickou metodu pro detekci trenbolonu, který patří k hojně zneužívaným anabolickým steroidům. K dispozici byly dva imobilizační konjugáty trenbolon17-hemisukcinátu s hovězím sérovým albuminem a ovalbuminem a čtyři králičí polyklonální protilátky. Prvním krokem vývoje metody bylo vybrání vhodných kombinací koncentrací daných imunoreagencií. Následně byly vybrány vhodné podmínky pro vyvíjenou metodu. Dalším krokem bylo sestavení vícebodových kalibračních křivek pro získání analytických parametrů (např. detekčního limitu).

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2013 Sekce: Klinická biochemie a analytika

Hledání molekulární podstaty pozdních forem neuronální ceroidní lipofuscinózy Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Ivana Jedličková M2 Ústav biochemie a mikrobiologie doc. Ing. Stanislav Kmoch, CSc; prof. Ing. Tomáš Ruml, CSc.

Neuronální ceroidní lipofuscinóza (NCL) je klinicky a geneticky heterogenní skupinou dědičných neurodegenerativních onemocnění charakteristických intracelulárním střádáním autofluorescenčního lipopigmentu ceroidu a podjednotky c mitochondriální ATP syntázy v mnoha tělních tkáních, především v mozku. V současné době je známo více než 13 geneticky odlišných forem NCL (NCL1-NCL14). Mimo tyto definované formy existuje řada případů vykazujících klinické příznaky NCL, u kterých není genetická příčina doposud objasněna. Pomocí exomového sekvenování jedné rodiny s pozdní autozomálně dominantní formou NCL jsme nalezli kandidátní mutace v genu SLC25A24 kódujícím mitochondriální ATP-Mg/Pi Ca-dependentní transportér (SLC25A24), který zprostředkovává transport ATP-Mg a adeninových nukleotidů přes vnitřní mitochondriální membránu. Lze předpokládat, že dysfunkce SLC25A24 může ovlivňovat energetický metabolismus buňky a signalizační dráhy, které jsou nezbytné pro zachování fyziologických buněčných funkcí. Biologický efekt nalezených mutací na buněčnou lokalizaci a funkci SLC25A24 studujeme v současnosti pomocí exprese a charakterizace divoké a mutovaných forem SLC25A24 v myších neuronálních buňkách.

Porovnání exprese antigenu CD200 u chronické lymfocytární leukémie a lymfou z plášťových buněk Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Jana Květoňová (M2) Ústav biochemie a mikrobiologie prof. Ing. Jan Evangelista Dyr, DrSc.

Chronická lymfocytární leukémie (CLL) je nejčastější leukemií dospělých v Evropě a postihuje pacienty ve vyšším věku stejně jako lymfom z plášťové zóny (mantle cell lymfom, MCL). Obě tyto nemoci patří do rodiny B lymfoproliferací, které jsou charakteristické společnou patologickou populací CD5+19+. Tato dvě onemocnění jsou si do určité míry imunofenotypizačně podobná, ale dají se odlišit pomocí průtokové cytometrie. Roli zde hraje antigen CD200, jehož exprese je u CLL silně vyjádřena, na rozdíl od MCL. Antigen CD200 (OX2) patří do superrodiny imunoglobulinů. Tento antigen je proto vhodné používat v panelech pro diagnostiku CLL a MCL.


Stanovení nitrotyrosinu u kardiovaskulárních onemocnění Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Jaromír Novák M2 Ústav biochemie a mikrobiologie Ing. Jiří Suttnar, CSc.

Celá řada závažných onemocnění dnešní doby včetně kardiovaskulárních chorob, jako nejčastější příčiny úmrtí v České republice, je provázena oxidačním stresem. Jeho důsledkem jsou posttranslační modifikace bílkovin a vznik nízkomolekulárních látek vypovídajících o dysbalanci redoxních systémů. Jednou z reakcí, které za takových podmínek probíhají, je nitrace či nitrosylace tyrosylových zbytků bílkovin a volného plasmatického/sérového tyrosinu. Nitrované bílkoviny a volný 3-nitrotyrosin jsou proto potenciálními markery průběhu kardiovaskulárních onemocnění a mohou se rovněž uplatnit při jejich včasné diagnostice. Tato práce je zaměřena na posouzení vhodnosti vybraných analytických metod pro sledování nitrace zvolených modelových bílkovin (albuminu a fibrinogenu) a volného tyrosinu. Cílem práce je pak nalézt spolehlivé metody vhodné pro specializovanou laboratorní praxi.

Katepsin C z krevničky Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Irena Oupicová M2 Ústav biochemie a mikrobiologie prof. Ing. Martin Fusek, CSc.; RNDr. Michael Mareš, CSc.

Krevničky rodu Schistosoma způsobují schistosomosu, jedno z nejzávažnějších parazitárních onemocnění. Dospělci krevniček žijí v krevním řečišti lidského hostitele, kde se živí převážně hemoglobinem. K rozložení hemoglobinu využívá krevnička řadu proteas, mezi které patří i katepsin C (EC 3.4.14.1). Vzhledem k důležité roli při výživě parazita je katepsin C jedním z potenciálních cílů terapeutického zásahu. Předmětem práce byla identifikace a charakterizace katepsinu C dospělé krevničky střevní (S. mansoni). Katepsin C byl identifikován v extraktu pomocí MS proteomiky a funkční proteomiky za využití specifického fluorogenního substrátu a selektivních proteomických fluorescenčních značek. Byla stanovena účinnost sady syntetických inhibitorů vůči katepsinu C. Selektivita inhibitorů byla poté testována vizualizací katepsinů s jednotlivými inhibitory na elektroforetických gelech pomocí proteomických značek.


Fotoderiváty bilirubinu v terapii novorozenecké žloutenky Autor: Karolína Vyroubalová Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: prof. Ing. Tomáš Ruml, CSc.; prof. MUDr. Libor Vítek, Ph.D., MBA Novorozenecká žloutenka je klinickým projevem nekonjugované hyperbilirubinemie, která se vyskytuje u více než 60 % novorozených dětí, u nedonošených novorozenců dokonce u více než 80 %. Přesáhne-li koncentrace bilirubinu v krevním séru kritickou mez 340 μmol/l, může dojít k závažnému poškození centrálního nervového systému. Lipofilní charakter totiž umožňuje bilirubinu při vysokých sérových koncentracích pronikat přes nezralou hematoencefalickou bariéru. Komplikacím lze předcházet včasným zahájením léčby. Zlatým standardem v terapii novorozenecké žloutenky je fototerapie, která bilirubin mění na jeho polárnější fotoderiváty, jež jsou z organismu snadněji eliminovány. Data týkající se kinetiky a biologických účinků těchto fotoderivátů ovšem v literatuře zcela chybí. Naším cílem je objasnit účinky fotoderivátů bilirubinu in vitro. Pro izolaci fotoderivátů jsme zavedli metodu tenkovrstvé chromatografie, k ověření jejich čistoty a spektrofotometrických vlastností metodu kapalinové chromatografie. Pro in vitro studium biologických účinků fotoderivátů byly zvoleny endoteliální buňky linie EA.Hy 926, které reprezentují endotelovou výstelku cév.


Sekce:

Mikrobiologie patogenů (posterová) B21, 9:00


Studenti:

doc. Ing. Pavel Ulbrich, Ph.D. Ing. Petra Lovecká, Ph.D. Ing. Hana Stiborová, Ph.D. Ing. Klára Richterová Ing. Kateřina Hložková Bc. Martina Boháčová (M2) Bc. Karolína Keclíková (M2) Ksenia Kurganskaya (M2) Bc. Růžena Segurová (M2) Bc. Jiří Vlach (M2) Bc. Marta Voršiláková (M1)

Sekce: Mikrobiologie patogenů

Studium složení a struktury biofilmu Listeria monocytogenes Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Martina Boháčová M2 Ústavu biochemie a mikrobiologie Doc. RNDr. Jarmila Pazlarová CSc.

Listeria monocytogenes je ubikvitní oportunní patogen způsobující problémy především imunokompromitovaným pacientům, těhotným ženám a novorozencům. Tvorba biofilmu umožňuje perzistenci a obecně zvyšuje odolnost vůči různým stresovým faktorům vnějšího prostředí. Tyto schopnosti způsobují problémy převážně v potravinářství, protože kontaminace potraviny ubikvitním organismem je velmi snadná. Dalším umocňujícím faktorem je možnost růstu v chladných teplotách, tedy i v lednicích. Produkce matrix spolu s extracelulárními polymerními substancemi je druhově typická a je ovlivněna faktory vnějšího prostředí. Matrix spolu se svou chemickou skladbou tvoří prostředí, které je klíčové pro adhezi k povrchu a jeho kolonizaci. Mimo jiné zde dochází i k mezibuněčné komunikaci. Také je místem podporující horizontální genový transport a záchyt nutrientů. Tento projekt se zabývá strukturou a složením matrix v biofilmu různých kmenů L. monocytogenes izolovaných převážně v potravinářství. U vybraných kmenů, které tvoří velké množství biofilmu, determinovat zastoupení jednotlivých polymerních složek.

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2013 Sekce: Mikrobiologie patogenů

Imunochemická detekce enterotoxinu C produkovaného bakteriemi Staphylococcus aureus Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Karolína Keclíková M2 Ústav biochemie a mikrobiologie Ing. Ludmila Karamonová, Ph. D.

Staphylococcus aureus subsp. aureus (dále jen S. aureus) jsou fakultativně anaerobní 0,70,9 µm velké, nepohyblivé bakterie. Vyskytují se na kůži, kožních žlázách a sliznicích teplokrevných obratlovců a bývají častou kontaminací potravin (maso, mléko, mléčné výrobky). S. aureus se běžně nachází u člověka, aniž by vyvolal potíže. Při oslabení imunitního systému organismu však začne působit jako patogen a způsobuje celou řadu hnisavých onemocnění. Po pozření infikované potraviny způsobují stafylokokové enterotoxiny (SE), jež odolávají prostředí zažívacího traktu, alimentární onemocnění. Příznaky jsou celková nevolnost, zvracení a průjmy, které se objeví 2-6 hodin po konzumaci potraviny. Potravinové enterotoxikózy vyvolané SE jsou velmi časté a proto se vyvíjejí metody pro jejich snadné a rychlé stanovení. Tato práce byla zaměřena na výběr vhodných podmínek enzymové imunoanalýzy na pevné fázi (ELISA) pro stanovení stafylokokového enterotoxinu C (SEC). Byla vybrána vhodná koncentrace imobilizované protilátky, dále inertní bílkovina přidávaná do ředících roztoků pro potlačení nespecifických interakcí a byly porovnány různé typy mikrotitračních destiček.

Biologický význam proteinu Pup v Mycobacterium smegmatis Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Ksenia Kurganskaya M2 Ústav biochemie a mikrobiologie Ing. Michaela Marková, Ph.D.

Pupylace je post-translační modifikace proteinů vyskytující se u aktinobakterií, jejímž prostřednictvím protein Pup (prokaryotic ubiquitin-like protein) po vazbě na cílové proteiny vytváří signál k jejich degradaci v proteasomu. Cílem práce bylo identifikovat interakční partnery proteinu Pup pomocí metody „pull-down assay“. Protein Pup byl exprimován ve fúzi s GST a histidinovou kotvou jako His-GST-Pup v E. coli. Pro co nejšetrnější dezintegraci buněk M. smegmatis bylo využito působení deoxycholátu sodného, sonikace a mechanického působení skleněných kuliček. Po interakci His-GST-Pup a cytosolického extraktu byly vzniklé komplexy navázány na nosič s imobilizovaným glutathionem a analyzovány pomocí SDS-PAGE. Docházelo však pravděpodobně k degradaci fúzního proteinu, proto jsme byli nuceni optimalizovat podmínky pro interakcí např. použitím inhibitorů proteas nebo odstraněním nízkomolekulárních látek.


Identifikace a genotypizace vybraných potravinových patogenů - Salmonella spp. a Staphylococcus aureus Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Růžena Segurová M2 Ústav biochemie a mikrobiologie Ing. Kamila Zdeňková, Ph.D.

Detekce patogenů vyskytujících se v potravinách je zásadním krokem při dodržení norem pro danou komoditu a potvrzení její bezpečnosti. Potraviny nesmějí obsahovat mikroorganizmy nebo jejich toxiny či metabolity v množstvích, která představují nepřijatelné riziko pro lidské zdraví. Patogeny vyskytující se v potravinách jsou pod selekčním tlakem, aby dokázali přežít nehostinné prostředí, vyšší teploty, pH či koncentrace solí. Tyto stresové faktory ovlivňují genovou expresi a tím fenotyp pro zvýšení odolnosti a rezistence. Fenotypové vlastnosti mohou být velmi rozmanité a tím stěžovat detekci a identifikaci. Genotyp však zůstává poměrně konzervativní, může být studován genotypizačními technikami a charakterizován jako genotypový otisk. Cílem této studie je určit fingerprint jednotlivých izolátů, jejich vzájemné porovnání a určení genetické podobnosti. Příbuznost by měla pomoct s určením původu alimentarních onemocnění. Pro studii potravinových patogenů byli vybráni dva zástupci bakterií gram negativních a gram pozitivních. U rodu Salmonella byla použita technika PFGE a PCR s repetitivními sekvencemi. U Staphylococcus aureus byla použita metoda PFGE jako zlatý standard pro tento druh.

Restrikční analýza genu rpoB u Cronobacter spp. Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Jiří Vlach M2 Ústav biochemie a mikrobiologie Ing. Martina Blažková, Ph.D.; Ing. Denisa Mihalová

Bakterie rodu Cronobacter se řadí mezi oportunní patogeny způsobující zejména u novorozenců s nízkou porodní vahou či imunodeficiencí meningitidy, nekrotizující enterokolitidy a sepse s úmrtností mezi 40 a 80 %. Doposud bylo klasifikováno deset druhů a tři poddruhy, z nichž jsou s onemocněním průkazně spojovány pouze tři druhy. Vzhledem k blízké příbuznosti jednotlivých druhů je pro druhovou identifikaci v rámci rodu Cronobacter vhodnější gen rpoB pro β podjednotku RNA polymerasy než široce používaný gen 16S rRNA. Cílem práce byl vývoj metody identifikace založené na polymorfismu délky restrikčních fragmentů (RFLP) zmíněného genu rpoB. Metoda by měla umožnit identifikaci na úrovni druhů i poddruhů. Byly navrženy primery pro amplifikaci genu rpoB a jeho variabilní části pomocí PCR a následně nalezeny vhodné podmínky pro štěpení PCR produktu pomocí tří restrikčních endonukleas. Analyzováno bylo více než osmdesát sbírkových kmenů a získaný soubor restrikčních profilů může být použit pro určení neznámých kmenů. Vyvinutá metoda byla aplikována na sérii kmenů izolovaných z potravin.


Sérotypové rozdělení rodu Cronobacter Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Marta Voršiláková M1 Ústav biochemie a mikrobiologie Ing. Martina Blažková, Ph.D.

Bakterie rodu Cronobacter jsou gramnegativní, fakultativně anaerobní, nesporulující tyčinky, patřící do čeledi Enterobacteriaceae. Zástupci tohoto rodu jsou oportunní patogeny, často způsobující závažná onemocnění jako například meningitidy a nekrotizující enterokolitidy. Nejrizikovější skupinou těchto nákaz bývají imunodeficitní jedinci, obvykle novorozenci s nízkou porodní váhou. Úmrtnost u těchto nemocí může dosahovat až 80 %, proto je důležitá včasná detekce patogenu. Sérotypizace je jednou z nejrozšířenějších metod k identifikaci kmenů a rozpoznání jejich rizikovosti. Lipopolysacharidy (LPS) jsou významnou složkou membrán gramnegativních bakterií. Jednou z hlavních částí LPS vrstvy je O-antigen, který je zodpovědný za sérotypovou rozmanitost jednotlivých kmenů. Geny kódující O-antigen jsou lokalizovány v rfb-klastru. V současné době je známo 7 sérotypů pro druh Cronobacter sakazakii, zbylé druhy ještě nejsou dostatečně zmapovány. Cílem této práce je zařadit sbírkové kmeny do jednotlivých sérotypových skupin na základě restrikční analýzy rfb-klastru a získané výsledky porovnat s publikovanými protokoly sérotypově specifických PCR.


Sekce:

Molekulární mikrobiologie (posterová) B21, 9:00


Studenti:

doc. RNDr. Jarmila Pazlarová CSc. Ing. Petra Prouzová, Ph.D. Ing. Hana Sýkorová, Ph.D. Ing. Petra Junková Ing. Martin Švéda Bc. Lenka Belicová (M2) Bc. Vojtěch Beneš (M2) Bc. Iva Hrochová (M2) Bc. Linda Salačová (M2) Bc. Patricie Sixtová (M1) Bc. Pavel Šimek (M2) Matúš Vojtek (B3)

Sekce: Molekulární mikrobiologie

Inventura a charakterizace transportérů rodiny CTR exprimovaných v ektomykorhizní houbě Amanita strobiliformis Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Vojtěch Beneš M2 Biochemie a mikrobiologie doc. Ing. Pavel Kotrba, Ph.D.

Amanita strobiliformis a Amanita solitaria jsou doposud jedinými známými eukaryotními organismy, které je možno označit za hyperakumulátory stříbra (Ag). Běžný obsah Ag v jejich plodnicích z nekontaminovaných lokalit se pohybuje v rozmezí 200 až 700 mg.kg-1 sušiny. Nezbytným předpokladem akumulace Ag v pletivech je existence účinných mechanismů pro příjem Ag. Ty mohou zahrnovat membránové transportéry rodiny CTR (z angl. copper transporter), které jsou odpovědné za transport esenciální mědi (Cu) do cytoplasmy ve formě iontu Cu+. V databázi cDNA plodnice A. strobiliformis byly identifikovány kódující sekvence čtyř pravděpodobných transportérů, označených AsCTR1 až AsCTR4. Kompletní sekvence transkriptů byly získány z celkové RNA plodnice pomocí metody Rapid Amplification of cDNA Ends a kódující sekvence byly pro konstitutivní expresi v mutantních kmenech S. cerevisiae ctr1Δctr3Δ a ctr1∆ctr2∆ctr3∆ vloženy do vektoru p416GPD. Funkční analýzy v S. cerevisiae budou vedeny s cílem ověřit schopnost AsCTR1 až AsCTR4 zprostředkovat vedle transportu Cu+ i transport Ag+. Výsledky mohou rozšířit poznatky o genetických determinantách podmiňujících hyperakumulaci Ag a pomoci vysvětlit zjištěnou pozitivní korelaci mezi obsahy Ag a Cu v plodnicích A. strobiliformis.

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2013 Sekce: Molekulární mikrobiologie

Úloha mitofagie ve stárnutí kvasinek Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Lenka Belicová M2 Ústav biochemie a mikrobiologie doc. Ing. Alena Pichová, CSc.

Mitofagie je selektivní typ autofagie (sebadegradace), který umožňuje buňce odstraňovat nadbytečné a poškozené mitochondrie. Buněčné stárnutí je doprovázeno akumulací oxidativního poškození, jehož zdrojem a zároveň cílem jsou mitochondrie. Zajímaná nás, jak se právě mitofagie uplatňuje v regulaci stárnutí buněk modelového organismu kvasinky Saccharomyces cerevisiae. K pozorování byl zvolen kmen S. cerevisiae s prodlouženou životaschopností získanou utlumením RAS/cAMP/PKA dráhy, jenž je porovnáván s divokým kmenem. Pro hlubší pochopení úlohy mitofagie byl tento proces u obou kmenů přerušen delecí klíčového genu ATG11. Vliv této delece byl sledován na životaschopnosti, rychlosti spotřeby kyslíku a tvorbu reaktivních kyslíkových částic kmenů v průběhu týdenních kultivací. Ukázalo se, že přerušení mitofagie má prokazatelný vliv jenom na stárnutí kmenu s prodlouženou životaschopností, což by mohlo naznačovat spojitost mezi utlumením RAS/cAMP/PKA dráhy a mitofagie. Divoký kmen pravděpodobně dokáže kompenzovat ztrátu mitofagie alternativními procesy.

Charakterizace endofytních bakterií hyperakumulátorů selenu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Iva Hrochová M2 Ústav biochemie a mikrobiologie Ing. Martina Nováková, Ph.D.

Selen (Se) je esenciálním prvkem pro mnoho živočichů zahrnující i savce, ovšem ve vyšších dávkách je velmi toxický. Tato toxicita je způsobena podobností selenu k síře. Se je metabolizován na selenocystein nebo selenomethionin a tyto aminokyseliny jsou poté nespecificky zabudovávány do proteinů. Proto jsou v oblastech se zvýšenou koncentrací selenu vyvíjeny snahy o jeho odstranění a naopak, v oblastech s nízkou koncentrací tohoto prvku o jeho zavedení. Některé rostliny, tzv. hyperakumulátory, dokáží přirozeně akumulovat selen a mohou tak pomoci při fytoremediacích. Není však známo, nakolik je tato vlastnost dána samotnou rostlinou a nakolik bakteriemi osídlujícími vnitřní prostředí rostliny – endofyty. Cílem této práce je a) identifikace izolovaných endofytních bakterií hyperakumulátorů selenu (Astragalus bisulcatus, Stanleya pinnata) a jejich funkční charakterizace; b) porovnání diversity nekultivovatelných endofytních bakterií hyperakumulátorů (HA) a nehyperakumulátorů (NHA). U izolovaných endofytů byl proveden test na redukci seleničitanu na elementární selen, který prokázal, že všechny studované endofyty mají tuto vlastnost. V současné době je studována role nitritreduktasy při redukci seleničitanu pomocí kultivačních testů i molekulární analýzy.

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2013 Sekce: Molekulární mikrobiologie

Interakce ječmene (Hordeum vulgare L.) s houbou r. Fusarium z pohledu genové transkripce Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Linda Salačová M2 Ústav biochemie a mikrobiologie prof. Ing. Kateřina Demnerová, CSc., Doc. RNDr. Jaroslava Ovesná, CSc.

Ve své práci jsem se zaměřila na studium interakce ječmene s patogenem - houbou r. Fusarium, která způsobuje fusariové vadnutí klasu. Tyto houby produkují mykotoxiny, které usnadňují kolonizaci rostliny. Díky svému negativnímu působení na konzumenta jsou mykotoxiny také sledovanou složkou v potravním řetězci. Je žádoucí jejich minimalizace, což je možné využitím odolných genotypů rostlin. Studuji růst mycelia v klasu a transkripci genů biosyntetické dráhy mykotoxinů (Tri geny) na straně jedné a genů souvisejících se stresovou odpovědí rostliny na straně druhé. Práce zahrnuje přípravu infikovaného materiálu, izolaci nukleových kyselin (DNA, RNA) a kvantifikaci cílových amplikonů pomocí real-time qPCR a real-time qPCR spojeného s reverzní transkripcí. Bylo zjištěno, že rychlost růstu mycelia se na odlišném genetickém pozadí liší a neodpovídá popsanému stupni odolnosti genotypů. Podařilo se ověřit vztah nárůstu hmoty mycelia a hladiny transkripce referenčního genu. Byl vyhodnocen vhodný postup pro normalizaci transkripce funkčních genů. Transkripce pozorovaných Tri genů je odrůdově závislá. Vzhledem k transkripci Tri genů a referenčního genu pro ubiquitin lze odrůdy rozdělit do dvou až třech skupin. Dalším krokem mé práce bude vyhodnocení transkripce genů stresové odpovědi rostliny.

Hyperakumulátor Amanita strobiliformis deponuje v buňkách stříbro v iontové formě Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Patricie Sixtová M1 Ústav biochemie a mikrobiologie doc. Ing. Pavel Kotrba, PhD.; Ing. Kateřina Hložková

Ektomykorhizní houba Amanita strobiliformis (Paulet ex Vittad.; muchomůrka šiškovitá) je jedním z prvních popsaných eukaryotních hyperakumulátorů stříbra (Ag) s obsahy až 1200 mg Ag kg-1 sušiny plodnic z nekontaminovaných lokalit. Předchozí studie ukázaly, že takřka veškeré Ag je v buňkách vázáno v komplexu s metalothioneiny AsMT1 kódovanými geny AsMT1a, 1b a 1c, jejichž exprese je indukována Ag+. Chyběla však informace o formě, v jaké je intracelulární Ag v komplexu s metalothioneiny vázáno. Pilotní analýzy rentgenovou absorpční spektroskopií vedle koordinace Ag+ prostřednictvím cysteinylů AsMT1 nevyloučily ani výskyt metalického Ag ve formě nanočástic. Z dezintegrovaných plodnic Amanita strobiliformis byl proto gelovou permeační chromatografií (GPC) v preparativním měřítku izolován komplex Ag-AsMT1, z něhož byl AsMT1 uvolněn v kyselém prostředí. Následná separace složek komplexu GPC a elektroforetická analýza peptidů potvrdila uvolnění AsMT1 z komplexu a ukázala, že veškeré Ag bylo v komplexu vázáno ve formě Ag+. V modelové studii vlivu Ag na růst bakterie Escherichia coli bylo potvrzeno, že komplexace iontů kovu metalothioneiny AsMT1 snižuje mobilitu Ag v prostředí a jeho toxicitu.


Sekce: Molekulární mikrobiologie

Inventura a charakterizace transportérů rodiny ZIP exprimovaných v ektomykorhizní houbě Russula atropurpurea Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Pavel Šimek M2 Ústav biochemie a mikrobiologie doc. Ing. Pavel Kotrba, Ph.D.; Ing. Tereza Leonhardt

Russula atropurpurea (holubinka černonachová) je schopna ve svých plodnicích akumulovat nefyziologicky vysoké koncentrace zinku (Zn) dosahující až 1300 mg Zn kg-1 sušiny. Za transport Zn do eukaryotních buněk jsou zodpovědné transportéry rodiny ZIP (z angl. Zinc and Iron Permease). V knihovně transkriptomu plodnice R. atropurpurea byly identifikovány částečné sekvence transkriptů kódující polypeptidy odpovídající transportérům této rodiny. Pomocí metody Rapid Amplification of cDNA Ends byly z celkové RNA plodnice získány kódující sekvence třech proteinů, označených RaZIP-A, RaZIP-D a RaZIP-H. Analýza primárních sekvencí a hydrofobního profilu předpovězených proteinů poukázala na významnou shodu RaZIP s membránovými transportéry rodiny ZIP. Proteiny RaZIP proto budou podrobeny funkční studii v mutatních kmenech Saccharomyces cerevisiae s důrazem na analýzu jejich specifity pro transport iontů Zn a dalších kovů. Výsledky mohou přinést první cenné poznatky pro detailnější pochopení molekulárních mechanismů podmiňujících vysokou akumulaci Zn v eukaryotních buňkách a mohou nalézt uplatnění i v oblasti bioremediací těžkých kovů či fortifikace zemědělských plodin esenciálními kovy.

Štúdium zrenia retrovírusovej častice in vitro Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Matúš Vojtek B3 Biochemie a mikrobiologie Doc. Ing. Pavel Ulbrich, Ph.D.

Nezrelá retrovírusová častica je tvorená polyproteínom Gag, ktorý je usporiadaný do hexamérnej siete. Aby sa stala infekčnou, musí prejsť takzvaným procesom zrenia. Pod týmto procesom sa rozumie štiepenie polyproteinu Gag na jednotlivé proteíny a peptidy pomocou vírusovej proteázy. Konzervovanými doménami tohto polyproteínu sú: matrixový (MA), kapsidový (CA) a nukleokapsidový (NC) proteín. Nedávne štúdie ukázali, že v priebehu tohto procesu dochádza k výrazným zmenám vo vzájomných interakciách Nterminálnej domény CA (CA-NTD) a C-terminálnej domény CA (CA-CTD), čo vyúsťuje do vytvorenia takzvaného “core” obsahujúceho genóm vírusu. Cieľom tejto práce je napodobniť zrenie retrovírusovej častice in vitro a sledovať štruktúrne zmeny na povrchu . Na experiment sme použili delečný mutant Gag Mason-Pfizer opičiého vírusu (M-PMV), konkrétne metionínCA-NC (MCANC). Po poskladaní tohto proteínu in vitro, vznikne vírusu podobajúca sa častica, ktorá verne imituje nezrelú vírusovú časticu M-PMV. Následné odštiepenie metionínu, pomocou špecifickej exoproteázy, by malo vyvolať konformačné zmeny CA-NTD, ktoré by sme mohli byť schopní sledovať transmisným elektrónovým mikroskopom (TEM). Výsledky tejto práce by mohli napomôcť k pochopeniu mechanizmu zrenia retrovírusových častíc.

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2013 ,

Seznam sekcí a složení komisí – ústav 321 Sekce:

Sacharidy a cereálie (přednášková) Knihovna ústavu 321, 9:00 h


Studenti:

Sekce:

doc. Ing. Marie Hrušková, CSc. doc. Ing. Evžen Šárka, CSc. doc. Mgr. Andriy Synytsya, Ph.D. Ing. Marcela Sluková, Ph.D. Ing. Vladimír Pour, CSc. Bc. Simona Gillarová (M2) Bc. Blanka Pančíková (M2) Bc. Jan Pravda (M2) Bc. Ivana Štefková (M2) Bc. Barbora Babiaková (M1) Bc. Miroslava Kubová (M1) Bc. Julie Levková (M1) David Chena (B3)

Sacharidy a cereálie (přednášková)

Možnosti nanofiltrace a ultrafiltrace při zpracování syrovátky Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Simona Gillarová M2 Ústav sacharidů a cereálií Ing. Andrea Hinková, PhD.

Syrovátka, dříve považovaná za bezcenný odpad mlékárenského průmyslu, našla uplatnění v nových technologiích, díky svému vysoce nutričně – fyziologickému významu obsažených látek. Syrovátka je bohatá především na proteiny, laktosu a minerální soli, dále na tuky, kyseliny, vitaminy a minerální a stopové prvky. Membránové procesy – nanofiltrace a ultrafiltrace – umožňují separaci jednotlivých složek syrovátky a využití jejích cenných látek. Hlavním cílem této práce byla optimalizace podmínek pro ultra- a nano filtraci syrovátky. Ultrafiltrace měla za cíl zejména separaci a zkoncentrování syrovátkových (sérových) proteinů a vznikající vedlejší produkt (permeát) byl následně zpracováván nanofiltrací. Ultrafiltrace byla prováděna na keramických membránách (Membralox, Pall) s velikostí pórů 500 nm. Při ultrafiltraci byla sledována kinetika procesu, počítána byla rejekce laktosy a obsah proteinů proteinů v nátocích dovezené naturální syrovátky. Nanofiltrace byla prováděna na plochých polymerních membránách NF-245 (Dow) a TFC-100 (Koch) a na spirálně vinutém modulu NTR-7450-S2F (Nitto Denko). Byl sledován vliv pH na kinetiku procesu a jeho separační účinnost. Během nanofiltrace byla měřena kinetika filtrací a poté byly měřeny rejekce iontů a laktosy.



Studium procesu klíčení ječmene pro získání nutričně a technologicky významných látek Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Blanka Pančíková M2 Ústav sacharidů a cereálií Ing. Marcela Sluková, PhD.

Klíčení ječmene představuje nejen proces tvorby nové rostliny, ale také tvorbu a vnitřní přeměnu látek obsažených v ječné obilce. Při kontaktu ječné obilky s vodou dochází k aktivaci enzymů, jež urychlují specifické reakce. Působením nejrůznějších exogenních vlivů se obsah a kvalita látek obsažených nebo vzniklých v zrně může měnit, navíc každá odrůda ječmene vykazuje určité rozdíly v chemickém složení. Z tohoto důvodu je proto vyžadován individuální přístup a podmínky technologického zpracování jednotlivých typů ječmene, sladařského, krmivářského nebo potravinářského. Předkládaná práce se zabývá sledováním chemického složení zrna ječmene, technologií máčení a klíčení, vnitřní přeměnou ječného zrna během klíčení a následným využitím nutričně a technologicky významných látek vzniklých a aktivovaných během klíčení.

Identifikace polysacharidů v lécích a doplňcích stravy Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Jan Pravda M2 Ústav sacharidů a cereálií Ing. Roman Bleha

Polysacharidy nebo jejich deriváty jsou často používány k přípravě léků a doplňků stravy. Mohou v nich vystupovat jako pomocné látky, ale také jako látky účinné neboli léčivé. Jednáli se o pomocné látky léků, tak polysacharidy mnohdy tvoří základy tablet, granulátů a obduket a plní v nich rozličné funkce nebo hrají roli při kontrolovaném uvolňování léčiva z matrice apod. FT-IR spektroskopie ve střední oblasti infračerveného záření je slibnou metodou k identifikaci polysacharidů v lécích a doplňcích stravy. Matrice takovýchto vzorků jsou často velice komplexního složení, proto je vhodné před analýzou vzorek zbavit účinných léčivých látek, které ovlivňují infračervené spektrum zkoumaného polysacharidu. V této práci byl sledován vliv promytí léků a doplňků stravy na výsledná FT-IR spektra. Především byl sledován vliv promytí vzorků 75% ethanolem, obecně je toto promytí účinné a dařilo se jím odstranit interferující látky. Na druhou stranu toto promytí nebylo dostačující pro vzorky antibiotik. Z tohoto důvodu byl hledán jiný způsob. Roztok kyseliny chlorovodíkové (c=0,2 mol l-1) v 75% ethanolu neprokázal významné zlepšení. Proto byl navrhnut způsob promytí založený na rozpustnosti složek vzorku. Pomocí něj bylo možné deklarovaný polysacharid identifikovat v antibiotiku Penbene 1 000 000.



Charakteristika lněného semínka a jeho využití v pekařské výrobě Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Ivana Štefková M2 Ústav sacharidů a cereálií Ing. Marcela Sluková, PhD.

Len setý a produkty z něho se používají již celá tisíciletí a poutají pozornost svými neobyčejnými funkčními i výživovými vlastnostmi. Lněné semínko se využívá v potravinářství, krmivářství i pro technické účely. Lněné semínko je významným zdrojem vlákniny potravy zejména rozpustné, bobtnavé vlákniny, a nenasycených mastných kyselin zejména omega-3 mastných kyselin. Dalšími nutričně a biologicky aktivními složkami ve lněném semínku jsou lignany, polyfenoly a fenolové kyseliny. Denní konzumace lněných produktů upravuje trávení a poskytuje prevenci proti diabetu mellitu, rakovině střev, konečníku a prsu, snižuje hladinu cholesterolu a zvyšuje pružnost cév. Díky svému složení je lněné semínko vhodnou složkou pro výrobu řady funkčních potravin. V pekařské výrobě nachází lněné semínko ve formě lněné mouky uplatnění při výrobě chleba, bagetek, muffinů a sušenek. Z technologického hlediska ovlivňuje přídavek lněného semínka vlastnosti těsta, strukturu střídy, objem výrobku, jeho trvanlivost, senzorickou i výživovou hodnotu.

Cereálne výrobky s prídavkom vlákniny z obalov kávových zŕn Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Barbora Babiaková M1 Ústav sacharidů a cereálií doc. Ing. Marie Hrušková, CSc.

Cieľom tejto práce bolo študovať vplyv prídavku potravinovej vlákniny pripravenej z kávových šúp na reologické vlastnosti pšeničného cesta a na kvalitu finálnych pekárenských výrobkov. Výskum zahŕňal základnú analýzu použitej hladkej pšeničnej múky a vlákninového preparátu a stanovenie ich funkčných vlastností. Ďalej boli skúmané reologické vlastnosti pšeničného cesta s prídavkom 2 a 5 % vlákninového preparátu a pripravilo sa pečivo s 2 a 5 % prídavkom vlákninového preparátu. Následne sa vyhodnotil vplyv pridaného množstva kávovej vlákniny na kvalitatívne a senzorické vlastnosti finálneho produktu. Zistilo sa, že prídavok kávovej vlákniny ovplyvňuje reologické vlastnosti a tiež objem a tvar finálnych výrobkov. Zo senzorických vlastností prídavok kávovej vlákniny najvýraznejšie vplýva na farbu, chuť a vôňu, ale taktiež na dobu trvanlivosti hotového výrobku, čo sú hlavné parametre pečiva, na základe ktorých sa rozhoduje spotrebiteľ pri kúpe produktu.



Využití rezistentního škrobu k fortifikaci potravinářských výrobků Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Miroslava Kubová M1 Ústav sacharidů a cereálií doc. Ing. Evžen Šárka, CSc.

Rezistentní škrob (RS) není tráven v tenkém střevu, prochází beze změny do tlustého střeva, kde je fermentován střevní mikroflórou, která produkuje řadu rozkladných produktů, např. monokarboxylové kyseliny s krátkým alifatickým řetězcem (short chain fatty acids – SFCA). Jednou z nich je kyselina máselná, napomáhající dobrému zdravotnímu stavu buněk tlustého střeva. SFCA také podporují zdravou střevní mikroflóru. Rezistentní škrob zlepšuje hladinu glukosy v krvi a snižuje glykemický index. Dále RS navozuje pocit sytosti, snižuje hladinu cholesterolu a slouží jako ochrana proti kardiovaskulárním onemocněním. RS má několik typů. RS1 označuje fyzikálně nepřístupný škrob, RS2 jsou nativní škrobová zrna obsažená např. v syrových bramborech a banánech, typ RS3 je retrogradovaný škrob, typ RS4 je chemicky modifikovaný škrob. Nedávno byl také představen jako typ RS5 amyloso-lipidový komplex. V poslední době začal být RS přidáván do potravin hlavně ke zvýšení příjmu vlákniny, do které je zařazován. Řada firem vyvinula pro komerční účely výrobky s obsahem RS různého původu (kukuřice, brambory, tapioky, pšenice). Kromě zdravotních přínosů rezistentní škrob zlepšuje senzorické vlastnosti potravin ve srovnání s tradičními zdroji vlákniny.

Metody sledování struktur obilných bílkovin Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Julie Levková M1 Ústav sacharidů a cereálií Ing. Marcela Sluková, PhD.

Nízkomolekulární obilné bílkoviny mají význam ve výživě lidí, zatímco vysokomolekulární obilné bílkoviny hrají významnou roli v pekařské technologii. Během zpracování obilovin dochází ke změně kvality bílkovin v souvislosti se změnou struktury bílkovin. Strukturu a změny struktury obilných bílkovin je možné sledovat řadou instrumentálních metod, např. pomocí reologie, mikroskopie, rentgenové difrakce, infračervené spektroskopie apod. Cílem předkládané práce bylo sledování struktur vytvořených obilnými bílkovinami a změn ve struktuře obilných bílkovin vlivem výrobních procesů. Pomocí skenovací (rastrovací) elektronové mikroskopie (SEM) byl sledován vliv doby hnětení těsta na vznik a strukturu trojrozměrné bílkovinné sítě. Pro porovnání struktur vznikajících při procesu hnětení v lepkové a bezlepkové mouce byla použita pšeničná a pohanková mouka. Dále byl pomocí SEM sledován vliv stárnutí pšeničného pečiva na strukturu vytvořenou lepkotvornými bílkovinami.



Extruze nativních a modifikovaných škrobů pro farmaceutické aplikace Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

David Antonio Chena Aldao B3 Ústav sacharidů a cereálií doc. Ing. Evžen Šárka, CSc.

Tento projekt se zabývá procesem extruze – principem, typy extruderů a jejich aplikace v průmyslu. Extrudery jsou používány v potravinářském a farmaceutickém průmyslu pro ovlivnění struktury, složení nebo tvaru výrobků. Při extruzi se vytváří vysoký tlak při řízené vysoké teplotě, dochází při ní v potravinářských produktech ke změnám textury či chemického složení, např. k denaturaci bílkovin, inaktivaci enzymů a odbourání přirozeně se vyskytující toxinů. Experimentální část práce se zabývá fyzikálními vlastnostmi extrudátu a změnou stravitelnosti škrobu v průběhu laboratorní extruze a po jejím ukončení, při níž dochází k částečnému mazovatění škrobu a k následné retrogradaci. Extruze kukuřičné krupice byla prováděna za různých podmínek procesu a s přídavkem nativních a modifikovaných škrobů. Rezistentní škrob byl stanoven metodou AOAC 2002.02. Tento typ škrobu odolává trávení lidskou pankreatickou amylasou v tenkém střevě, a tak prochází až do tlustého střeva, kde je částečně fermentován mikroorganismy.



Sekce:

Chemie a mikrobiologie mléka, tuků a kosmetiky (přednášková) Knihovna ústavu 322, 9:00


Studenti:

doc. Ing. Jiří Štětina, CSc. Ing. Iveta Hrádková, Ph.D. Ing. Eva Šviráková, Ph.D. Lukáš Borovka (B3) Bc. Veronika Holečková (M1)

Bc. Barbora Hošková (M1) Bc. Kateřina Houšková (M1) Bc. Iveta Klojdová (M1) Bc. Tereza Kubů (M1) Bc. Eva Müllerová (M1) Bc. Nikolay Shakhno (M1) Veronika Šedivcová (M1)

Sekce:

Chemie a mikrobiologie mléka, tuků a kosmetiky (přednášková)

Stanovení obsahu sacharidů v kravském a kozím mlezivu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Lukáš Borovka B3 Ústav mléka, tuků a kosmetiky doc. Ing. Ladislav Čurda, CSc.

Během několika prvních dní po otelení má první mléko (mlezivo) odlišné složení od mléka zralého. Rozdíly ve složení mleziva se postupně mění a z nezralého mléka se stává mléko zralé. Hlavním sacharidem mléka i mleziva je laktosa, pro kojeneckou výživu a funkční potraviny mohou být zajímavé rovněž biologicky aktivní oligosacharidy. Cílem práce proto bylo zjistit změny obsahu sacharidů během prvních nádojů u kravského mleziva a mléka a stanovit obsah laktosy a oligosacharidů u vzorků kozího mleziva. Pro analýzu byla použita kapalinová chromatografie s využitím polymerní kolony v Pb2+ formě a ELS detektorem. Obsah byl stanoven na základě kalibrace s vnitřním standardem fruktosou. Obsah laktosy v kravském mlezivu byl v rozmezí 16,0 až 22,9 g-L-1, během následujících dojení se zvyšoval na 39,1 až 52,9 g-L-1 v mléce 7 dní po otelení. Obsah laktosy v kozím mlezivu se pohybuje kolem 37 g-L-1. Obsah oligosacharidů se u většiny vzorků blíží mezi kvantifikace (0,2 g-L-1), u vzorků kravského mleziva lze pozorovat mírně vyšší obsah ve srovnání s mlékem.



Antioxidanty z rostlinných materiálů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Veronika Holečková M1 Ústav mléka, tuků a kosmetiky Ing. Iveta Hrádková, Ph.D.

Antioxidanty jsou látky, které obecně omezují proces oxidace substrátu a jsou hojně obsaženy v rostlinách, hlavně pak v čeledi Labiatae (hluchavkovité). Ze sušených rostlin, šalvěje, rozmarýnu, tymiánu, bazalky a meduňky byly extrahovány směsi antioxidantů. Jako extrakční činidlo byl použit aceton, methanol a ethanol. S ohledem na použité extrakční činidlo byly porovnávány výtěžnosti jednotlivých extrakcí. Následně byla stanovována antioxidační aktivita extraktů. Pro srovnání byly proměřovány také komerční extrakty (šalvějový, rozmarýnový a flavoxan). Metodou DPPH byla stanovena míra schopnosti inhibice radikálu testovaného antioxidantu. Pro stanovení celkového množství fenolových sloučenin byla použita metoda Folin-Denis. Přístrojem Rancimat byla proměřována antioxidační aktivita v reálném prostředí slunečnicového oleje za zvýšené teploty. Měřeními bylo stanoveno, že silné antioxidační vlastnosti vykazují rozmarýn a šalvěj a vzhledem k extrakčním činidlům jsou nejaktivnější methanolové extrakty. Tymián, bazalka a meduňka jsou rostliny se střední antioxidační účinností. Komerční extrakty nepotvrdily předpoklad, že budou vykazovat silnější antioxidační aktivitu, než připravené vzorky. U všech metod byly výsledky komerčních extraktů buď srovnatelné, nebo dokonce i nižší.

Stabilita probiotik v ovocných šťávách Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Barbora Hošková M1 Ústav mléka, tuků a kosmetiky doc. Ing. Milada Plocková, CSc.

Aplikace probiotik do potravin vnáší do budoucna možnosti ve výběru potraviny jako média pro růst probiotických mikroorganismů. Potravin obsahující probiotika přibývá, vedle mléčných výrobků zahrnujících mléko, jogurty, mléčné dezerty a sýry jsou na trhu k dostání i nemléčné potraviny, zastoupené především ovocnými šťávami. Ovocné šťávy nabízí řešení v uplatnění probiotických účinků i u té části světové populace, která není schopna konzumovat ze zdravotního hlediska probiotické mléčné potraviny. Cílem experimentální práce bylo prověření růstu a stability vybraných probiotických kmenů rodu Lactobacillus ve dvou různých typech ovocných šťáv a prověření vlivu vybraných probiotických kmenů na jejich kyselost. Ovocné šťávy jsou kyselé potraviny, nevyžadující chladírenské skladování. Pouze některé probiotické kmeny jsou způsobilé životaschopnosti v ovocných matricích. S ohledem na tyto skutečnosti byly provedeny testy měřící životaschopnost a stabilitu živých probiotických bakterií kmenů rodu Lactobacillus v závislosti na teplotě a času skladování v ovocné matrici, také nazývané skladovací testy.



Hodnocení vlastností jogurtů z tržní sítě Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

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

Mléko je komplexní potravina obsahující všechny nutričně významné látky, ale je málo trvanlivé, a proto se jeho trvanlivost prodlužuje různými způsoby. Jednou z možností prodloužení trvanlivosti je fermentace pomocí bakterií mléčného kvašení, kam mimo jiné patří např. výroba jogurtů. Díky této úpravě mohou mléko konzumovat i jedinci s intolerancí na laktosu. Jogurtová fermentace mléka probíhá díky dvěma kulturám; Streptococcus thermophilus a Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus. Kmeny a jednotlivé druhy kultur, jež způsobují fermentaci mléčných výrobků, jsou dány legislativou. Ta také stanovuje minimální obsah těchto kultur v daném výrobku a zdravotní tvrzení, které smí výrobce za daných podmínek použít. Cílem práce bylo vyhodnocení kvality jogurtů v tržní síti na konci expirační doby. Byla vyhodnocena kvalita šesti vzorků, z čehož tři byly bílé jogurty a tři obsahovaly ovocnou (jahodovou) složku. Stanovení bylo provedeno z hlediska požadovaného počtu mikroorganismů jogurtové kultury a senzorické kvality. U testovaných vzorků byla dále testována jejich aktivní kyselost (pH), hmotnost odloučené syrovátky a vybrané reologické vlastnosti.

Textura a koloidní stabilita jogurtů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Iveta Klojdová M1 Ústav mléka, tuků a kosmetiky doc. Ing. Jiří Štětina, CSc.; Ing. Miroslava Mihulová

Důležitým kritériem senzorické jakosti jogurtů je jejich textura. Častou vadou je uvolňování syrovátky jako nežádoucí projev zhoršené koloidní stability koagulátu. Během této práce byly hodnoceny změny textury a uvolňování syrovátky jogurtu s nerozmíchaným koagulátem (set-type, 10 % hm. tuku a 16 % hm. sušiny) při skladování po dobu 4 týdnů při teplotách 4, 8 a 12˚C. Textura byla hodnocena jak základními reologickými metodami (dynamická oscilační reometrie, stanovení meze toku a tokové křivky pomocí rotačního reometru), tak imitativní texturní profilovou analýzou pomocí vtlačování válcové sondy. Synereze byla hodnocena jednak podle množství uvolněné syrovátky na povrchu výrobku a dále pak podle rychlosti uvolňování syrovátky při působení odstředivého zrychlení 22 800 m.s-2. Texturní vlastnosti se po celou dobu skladování průkazně neměnily, a to při všech teplotách. Během odstřeďování vykázal výrobek jen nízkou hodnotu synereze. Samovolná synereze pozorována nebyla. Na základě výsledků provedeného testování lze uvést, že zkoumaný výrobek byl stabilní.



Aktivita hydrolas žlučových solí laktobacilů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Tereza Kubů M1 Ústav mléka, tuků a kosmetiky Ing. Šárka Horáčková, CSc.

Cílem této práce bylo izolovat kmeny laktobacilů ze syrového mléka a mleziva, identifikovat je na úrovni rodu pomocí PCR, shrnout možnosti jejich vlivu na snižování hladiny cholesterolu a stanovit u izolovaných kmenů laktobacilů aktivitu hydrolasy žlučových solí (BSH - EC 3.5.1.24). V této práci bylo izolováno šest kmenů laktobacilů ze syrového mléka, dva kmeny z mleziva a šest kmenů z trávicího traktu dospělých jedinců. Všech čtrnáct kmenů laktobacilů bylo testováno na přítomnost choloylglycin hydrolasy, která má schopnost dekonjugovat žlučové sole a tím nepřímo snižovat hladinu sérového cholesterolu. Aktivita hydrolas žlučových solí byla sledována pomocí tenkovrstvé chromatografie. U izolátů ze syrového mléka a mleziva vykazoval aktivitu hydrolas žlučových solí pouze jeden kmen. Pro porovnání, zda kmeny, které se mohou přirozeně vyskytovat v prostředí s obsahem žlučových solí, mají vyšší výskyt tohoto enzymu, byl screening BSH aktivity proveden i u šesti izolátů získaných z rektálního traktu dospělých lidí. U všech takto izolovaných kmenů byla zjištěna přítomnost enzymu choloylglycin hydrolasy. Byla tedy potvrzena schopnost těchto kmenů dekonjugovat žlučové sole za uvolnění kyseliny cholové.

Antioxidační aktivita přirozených fenolů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Eva Müllerová M1 Ústav biotechnologie Ing. Irena Kolouchová, Ph.D.

Výroba vína je jednou z nejdůležitějších zemědělských aktivit po celém světě, a tedy i jedním z největších producentů organického odpadu. Tento odpad se vyznačuje vysokým obsahem biologicky aktivních látek - polyfenolů, u kterých byly prokázány antioxidační vlastnosti. Antioxidanty nejsou důležité pouze z hlediska prospěšnosti zdraví, ale jsou také schopné stabilizovat polymerní produkty a zajistit stálost potravin. Cílem práce bylo posoudit možné využití třapin a matolin, které vznikají jako odpadní produkty v procesu vinifikace, popsat metody vhodné ke stanovení antioxidantů a následně provést screening vybraných biologicky aktivních látek, pocházejících z různých odrůd vinné révy. Celkové stanovení polyfenolů a stanovení antioxidační aktivity pro třapiny a matoliny odrůd Modrý portugal a Müller Thurgau bylo zjištěno pomocí spektrofotometrických metod (TPC a DPPH). Analýza jednotlivých polyfenolů byla provedena chromatografickou metodou HPLC. Celkový obsah polyfenolů se pohyboval od 6,07 – 90,9 mg/g sušiny a antioxidační aktivita byla v rozmezí 1,13 – 20,1 mg/g sušiny. Danými metodami bylo prokázáno, že třapiny i matoliny jsou přínosným zdrojem antioxidantů a jsou vhodné k dalšímu zpracování a využití.



Vliv demineralizace na průběh ultrafiltrace syrovátky Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Nikolay Shakhno M1 Ústav mléka, tuků a kosmetiky doc. Ing. Čurda Ladislav, CSc.

Syrovátka dříve patřila mezi neefektivně využitelné vedlejší produkty při výrobě v mlékárenském průmyslu. Nepoužívala se k přímé spotřebě kvůli vysokému obsahu solí. Jelikož ale je bohatým zdrojem bílkovin, vitaminů, minerálních látek a laktosy, lze ji využít při výrobě funkčních potravních doplňků, farmaceutických přípravků a některých speciálních potravin. Pří zpracování syrovátky jsou nejčastěji používány tlakové membránové (mikrofiltrace, ultrafiltrace, nanofiltrace, reverzní osmóza) a elektromembránové procesy (elektrodialýza), slouží k předúpravě, zahuštění nebo frakcionaci syrovátky. Cílem experimentu bylo zjistit vlivy demineralizace na zpracování syrovátky pomocí ultrafiltrace a ověřit možnosti omezení zanášení membrány při filtraci. V experimentu se pracovalo se dvěma vzorky obnovené sušené syrovátky – normální a demineralizované, které byly ošetřeny pomocí mikrofiltrace a následně ultrafiltrovány. Během ultrafiltrace se jímaly vzorky permeátu a retentátu pro analýzy sušiny a složení. Z výsledků experimentů vyplývá, že demineralizace zhoršuje tok permeátu při ultrafiltraci syrovátky.

Složení a funkční vlastnosti tuku listového těsta Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Veronika Šedivcová M1 Ústav mléka, tuků a kosmetiky Ing. Markéta Tesařová

V potravinách mohou být tuky ve formě tzv. viditelných nebo skrytých tuků. Tuky označované jako „viditelné tuky‟ se vyskytují v potravinách s významným množstvím tuku, jako jsou máslo, pomazánky, salátové oleje či margaríny a pokrmové tuky. Pojem „skryté tuky‟ označuje tuky obsažené v dalších potravinových výrobcích, jako jsou mléko, sýr, maso, sušenky, náplně do sušenek, pečivo, výrobky z jemného pečiva, jako jsou croissanty. Pro výrobu listových těst se používají margaríny a shortenings, které jsou vyráběné ze směsí tuků a olejů, které vykazují rychlou krystalizaci, což má pozitivní vliv na pevnost a plasticitu textury během zpracování. Jedním z tuků používaných pro výrobu margarínu vhodných pro listová těsta je palmový tuk. Jeho výhodou je téměř nulový obsah trans-izomerů mastných kyselin oproti hydrogenovaným tukům, které je mohou obsahovat. Trans-mastné kyseliny mají negativní vliv na lidské zdraví a podílejí se na cévních onemocněních. Cílem práce bylo zaměření na možné způsoby přípravy tuků do listového těsta a analýza tuku ze 7 komerčně dostupných listových těst z tržní sítě a z laboratorně připraveného výrobku. Zjišťoval se bod tání tuků a složení mastných kyselin plynovou chromatografií. Dalším cílem byla senzorická a texturní analýza všech osmi vzorků.



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


Studenti:

doc. Ing. Jana Pulkrabová, Ph.D. Ing. Kamila Kalachová, Ph.D. Ing. Ondřej Lacina, Ph.D. František Beneš Bc. Jana Bihušová Bc. Andrea Krúpová Bc. Marta Medovová Karla Nováková Bc. Veronika Pekárková Bc. Dana Schusterová Michal Vrobelová Bc. Alena Zachariášová

Studium kanabinoidů v konopí a konopných produktech Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

František Beneš B3 Ústav analýzy potravin a výživy doc. Dr. Ing. Věra Schulzová, Ing. Hana Novotná

Dnes rozeznáváme dvě hlavní odrůdy konopí a to konopí seté (Cannabis sativa) a konopí indické (Cannabis indica). Hlavní rozdíl mezi nimi je v obsahu THC (tetrahydrokanabinol), konopí seté má podíl THC minimální. Mezi další významné látky v konopí patří CBD (cannabidiol). CBD se využívá hlavně v lékařství, úspěšně se využívá při léčbě schizofrenie, roztroušené sklerózy a epilepsie. Snaha je o vypěstování konopí, které by mělo vysoký obsah CBD a zároveň nízký obsah THC. Z hlediska legislativ, je povoleno pěstovat pouze konopí s obsahem THC pod 0,3%, proto je nutné obsah THC v konopí sledovat. V rámci této práce byla vyvinuta metoda pro analýzu jednotlivých kanabinoidů v konopí a konopných produktech. Kanabinoidy jsou špatně rozpustné ve vodě, proto k extrakci využíváme etanol. Jako analytická koncovka byla využita metoda HPLC ve spojení s vysokorozlišovacím hmotnostním spektrometrem. Tento detektor poskytoval hmotnostní spektra s vysokou přesností hmot, což bylo využito k identifikaci jednotlivých kanabinoidů. Byly analyzovány vzorky technického konopí a výrobky z něj, například byl sledován rozdíl mezi komerční a domácí konopnou mastí.


Chemie a analýza potravin A (přednášková)

Aplikace metabolomiky pro nutriční hodnocení lipidické frakce ryb a mořských plodů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Jana Bihušová M2 Ústav analýzy potravin a výživy doc. Dr. Ing. Věra Schulzová, Ing. Hana Novotná

Konzumace ryb je velmi důležitá, protože ryby jsou bohatým zdrojem nejen vysoce kvalitních proteinů, vitaminů rozpustných v tuku, minerálů, ale také ω-3 polynenasycených mastných kyselin, především eikosapentaenové kyseliny (EPA) a dokosahexaenové kyseliny (DHA). Množství jednotlivých nutrientů závisí na různých faktorech, např. na druhu ryby, způsobu chovu, stáří nebo pohlaví. Cílem experimentu bylo zhodnocení nutriční kvality lipidické frakce mořských i sladkovodních ryb a mořských plodů. Sledovalo se zastoupení volných mastných kyselin, fosfolipidů, triacylglycerolů a cholesterolu. Pro stanovení lipidického profilu ryb byla využita technika metabolomického profilování s využitím iontového zdroje DART (Direct Analysis in Real Time), případně ESI, ve spojení s vysokorozlišovacím hmotnostním spektrometrem Orbitrap (Orbitrap-MS). Použitím této techniky jsme zjistili, že z nutričního hlediska je vhodné konzumovat tučnější ryby, protože obsahují větší množství EPA a DHA. Obecně je známo, že mořské plody obsahují více cholesterolu než ryby a paryby, to jsme prokázali i analytickou metodou UHPLC-OrbitrapMS. Jednotlivé sloučeniny byly identifikovány na základě přesných hmot získaných vysokorozlišovacím hmotnostním spektrometrem typu Orbitrap.

Stanovení ethephonu v rajčatech pomocí LC-MS/MS Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Andrea Krúpová M2 Ústav analýzy potravín a výživy Ing. Vojtěch Hrbek

Ethephon (2-chlorethylfosfonová kyselina) je regulátor růstu se systémovými vlastnostmi. Proniká též rostlinnými tkáněmi a rozkládá se na ethylen, který má vliv na procesy růstu. Používá se pro podporu zrání před sběrem ovoce a zeleniny. Dále se používá i pro urychlení zrání ovoce a zeleniny už po sběru. Cílem této studie bylo testování aplikace nového pesticidního přípravku s názvem Ethrel a účinnou látkou ethephon. Pro tuto studii byla jako cílová komodita pro využití přípravku Ethrel vybrána rajčata. Bylo provedeno několik aplikací přípravku Ethrel a následných odběrů vzorků rajčat v určitých časových intervalech. Byl sledován obsah reziduí ethephonu po aplikaci přípravku a pokles reziduí ethephonu v čase. Pro tuto studii byly vybrány čtyři lokality na jižní Moravě, na nichž byla rajčata pěstována. Rajčata byla pěstována vždy ve dvou skupinách: kontrolní, bez aplikace přípravku Ethrel a testovací, na kterou byl aplikován přípravek Ethrel. Analýza reziduí ethephonu byla provedena pomocí kapalinové chromatografie s tandemovou hmotnostně-spektrometrickou detekcí (LC-MS/MS).



Stanovení polybromovaných difenyletherů v mateřském mléce Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Marta Medovová M2 Ústav analýzy potravin a výživy Ing. Kamila Kalachová, Ph.D.

Polybromované difenylethery patří do skupiny environmentálních kontaminantů zvané bromované retardéry hoření, které byly dosud nalezeny v půdě, sedimentech nebo atmosféře. Vzhledem k svému lipofilnímu charakteru se tyto látky kumulují v tucích, a mohou tak představovat potenciální riziko pro člověka, zvlášť pro plod a novorozence, kteří jsou těmto látkám vystaveni mimo jiné také prostřednictvím mateřského mléka. Cílem předkládané práce bylo vyvinutí a validace analytické metody, která by byla vhodná pro stanovení těchto látek ve vzorcích mateřských mlék. Experimenty byly zaměřeny v prvé řadě na extrakci tuku z mateřských mlék. Dosud používaná metoda byla nahrazena modifikovanou verzí postupu QuEChERS, který byl již na Ústavu Analýzy potravin a výživy použit pro stanovení BFR z rybí svaloviny. Vyextrahovaný tuk s analyty byl přečištěn pomocí gelové permeační chromatografie a analyty následně stanoveny pomocí GC–MS s analyzátorem typu trojitý kvadrupól. Validace metody byla provedena na vzorku mléka OLMA Mléko Selské na hladinách 1 a 10 ng/g tuku, kdy se výtěžnost metody pohybovala v intervalu 71 – 126 % s opakovatelností 219 %. Validovaná metoda byla následně použita pro vyšetřování bromovaných retardérů hoření v reálných vzorcích mateřského mléka.

Vývoj metody pro stanovení glukosinolátů v zelenině Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Karla Nováková B3 Ústav analýzy potravin a výživy doc. Dr. Ing. Věra Schulzová; Ing. Hana Novotná

Glukosinoláty jsou sekundární metabolity rostlin, vyskytující se v zemědělských plodinách. Výrazný obsah byl zaznamenán v rostlinách čeledi brukvovité (Brassicaceae), jako je květák, brokolice či zelí a glukosinoláty jsou zodpovědné za jejich typické štiplavé aroma. Intaktní rostlina obsahuje enzym myrosinasu, která je lokalizována odděleně od glukosinolátů v buňkách idioblastů. Mechanickým poškozením rostliny dochází k uvolnění myrosinasy a k rozkladu glukosinolátů na širokou škálu produktů, např. isothiokyanáty, oxazolidiny, thiokyanáty, nitrily a další. Tyto rozkladné produkty mají pozitivní i negativní vliv na lidské zdraví, proto jsou předmětem odborných diskuzí. Cílem práce byl vývoj a optimalizace metody pro důkaz a kvantitativní stanovení vybraných glukosinolátů v brokolici a květáku. Dále byl zkoumán vliv napadení, ošetření a termínu sklizně rostliny na celkový obsah vybraných glukosinolátů. Pro stanovení glukosinolátů ve zkoumaných vzorcích bylo nutné nejprve inaktivovat enzym myrosinasu, aby při homogenizaci nedocházelo k rozkladu analytů. Pro vlastní stanovení byla vyvinuta metoda vysokoúčinné kapalinové chromatografie s hmotnostněspektrometrickou detekcí.



Analýza chondroitin sulfátu a hyaluronové kyseliny v surovinách Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Veronika Pekárková M1 Ústav analýzy potravin a výživy prof. Dr. Ing. Jan Poustka, Ing. Veronika Hloušková

Kyselina hyaluronová (HA) a chondroitin sulfát (CS) jsou polysacharidy proteoglykanu chrupavčité tkáně (tzv. agrekanu). Bylo prokázáno, že zmírňují příznaky doprovázející některá kloubní onemocnění, především osteoartrózu. V důsledku vzrůstající popularity a spotřeby kloubních doplňků stravy obsahujících tyto látky, jsou hledány nové alternativní zdroje pro jejich výrobu (např. odpadní produkty z drůbežáren). V rámci projektu BIORAFINACE byl proveden monitoring obsahu HA a CS ve vzorcích kuřecích chrupavek dodaných Ústavem biochemie a mikrobiologie VŠCHT v Praze. Bílkovinné zbytky na povrchu chrupavky pocházející ze svalové tkáně byly odstraněny štěpením vazeb enzymem papainem po dobu 2-3 min. Vzniklý hydrolyzát byl následně precipitován 75 % ethanolem, čímž došlo k vysrážení polysacharidů do pelet. Pomocí metody UPLC-ELSD byl stanoven maximální výtěžek látek do pelet a jejich obsah v ethanolu po promývání. V případě CS byl výtěžek téměř 100 %, ale pro HA pouze 20-25 %.

Extrahovatelnost pesticidů z reálně kontaminovaných vzorků metodou QuEChERS Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Dana Schusterová M1 Ústav analýzy potravin a výživy Ing. Jana Kováčová; prof. Ing. Vladimír Kocourek, CSc.

Pro rutinní analýzu reziduí pesticidů v potravinách nalezla v posledních letech velmi široké uplatnění multireziduální metoda QuEChERS. Postup této metody se skládá ze dvou kroků: třepání vzorku s extrakčním činidlem (acetonitril), následované třepáním po přídavku anorganických solí (NaCl a MgSO4), které podporují přechod analytů do acetonitrilu. V nedávných studiích bylo poukazováno na několik faktorů, které mají vliv na extrahovatelnost reziduí, zejména se jednalo o délku a intenzitu prvního třepání vzorku s acetonitrilem a počáteční teplotu vzorku. V rámci předkládané studie byl sledován vliv délky manuálního třepání při extrakci acetonitrilem (1, 2 a 15 minut) a vliv teploty vzorku (vzorky mražené a při laboratorní teplotě) na výtěžnost reziduí. Rezidua pesticidů v získaných extraktech byla identifikována a kvantifikována technikou ultra účinné kapalinové chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií (UPLC-MS/MS). Ve vzorcích ovoce bylo sledováno celkem 29 pesticidů s poměrně širokým rozpětím polarity. Z výsledků jednotlivých modifikací metody vyplynulo, že délka třepání nemá významný vliv na výtěžnost analytů ze vzorků extrahovaných za laboratorní teploty a tyto nálezy byly srovnatelné i v případě 15-ti minutového třepání mražených vzorků.



Charakterizace česneku: zdroj zdraví prospěšných látek Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Michaela Vrobelová B3 Ústav analýzy potravin a výživy Ing. Vojtěch Hrbek

Česnek je široce používanou plodinou, své uplatnění má nejen v gastronomii pro svou výraznou, nezaměnitelnou chuť, ale i v lidovém léčitelství díky vysokému obsahu zdraví prospěšných látek. Nejvýznamnějšími z nich jsou sirné aminokyseliny, S-alk(en)yl-L-cysteinsulfoxidy (ACSO). Dále česnek obsahuje i řadu dalších biologicky aktivních látek, zejména látek s antioxidační aktivitou. Množství zmíněných látek závisí na druhu česneku a na pěstebních podmínkách. V této studii byla pro sledování obsahu ACSO využita technika ultra-vysokoúčinné kapalinové chromatografie (UPLC) ve spojení s hmotnostním spektrometrem typu trojitý kvadrupól (QqQ-MS). Pro měření antioxidační aktivity byla použita spektrofotometrická metoda s využitím stabilního radikálu 2,2-difenyl-1-pikrylhydrazylu (DPPH). Pro korekci výsledků byl také stanovován obsah sušiny (sušení vzorku 5 h při 105 °C). Byl sledován a porovnán vliv odrůdy česneku, pěstební lokality a různých dat odběru vzorků: před sklizní, v době sklizně a po 6 týdnech skladování.

Analýza mykotoxinů, pyrrolizidinových alkaloidů a pesticidů v herbálních čajích; aplikace U-HPLC–MS/MS metody, zhodnocení rizika Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Alena Zachariášová M2 Ústav analýzy potravin a výživy Ing. Zbyněk Džuman

Užívání potravních doplňků rostlinného původu v posledních letech stále stoupá. Pozitivní vliv účinných látek však může být negativně ovlivněn přítomností potencionálně toxických látek, např. mykotoxinů, pyrrolizidinových alkaloidů, a/nebo pesticidů. O tuto problematiku se mj. zajímá i Evropský úřad pro bezpečnost potravin (EFSA). Je proto nutné vyvíjet dostatečně citlivé metody pro jejich stanovení. Cílem této práce bylo implementovat novou metodu ultra-účinné kapalinové chromatografie s vysokorozlišovací tandemovou hmotnostně-spektrometrickou detekcí (U-HPLC–HRMS/MS, Q-ExactiveTM, Thermo Fisher Scientific), která v tomto ohledu poskytuje značný potenciál. V rámci vývoje metody byla pro 55 mykotoxinů, 11 pyrrolizidinových alkaloidů a 323 pesticidů vytvořena databáze fragmentačních spekter ve vysokém rozlišení, které slouží jako jedno z konfirmačních kritérií při identifikaci výše zmíněných analytů. Metoda pak byla využita ke zhodnocení kontaminace 23 bylinných čajů komerčně dostupných na českém trhu (pro extrakci vzorků byla využita zavedená extrakční metoda založená na přístupu QuEChERS). Celkem bylo na přítomnost alespoň jednoho analytu pozitivních 96% analyzovaných vzorků, a to na nezanedbatelných koncentračních hladinách, které v několika případech překročily legislativní limity.


Sekce:

Chemie a analýza potravin B (přednášková) B32, 9:00

Komise: Předseda: Členové: Studenti:

Sekce:

prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc. doc. Dr. Ing. Věra Schulzová Ing. Milena Zachariášová, Ph.D. Bc. Eliška Humlová Bc. Zuzana Kadlecová Bc. Vít Kosek Bc. Alžběta Maroušková Bc. Jana Pekárková Bc. Ivana Vošická Bc. Kristýna Weinertová Bc. Michaela Škopíková

Chemie a analýza potravin B (přednášková)

Aroma jahodových jogurtů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Eliška Humlová M2 Ústav analýzy potravin a výživy prof. Ing. Jana Hajšlová CSc., doc. Dr. Ing. Kateřina Riddellová; Ing. Jaromír Hradecký

Jogurty jsou celosvětově nejoblíbenějším fermentovaným mléčným výrobkem. Spotřebiteli jsou ceněny nejen pro své senzorické vlastnosti, ale také jako zdroj bílkovin, vápníku a probiotických kultur. Na trhu jsou k dostání jogurty bílé a ochucené různými ovocnými příchutěmi, z nichž konzumenty je nejvíce preferována příchuť jahodová. Pro ochucování jogurtů je využíváno ovoce a také přírodních nebo syntetických aromat. Vedle toho při fermentačním procesu získává jogurt své typické aroma, což v kombinaci s ochucujícími složkami a aromatizujícími prostředky představuje komplexní matrici těkavých látek. V případě, že by byl ovocný jogurt obohacený aromatizujícím přípravkem vydáván za jogurt s přídavkem pouze ovocné složky, jedná se o klamání spotřebitele. Vzhledem k tomu, že tuto možnost nelze vyloučit, bylo cílem námi realizovaných experimentů odlišit jahodové jogurty bez přidaného aroma od jogurtů s přidaným aromatizujícím přípravkem. S ohledem na tyto skutečnosti jsme se zaměřili na využití metody vhodné pro porovnávání profilů těkavých látek jahodových jogurtů. Pro jejich analýzu byla provedena optimalizace techniky mikroextrakce tuhou fází z plynného prostoru nad vzorkem ve spojení s plynovou chromatografií s hmotnostně-spektrometrickou detekcí. Byl testován přídavek aromatizujícího přípravku a jahodové zavařeniny do jogurtu s různým obsahem tuku. Dále bylo provedeno statistické vyhodnocení naměřených dat, při němž došlo k oddělení jogurtů s a bez přidaného aromatizujícího přípravku.



Monitoring vzniku biogenních aminů v rybím mase, využití ultra-účinné kapalinové chromatografie a vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie (U-HPLCorbitrapMS) Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Zuzana Kadlecová M2 Ústav analýzy potravin a výživy Ing. Milena Zachariášová, Ph.D.

Biogenní aminy je skupina látek s významnými fyziologickými a farmakologickými účinky, avšak při nadměrném příjmu v potravinách mohou působit negativně až toxicky. Vznikají dekarboxylací příslušných aminokyselin působením mikroorganismů, a to jak v syrových, tak zpracovaných potravinách. Největším zdrojem biogenních aminů jsou ryby a výrobky z nich. Cílem prezentované práce bylo posoudit možnosti ovlivnění vzniku biogenních aminů deaktivací mikroorganismů v mase tuňáka pomocí metody vysokotlakého ošetření masa, které díky nízké teplotě procesu neovlivní senzorické vlastnosti této potraviny. Testováno bylo několik kombinací tlaku a doby ošetření, sledován byl také vliv doby skladování. K tomuto účelu byla vyvinuta, validována a optimalizována metoda ultra-účinné kapalinové chromatografie s vysokorozlišovací hmotnostně-spektrometrickou detekcí (U-HPLC– orbitrapMS).

Vývoj analytické metody pro studium osudu statinů v tkáňových kulturách s využitím tandemové a vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Vít Kosek M1 Ústav analýzy potravin a výživy prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.; Ing. Marie Fenclová

Statiny jsou třídou léků, často předepisovanou pro snížení hyperlipidémie a prevenci kardiovaskulárních onemocnění. Jedná se o kompetitivní inhibitory HMG-CoA oxidoreduktasy, enzymu hrajícího klíčovou roli v metabolické syntéze cholesterolu. V současné době jsou diskutovány také další potenciální účinky statinů, z nichž velký význam mohou mít především účinky protinádorové. Cílem této práce bylo vyvinout analytickou metodu umožňující simultánní stanovení lékových forem osmi různých statinů a rovněž rychlou metodu pro sledování transformace lékových forem na známé metabolity. Vyvinutá metoda byla poté využita pro analýzu vzorků tří linií nádorových buněčných kultur ošetřených vybranými statiny. Vzorky byly extrahovány metodou QuEChERS, s následnou separací a detekcí pomocí kapalinové chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií (Qtrap 5500, AB Sciex). Pro sledování metabolických transformací statinů byla využita kapalinová chromatografie s vysokorozlišovacím hmotnostním spektrometrem (QExactive, Thermo Scientific). Analyzovány byly jak zakoncentrované QuEChERS extrakty, tak původní vzorky pouze přečištěné mikrofiltrací, spektra metabolitů v obou typech vzorků byla porovnána.



Příprava přírodního insekticidního extraktu z tropické dřeviny Quassia amara Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Alžběta Maroušková M1 Ústav analýzy potravin a výživy prof. Vladimír Kocourek; Ing. Jana Kováčová

V poslední době se stále více uplatňují moderní způsoby ochrany zemědělských plodin, mezi které patří i ekologické zemědělství. Aplikace pesticidů je v tomto odvětví omezena pouze na látky založené na přírodní bázi. Mezi přírodní pesticidy patří i výluh z tropické dřeviny Quassia amara, který v sobě obsahuje quassinoidy, jejichž hlavní složky jsou quassin a neoquassin - přírodní hořké látky, které svou nepříjemnou chutí odpuzují hmyz. V předkládaném experimentu byla prováděna příprava vodného výluhu varem dřevěných štěpů rostliny Quassia amara ve vodě dle různých postupů, které vycházely z informací od Výzkumného ústavu rostlinné výroby v Ruzyni. Zkoumán byl zejména vliv teploty a doby přípravy extraktu, v průběhu louhování za laboratorních podmínek (tj. miniaturizovaný pokus), na obsah účinných látek, jejichž kvantifikace byla prováděna pomocí kapalinové chromatografie s tandemovým hmotnostním spektrometrem. V praxi byly následně ověřeny tři nejzajímavější postupy z hlediska jak ekonomické náročnosti přípravy, tak obsahu quassinu a neoquassinu. Výluh byl také použit na ošetření jabloní dvou odrůd a rezidua byla sledována nejen v jablkách, ale i v listech.

Biologicky aktivní látky šípků Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

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

Plody růže šípkové vykazují u lidí protizánětlivý účinek, který vyvolává především galaktolipid GOPO®, ale mohou se na něm podílet i antioxidanty (jako polyfenolické látky nebo flavonoidy). Doplněk stravy obsahující sušený šípkový prášek podle klinických studií mírní projevy osteoartrózy, a to tak že snižuje bolest kloubů a zvyšuje jejich pohyblivost. Cílem této práce bylo určit obsah několika biologicky aktivních látek v doplňcích stravy na bázi šípkového prášku. Sledovány byly hladiny vitaminu C (metodou HPLC-UV), β-karotenu a lykopenu (metodou HPLC-VIS), tokoferolů (metodou HPLC-FLD), flavonoidů (metodou UPLC-MS) a triterpenických kyselin (též metodou UPLC-MS). Analyzovány byly vzorky ve formě želatinových kapslí a rozpustného nápoje. U obou forem byly měřeny vzorky lišící se teplotou a vlhkostí prostředí, ve kterém byly skladovány, což umožnilo zhodnotit vliv těchto parametrů na obsah stanovovaných biologicky aktivních látek.



Metody kontroly obsahu glukosaminu, chondroitin sulfátu a hyaluronové kyseliny v kloubních preparátech Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Ivana Vošická M2 Ústav analýzy potravin a výživy prof. Dr. Ing. Jan Poustka; Ing. Veronika Hloušková

Osteoartróza je nejčastějším kloubním onemocněním, které je charakteristické poruchou metabolismu kloubní chrupavky. Chondroitin sulfát (CS), glukosamin (GSA) a hyaluronová kyselina (HA) jsou jedny z hlavních složek chrupavčité tkáně. Bylo prokázáno, že užívání kloubních preparátů s jejich obsahem zmírňuje zánět a bolest při osteoporóze a zlepšuje funkčnost kloubů. Jejich aplikace není doprovázena vážnějšími vedlejšími účinky a jejich působení přetrvává i po několik týdnů po skončení užívání. V současné době vzrůstá obliba, spotřeba a také sortiment doplňků stravy. Na rozdíl od léčivých přípravků však nepodléhají tak přísné legislativní kontrole, a proto se objevují pochybnosti, zda tyto přípravky opravdu obsahují uváděné složky v takovém množství, které výrobce deklaruje na obalu. Práce byla věnována stanovení CS, GSA a HA ve vybraných kloubních preparátech dostupných v tržní síti České republiky pomocí moderní analytické techniky ultra-účinné kapalinové chromatografie ve spojení s evaporative light scattering detektorem (UPLC-ELSD). Analyticky zjištěné obsahy těchto účinných látek byly porovnány s jejich deklarovaným množstvím na obalu.

Analýza mykotoxinů a jejich maskovaných forem v rostlinných matricích s využitím LC-MS Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

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

Rostliny napadené mikroskopickým vláknitými houbami mohou metabolizovat produkované mykotoxiny za vzniku konjugátů s polárními látkami, tzv. „maskovaných“ mykotoxinů. Nedostupnost analytických standardů však komplikuje jejich identifikaci a znemožňuje kvantifikaci. V dřívějších studiích byly objeveny a charakterizovány glykosylované formy deoxynivalenolu, HT-2 a T-2 toxinu, pro jejichž efektivní izolaci a zakoncentrování, bylo využito křížových reakcí imunoafinitních kolonek (IAC) dedikovaných pro mateřské toxiny. Prezentovaná studie byla zaměřena na screening a charakterizaci konjugátů dalších frekventovaně se vyskytujících fusariových mykotoxinů, nivalenolu (NIV) a zearalenonu (ZEA). V rámci jejich izolace byly testovány možnosti využití komerčně dostupných IAC dedikovaných pro NIV a ZEA. Pro separaci bylo využito ultra-účinné kapalinové chromatografie, detekce probíhala pomocí vysokorozlišovacího hmotnostního analyzátoru typu orbitrap. U většiny vzorků obsahujících NIV byla detekována též jeho glykosylovaná forma – NIV-glukosid, a všechny vzorky obsahující ZEA obsahovaly též ZEA-sulfát. Struktura těchto konjugovaných forem byla též konfirmována za použití specifické fragmentace mateřských sloučenin v systému hybridního hmotnostního analytátoru quadrupol-orbitrap.



Alkaloidy máku Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

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

Mák patří mezi celosvětově nejvýznamnější léčivé rostliny. Zatímco jeho semena nacházejí uplatnění především v kulinářství, makovice jsou cenným materiálem pro farmaceutický průmysl. Nařezáním povrchu nezralých makovic se po zaschnutí získává mléčný latex, tzv. opium, v němž je obsaženo mnoho opiových alkaloidů. Mezi nejznámější patří morfin, kodein, thebain, noskapin a papaverin. Existuje mnoho odrůd máku, lišících se obsahem a složením alkaloidové směsi. Obsah alkaloidů je závislý i na dalších faktorech, jakými jsou například klimatické podmínky, složení půdy, kvalita semen či vegetační doba. Tato práce se zabývá celkovou analýzou alkaloidového profilu v máku setém, a to metodou UHPLC s vysokorozlišovací hmotnostní detekcí. Hlavní pozornost je věnována morfinu, nejdůležitějšímu alkaloidu makového opia. Byl zkoumán jeho obsah ve vzorcích pocházejících z odrůd pěstovaných jak pro potravinářské, tak i průmyslové užití. K tomu byla využita metoda UHPLC-MS/MS. Pozorován byl velmi rozdílný obsah morfinu v jednotlivých vzorcích průmyslových odrůd máku. Ten závisel především na způsobu přečištění makových semen a také na množství kontaminace prachovými částicemi makoviny při sklizni nebo skladování máku.


Sekce:

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


Sekce:

prof. Ing. Vladimír Kocourek, CSc. Ing. Lucie Drábová, Ph.D. Ing. Jana Kohoutková, Ph.D. Bc. Karolina Bazalková Bc. Helena Čápová Tomáš Gramblička Tomáš Havlík Bc. Anna Homolová Bc. Martina Mezlíková Bc. Silvie Odlerová Bc. Andrea Švarcová Bc. Kateřina Urbancová

Chemie a analýza potravin C (přednášková)

Faktory ovlivňující tvorbu esterů MCPD a glycidolu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Karolina Bazalková M1 Ústav analýzy potravin a výživy Ing. Eliška Čížková, prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.

Estery 3-MCPD a glycidolu jsou procesní kontaminanty, které vznikají v průběhu přípravy a zpracování potravin a mohou mít negativní účinek na lidské tělo. Tyto kontaminanty vznikají v tepelně upravených potravinách a to především v tucích a olejích během procesu rafinace, kterým se tuky a oleje zpracovávají. Hlavními prekurzory vzniku esterů 3-MCPD jsou sloučeniny odvozené od glycerolu a chloridové ionty, buď přirozeně přítomné, nebo přidané jako chlorid sodný. Cílem provedených (uskutečněných) experimentů bylo ověřit nejen faktory, které množství 3MCPD ovlivňují, popřípadě snižují, ale především potenciál nových technologií pro minimalizaci tvorby esterů 3-MCPD během zpracování potravin. V rámci experimentů byl sledován obsah kontaminantů ve třech matricích: ryby, sušenky, dětská výživa, kdy všechny vzorky byly ošetřeny jednotlivými novými technologiemi, a to konkrétně: vysokotlakou tepelnou sterilizací, vakuovým pečením, ohmickým záhřevem a mikroenkapsulací.



Minimalizace vzniku procesních kontaminantů pomocí vakuového smažení Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Helena Čápová M1 Ústav analýzy potravin a výživy Prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc., Ing. Beverly Bělková

Tepelná úprava smažením je oblíbená kulinární technika, při které mimo aromatických látek, vzniká ve smažené potravině i procesní kontaminant akrylamid (potencionální lidský karcinogen skupiny 2A podle IARC, 1994). Za nejvýznamnější způsob jeho vzniku je považována reakce mezi redukujícími cukry a asparaginem jako součást Maillardovy reakce. Mnohým chemickým reakcím podléhá během smažení i olejová lázeň a tak nově vzniklé sloučeniny mohou významně ovlivnit senzorickou ale i nutriční hodnotu smažené potraviny. Cílem práce bylo minimalizovat vznik akrylamidu ve smažených bramborových lupíncích, jakožto potraviny významně přispívající k jeho dietárnímu příjmu, a sledovat dynamiku vzniku oxidovaných triacylglycerolů a mastných kyselin v olejové lázni během smažení. V experimentu byla využita mimo konvenčního smažení také inovativní technologie, vakuové smažení, využívající nízké teploty a tlaku pro přípravu bramborových lupínků. Důsledkem toho dochází nejen k významnému snížení obsahu akrylamidu až o 99 %, ale i k podstatně nižší degradaci oleje. Obsah vzniklého akrylamidu byl stanoven metodou HPLC-MS/MS a pro monitoring kvality smažící lázně byla využita technika DART-HRMS.

Hodnocení výskytu organických kontaminantů v lidské tukové tkáni v České republice Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Tomáš Gramblička B3 Ústav analýzy potravin a výživy doc. Ing. Jana Pulkrabová, PhD.; Ing. Michal Stupák

Ačkoli použití vybraných organohalogenovaných sloučenin, např. polychlorovaných bifenylů (PCB), organochlorových pesticidů (OCP) a některých zástupců polybromovaných difenyl etherů (PBDE), je zakázáno již několik desítek let, stále jsou tyto látky vzhledem ke své vysoké perzistenci detekovány v životním prostředí. Člověk je exponován PCB, OCP a PBDE převážně z potravin a díky svým lipofilním vlastnostem se kumulují v tukové tkáni a negativně ovlivňují lidské zdraví. Cílem této práce bylo analyzovat 43 vzorků lidské tukové tkáně na přítomnost PCB, OCP a PBDE. Výsledné hodnoty byly vyhodnocovány na základě biometrických údajů jednotlivých pacientů (váha, věk, BMI, pohlaví atd.) Vzorky lidského tuku byly extrahovány Soxhletovou metodou, přečišťovány pomocí gelové permeační chromatografie a jako analytická koncovka byla použita technika plynové chromatografie s tandemovou hmotnostní spektrometrií typu trojitý kvadrupól. Ze skupiny polychlorovaných bifenylů se v lidském tuku vyskytují nejvíce kongenery CB 153 a CB 180 o koncentraci přibližně 250 ng/g tuku, ze třídy OCP se jedná o DDT a jeho metabolity, konkrétně p,p‘-DDE o koncentraci 240 ng/g a ze skupiny PBDE jsou nejvyšší nálezy u kongenerů BDE 47 a BDE 153 o koncentraci 1,1 ng/g.



Stanovení organických kontaminantů v mateřském mléce Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Havlík Tomáš B3 Ústav analýzy potravin a výživy Ing. Kamila Kalachová, Ph.D.

Organické kontaminanty jsou známým a vážným problémem v potravinách. V mateřském mléku se stanovují takové sloučeniny, které mohou negativně ovlivnit vývoj plodu a ohrozit matčino i jeho zdraví. Mezi nejvýznamnější skupiny látek stanovované v mateřském mléku patří perzistentní organické polutanty (POP) zahrnující např. organohalogenované kontaminanty a polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU) Tyto látky se nejvíce do těla matky dostávají skrz potravu a inhalací znečištěného ovzduší. Cílem předkládané práce bylo vyšetřit sérii 240 mateřských mlék na obsah bromovaných retardérů hoření. Byla použita analytická metoda založená na extrakci modifikovaným postupem QuEChERS s následným přečištěním pomocí gelové permeační chromatografie. Identifikace a kvantifikace byla provedena pomocí plynové chromatografie s tandemovou hmotností spektrometrií. Dominantním kontaminantem ze všech stanovovaných látek byl kongener BDE 47, jehož koncentrace se pohybovaly v intervalu
Pyrrolizidinové alkaloidy v bylinných produktech a medu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Anna Homolová M1 Ústav analýzy potravin a výživy Ing. Zbyněk Džuman, Ing. Zdenka Vepříková

Pyrrolizidinové alkaloidy představují širokou skupinu přirozeně se vyskytujících toxinů produkovaných výhradně rostlinami, odhadem se nachází ve více než 6000 rostlinných druzích. Řada těchto alkaloidů má důležité využití ve farmakologii, některé však vykazují vážné toxické účinky. Jejich výskyt a konzumace představuje potenciální riziko pro spotřebitele a může mít negativní vliv na zdraví lidí i zvířat. Pyrrolizidinové alkaloidy se dávají do souvislosti s řadou nemocí u dobytka, u lidí byly zaznamenány otravy způsobené konzumací bylinných přípravků nebo kontaminací běžných potravin. Uvedené sloučeniny mohou také často přecházet z potravinářských surovin do finálních potravinářských produktů, např. medu, mléka a vajec. Cílem prezentované práce bylo optimalizovat a validovat analytickou metodu využívající QuEChERS extrakci a UPLC-Orbitrap MS stanovení těchto látek pro jejich stanovení v medu a bylinných potravinových doplňcích. Metoda byla dále použita pro monitoring výskytu alkaloidů v reálných vzorcích medu a potravinových doplňků dostupných na českém trhu.



Stanovení reziduí pesticidů a polycyklických aromatických uhlovodíků v čaji Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Martina Mezlíková B3 Ústav analýzy potravin a výživy Ing. Lucie Drábová, Ph.D.

Čaj je jedním z nejoblíbenějších nápojů na celém světě, jak pro svoji chuť, tak i pro své potenciální zdravotně prospěšné účinky. Čajové lístky ale mohou obsahovat různé kontaminanty, jako například pesticidy či polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU) které mohou představovat zdravotní riziko pro spotřebitele. Z tohoto důvodu je tedy nutno mít rychlou a přesnou metodu pro izolaci a následnou detekci těchto látek. Cílem této práce bylo optimalizovat izolační metodu pro současné stanovení pesticidů a 15+1 EU PAU v čaji a dále tuto metodu využít pro vyšetření souboru 40 čajů z obchodní sítě ČR a Turecka na obsah těchto kontaminantů. Jako nejvhodnější byla pro extrakci cílových analytů byla zvolena metoda QuEChERS s následným přečištěním pomocí LLE do isooktanu. Pro kvantifikaci/konfirmaci bylo využita plynová chromatografie s hmotnostně spektrometrickou detekcí v tandemovém uspořádání (GC–MS/MS). V souboru vyšetřovaných vzorků bylo detekováno celkem 27 reziduí pesticidů. Nejčastěji detekovány byly chlorpyrifos, tebuconazole a cypermethrin. U 7 vzorků čaje byl překročen maximální reziduální limit reziduí pro některý ze sledovaných analytů. V případě PAU se hladiny ∑15+1 PAU pohybovaly v rozmezí 0,124 – 549 µg/kg.

Stanovení reziduí pesticidů v rostlinných matricích metodou GC MS/MS Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Silvie Odlerová M2 Ústav analýzy potravin a výživy Ing. Lucie Drábová, Ph.D

Citrony jsou ceněny díky svým senzorickým vlastnostem, vysokému obsah vitamínu C a dalších vitamínů a minerálních látek. Využití těchto plodů je nemalé, zejména v teplých nebo ve studených nápojích (např. Mojito) ve formě šťávy nebo části plodu se slupkou, ale také hospodyňky využijí jejich silic obsažených v kůře do těsta na pečení. Především v kůře plodů se však mohou vyskytovat rezidua pesticidů, která mají neblahý vliv na lidské zdraví. Cílem práce bylo zjistit přítomnost reziduí pesticidů v souboru 30 vzorků citronů, limetek a máty z české maloobchodní sítě a dále zjistit vliv oplachu plodů citronů a limetek na snížení množství reziduí pesticidů. Pro stanovení těchto kontaminantů ve vybraných vzorcích byla zvolena extrakční metoda QuEChERS a citrátová QuEChERS. Pro identifikaci/kvantifikaci reziduí byla použita plynová chromatografie s hmotnostně spektrometrickou detekcí v tandemovém uspořádání (GC– MS/MS). Ve vzorcích citronů a limetek byly detekovány 3 resp. 8 analytů. U jednoho z analyzovaných vzorků limetek byl překročen legislativní limit pro parathion methyl. Ve vzorcích máty byly nalezeny 3 analyty, ani jeden ze vzorků nepřekročil legislativní limity.



Výskyt organohalogenovaných kontaminantů v rybách a mořských plodech z české obchodní sítě Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Andrea Švarcová M2 Ústav analýzy potravin a výživy doc. Ing. Jana Pulkrabová, Ph.D., Ing. Darina Lanková

Ryby jsou bohatým zdrojem látek prospěšných pro lidský organismus. Na druhou stranu mohou obsahovat významné koncentrace organohalogenovaných kontaminantů s potenciálním negativním efektem na lidský organismus. Cílem studie bylo analyzovat 11 látek ze skupiny bromovaných retardérů hoření (BFR) a 19 zástupců perfluoralkylovaných sloučenin (PFAS) ve vzorcích mořských ryb (n=20) a mořských plodů (n=4) zakoupených v české obchodní síti. Ke stanovení těchto kontaminantů jsme využili acetonitrilovou extrakci, kdy po vysolení analytů do organické vrstvy následovalo její přečištění disperzní extrakcí na tuhou fázi (d-SPE). Získaný extrakt byl analyzován pomocí ultra-účinné kapalinové chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií (UPLC–MS/MS). Výtěžnosti validované metody byly v rozmezí 82–122 % s opakovatelností do 22 % a limity kvantifikace v rozmezí 0,05–0,6 ng/g. Ze všech vzorků (n=24) byly pouze 4 mořské ryby bez výskytu BFR a PFAS. Nejvíce byly mořské ryby a plody kontaminovány látkami ze skupiny PFAS. Mezi nejčastěji detekované látky (ve více než 64% vzorků) patřily PFUdA (medián 0,07 ng/g), PFTrDA (0,05 ng/g) a L-PFOS (0,02 ng/g). Mezi nejkontaminovanější vzorky patřil mořský koktejl ~ krevety > aljašská treska.

Stanovení organohalogenovaných kontaminantů v mateřském mléce a krevní plasmě Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Kateřina Urbancová M1 Ústav analýzy potravin a výživy doc. Ing. Jana Pulkrabová, Ph.D., Ing. Darina Lanková

Perfluoralkylované sloučeniny (PFAS) a bromované retardéry hoření (BFR) se díky svým jedinečným vlastnostem používají v řadě komerčních výrobků a průmyslu. S tím souvisí jejich průnik do životního prostředí, kde mohou negativně působit na živé organismy včetně člověka, proto je nutné výskyt těchto kontaminantů sledovat. Cílem studie bylo analyzovat PFAS (n=19) a BFR (n=11) ve 137 párech vzorků mateřského mléka a krevního séra. Metoda pro stanovení těchto látek v mateřském mléce byla založena na extrakci vzorku acetonitrilem, kdy po přídavku MgSO4 a NaCl byla získaná organická vrstva přečištěna disperzní extrakcí na tuhou fázi (d-SPE) s použitím sorbentu C18. Pro izolaci látek z krevního séra byl použit acetonitril s přídavkem Na2SO4 k odstranění vody z matrice. Získané extrakty byly analyzovány technikou ultra účinné kapalinové chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií (UHPLC–MS/MS). Výtěžnosti obou metod se pohybovaly v rozmezí 91–126% s opakovatelností do 19% a limity kvantifikace v rozmezí 0,005–0,5 ng/ml. Nejčastěji detekované analyty v obou matricích byly perfluoroktanová kyselina (PFOA) a perfluoroktansulfonát (PFOS). Ve srovnání s krevním sérem byly jejich koncentrace (0,09– 19,12 ng/ml) přibližně o řád vyšší než v mateřském mléce (0,005–1,14 ng/ml).


Sekce:

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


Sekce:

doc. Ing. Jan Pánek, CSc. doc. Dr. Ing. Karel Cejpek doc. Dr. Ing. Zdenka Panovská Bc. Marie Bícová Bc. Štěpán Czornyj Bc. Denisa Koštejnová Bc. Hana Málková Bc. Kateřina Matějková Bc. Zuzana Ondřejková Bc. Barbora Pohořelá Bc. Denisa Tanečková

Chemie a analýza potravin D (přednášková)

Následné reakce redukujících produktů transformace sacharidů Autor: Bc. Marie Bícová Ročník: M2 Ústav: Ústav analýzy potravin a výživy Školitel: doc. Dr. Ing. Karel Cejpek Transformace redukujících sacharidů zejména v přítomnosti aminosloučenin (Maillardova reakce, MR), patří mezi nejvýznamnější a zároveň nejrozšířenější chemické procesy probíhající během skladování a zpracování potravin. Některé klíčové produkty a meziprodukty MR mohou výrazně ovlivňovat redoxní status potravin. Mezi takové látky s redukčním, a tedy potenciálním antioxidačním účinkem, patří tzv. reduktony a příbuzné látky, jako je např. norfuraneol. Tento příspěvek je součástí studia následných reakcí těchto redukujících látek v modelových reakčních směsích s reaktivními karbonylovými meziprodukty MR (-hydroxykarbonylovými produkty fragmentace sacharidů, karbaldehydy aj.) a dalšími redukčními složkami potravin, fenolovými kyselinami. V práci jsou sledovány a charakterizovány některé vznikající adiční produkty, a to nejen s ohledem na jejich potenciální redukční vlastnosti, ale i na schopnost reduktonů snižovat úroveň karbonylového stresu. Pro stanovení redukční síly byla použita metoda HPLC s amperometrickou detekcí (Ea = +0,8 V).



Obsah soli ve vybraných smažených potravinách a rizikovost těchto potravin ve vztahu k příjmu sodíku Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Štěpán Czornyj M1 Ústav analýzy potravin a výživy doc. Ing. Zuzana Réblová, Ph.D.

Nadměrný příjem soli (resp. sodíku) představuje rizikový faktor při vzniku a rozvoji kardiovaskulárních chorob. Smažené potraviny, zejména bramborové hranolky a lupínky (chipsy), se přitom vyznačují výraznou slanou chutí, a mohou tedy pravděpodobně být významným zdrojem sodíku. Proto bylo cílem této práce studium obsahu soli ve vybraných smažených potravinách na českém trhu. Pomocí atomové absorpční spektrometrie po mineralizaci na suché cestě bylo analyzováno několik vzorků chipsů a hranolků z běžné tržní sítě a provozoven stravovacích služeb. Na základě získaných výsledků a dostupných dat o konzumaci chipsů a hranolků v České republice byla následně diskutována rizikovost těchto potravin z hlediska nadměrného příjmu sodíku. Přitom bylo zjištěno, že průměrný příjem těchto potravin není ve vztahu k příjmu sodíku rizikový. Jak ale dostupné výsledky průzkumů naznačují, konzumace smažených potravin se může mezi jednotlivými lidmi i velmi výrazně lišit a pravidelní konzumenti smažených potravin jsou vystaveni významnému riziku souvisejícímu s nadměrným příjem sodíku, ale také dalším rizikům (vyšší příjem tuku a energie, nadměrný příjem látek vznikajících během smažení apod.).

Porovnání metod používaných v senzorické analýze Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Denisa Koštejnová M1 Ústav analýzy potravin a výživy doc. Dr. Ing. Zdeňka Panovská, Ing. Vojtěch Ilko

Cílem práce bylo porovnat výsledky získané pomocí rozdílných senzorických metod a také posoudit práci senzorického panelu. Tím se zabývá nově vydaná mezinárodní ISO norma 11132 (2012) Obecné pokyny pro sledování výkonu kvantitativního senzorického panelu, která nebyla prozatím do českého jazyka přeložena. Využití této normy bylo testováno na pěti vzorcích tavených sýrů od různých výrobců. Panel z řad zaměstnanců VŠCHT Praha hodnotil vzorky pomocí profilové metody a potom byly hodnoceny několika dalšími metodami – pořadovou a párovou zkouškou a také dotazníkovou metodou. Nedávno vyšla v platnost také nově přeložená ISO norma 16820 (2011) Sekvenční analýza, která popisuje statistické zpracování dat při rozdílových metodách. Využití této normy umožňuje v průběhu hodnocení snížit počtu analýz požadovaných pro hodnocení, a tím se daný postup zlevní a případně zkrátí. Vzorky tavených sýru byly vyhodnoceny také touto metodou.



Obsah a složení tuku jemného pečiva a jeho výživové hodnocení Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Hana Málková M2 Ústav analýzy potravin a výživy prof. Ing. Jana Dostálová, CSc.; doc. Dr. Ing. Marek Doležal

Častým problémem dnešní společnosti je nadměrný příjem tuku a jeho nevhodné složení, oba tyto faktory se podílí na vzniku řady onemocnění, především kardiovaskulárních. Negativní vliv mají některé nasycené mastné kyseliny (SAFA) a trans-nenasycené mastné kyseliny (TFA). Tuk je konzumován jednak ve formě zjevné, většinu tuku však běžný spotřebitel přijímá ve formě skryté. Značný podíl na příjmu skrytých tuků má i jemné pečivo. Problémem zejména u nebalených výrobků je neznalost složení, obsahu tuku a dalších nutričních hodnot. Z těchto důvodů bylo mým cílem stanovení obsahu tuku a jeho složení v jemném pečivu. Výsledky analýzy byly následně zhodnoceny z výživového hlediska. Na základě provedené analýzy lze konstatovat, že obsah tuku je v některých druzích pečiva velmi vysoký a jeho značný podíl tvoří SAFA, v porovnání s předchozími analýzami tedy nedošlo k významnému zlepšení. Mimo vysoký obsah tuku nelze ani zastoupení ostatních živin v jemném pečivu hodnotit z nutričního hlediska příznivě. Mým dalším cílem byl návrh receptury jemného pečiva s vhodnějším nutričním složením. Snahou bylo snížit obsah SAFA, celkový obsah tuku a obohatit pečivo o bílkoviny a vlákninu. Následně bylo provedeno senzorické hodnocení, které ukázalo, že senzorická jakost nutričně vhodnějších potravin se významně neliší od méně vhodných a spotřebitelé jsou ochotni tyto potraviny konzumovat.

Degradace glycidyl-palmitátu v modelovém systému Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Kateřina Matějková M2 Ústav analýzy potravin a výživy doc. Dr. Ing. Marek Doležal; Ing. Vojtěch Ilko

Glycidol a jeho estery s mastnými kyselinami patří stejně jako 3-chlorpropan-1,2-diol (3-MCPD) a jeho estery mezi procesní kontaminanty. Glycidyl estery vznikají zejména během procesu rafinace (hlavně deodorace) olejů a tuků v rozmezí teplot 220–230 °C při absenci chloridových iontů v prostředí. Jejich tvorba je minimální při teplotě < 200 °C. Prekurzorem těchto endogenních kontaminantů jsou převážně diacylglyceroly a monoacylglyceroly, zatímco triacylglyceroly se podílejí na vzniku minimálně. Glycidyl estery se vyskytují v rafinovaných olejích/tucích v množství desetin až jednotek mg/kg, zatímco v dalších potravinách v množství desítek μg/kg. Práce se zabývá kinetikou rozkladu glycidyl palmitátu (P-glycidol) a vzniku produktů 1-palmitátu 3-MCPD a 1,2-dipalmitátu 3-MCPD. Degradace P-glycidolu v modelových systémech probíhala při konstantní teplotě 110 °C po dobu 15 min – 3h a odpovídá kinetice 1. řádu. Z výsledků byla vypočtena rychlostní konstanta. Aby byla omezena autooxidace mastné kyseliny vázané v glycidyl esterech, byla vybrána nasycená palmitová kyselina, která se vyskytuje prakticky ve všech živočišných lipidech. Pro kvantitativní stanovení byl použit plynový chromatograf s hmotnostně spektrometrickou detekcí.



Nutriční hodnocení složení sušených sójových nápojů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Zuzana Ondřejková M2 Ústav analýzy potravin a výživy prof. Ing. Jana Dostálová, CSc.; doc. Dr. Ing. Marek Doležal

Sójové nápoje jsou výrobcem prezentovány jako zdravá komodita, což do určité míry může být pravda, avšak co se týče obsahu tuku, není toto tvrzení tak jednoznačné. Konzumace sójových nápojů může být vhodná pro spotřebitele, kteří z různých důvodů nekonzumují klasické mléko. Tento výrobek využijí například lidé, kteří mají laktózovou intoleranci či alergii na mléčnou bílkovinu, sójové nápoje mohou být vhodné rovněž pro vegany nebo jednoduše pro spotřebitele, kteří chtějí v rámci zdravého životního stylu zařadit do svého jídelníčku různé „zdravé potraviny“. V řadě obchodních řetězců lze zakoupit sójové nápoje převážně v sušené formě. Sójové boby jsou ceněny pro obsah bílkovin a sójového oleje, kde převládají zdraví prospěšné mastné kyseliny (olejová, linolová a linolenová). Ovšem v sušených sójových nápojích je těchto kyselin nedostatek a naopak je zde vysoký obsah nasycených a trans-nenasycených mastných kyselin, které zvyšují riziko vzniku kardiovaskulárních chorob. Cílem této práce bylo tedy stanovit zastoupení mastných kyselin tuku různých sójových nápojů (sušených a pro srovnání i tekutých) běžně dostupných na trhu. Analýza byla realizována pomocí plynové chromatografie s plamenově- ionizačním detektorem.

Oxidace triacylglycerolů a tokoferolů v tepelně namáhaném řepkovém oleji Autor: Bc. Barbora Pohořelá Ročník: M2 Ústav: Ústav analýzy potravin a výživy Školitel: doc. Ing. Jan Pánek, CSc. Konzultant: Ing. Monika Sabolová; Ing. Šárka Šimková Řepkový olej se vyrábí lisováním a extrakcí tepelně a mechanicky upraveného řepkového semene. Je ceněn nejen pro svůj vhodný poměr omega-6 : omega-3 mastných kyselin, ale i pro svůj vysoký obsah antioxidantu vitaminu E (tokoferolů). Cílem mé práce bylo sledovat množství vznikajících polymerních triacylglycerolů a oxidačních produktů u řepkového oleje zahřívaného po různou dobu na teplotu 180 °C a zastoupení těchto produktů v nepolární a polární frakci. Dále jsem zjišťovala závislost obsahu alfa-tokoferolů na době zahřívání oleje a určovala peroxidové číslo, které je ukazatelem obsahu tvorby hydroperoxidů (stupně žluklosti).



Vnímání kyselé chuti a její působení se sladkými látkami Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Denisa Tanečková M2 Ústav analýzy potravin a výživy doc. Dr. Ing. Zdenka Panovská; Ing. Vojtěch Ilko

Jedním z důležitých lidských smyslů je chuť, díky které jsme schopni vnímat rozličné chemické látky, které jsou přítomny ve vodě či ve slinách. Orgánem chuti je jazyk, který je pokryt několika tisíci chuťových receptorů, pomocí nichž rozlišujeme pět základních chutí. Princip vnímání chuti je složitý proces, který vyžaduje informovanost hned na několika úrovních. Příspěvek je zaměřen na vnímání kyselé chuti a především na interakce této chuti se sladkými látkami. Problematika vzájemného působení látek neboli takzvané chuťové interakce jsou předmětem zkoumání u značného množství potravních komodit. V potravinách bývá kyselá chuť často modifikována přítomností sacharidů a dalších látek. Obecně je známo, že přídavek sacharidů do potravin chuťové účinky kyselin zeslabuje. Cílem tohoto příspěvku bylo zjistit, jak kyselá chuť citronové kyseliny koreluje s chutí sladkou, a to v zastoupení sacharózy a aspartamu. Senzorický panel tvořily dvě věkově odlišné skupiny hodnotitelů. Modelové vzorky měly v prvním případě pokojovou teplotu, v druhém případě byly právě vyndány z chladničky.



Sekce:

Technologie potravin I (přednášková) Posluchárna B12, 9:00


Studenti:

Sekce:

doc. Ing. Jaroslav Dobiáš, CSc. Dr. Ing. Miroslav Čeřovský, Ph.D. Ing. Bc. Bo-Anne Rohlík, Ph.D. Ing. Aleš Rajch, Ph.D. Kristýna Hermannová (B3) Bc. Magdaléna Hrubá (M2) Bc. Adéla Hofmanová (M2) Bc. Inna Jirková (M2) Bc. Michaela Kozová (M1) Bc. Jana Nová (M2) Bc. Darina Majerová (M2) Bc. Jana Pospíšilová (M1) Bc. Petra Senajová (M2) Bc. Jana Šnidlová (M2) Bc. Eva Vrácovská (M1)

Technologie potravin I (přednášková)

Využití impedanční spektroskopie při zkoumání autenticity pomerančových šťáv Autor: Kristýna Hermannová Ročník: B3 Ústav: Ústav konzervace potravin a technologie masa Školitel: Mgr. Jaromír Seidl, Ing. Helena Čížková, Ph.D. Ovocné nealkoholické nápoje patří mezi nejvíce falšované komodity. Z ekonomického hlediska jsou nejvíce falšovány právě pomerančové šťávy. Způsobů falšování je v dnešní době mnoho a spočívají zejména v nahrazování dražšího ovoce levnějším, snižováním ovocného podílu oproti deklarovanému množství a přidáváním vody. Cílem práce bylo zhodnotit možnost využití impedanční spektroskopie právě pro zkoumání autenticity pomerančových šťáv. Impedanční spektroskopie je nová, rozvíjející se metoda, která má také značný potenciál při analýze potravin. Její jedinečnost spočívá v tom, že poskytuje fyzikálně-chemické informace o vzorku, zároveň je to poměrně rychlá a nedestruktivní metoda. Měřené impedanční spektrum je závislostí impedance na frekvenci a je ovlivňováno strukturou a chemickým složením potravin, přičemž největší vliv má obsah vody, minerálů, kyselin a stupeň jejich disociace. Impedanční spektroskopie našla uplatnění v laboratorní kontrole ovoce a zeleniny (sledování kvality technologického zpracování) i v dalších odvětvích.



Optimalizace výroby minimálně opracovaného ovoce Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Magdaléna Hrubá M2 Ústav konzervace potravin Ing. Aleš Rajchl, Ph.D.; Ing. František Kovařík

Výroba minimálně opracovaného ovoce je na vzestupu zejména proto, že tento způsob výroby je bez tepelného zákroku a to vede k uchování nutričně cenných látek. Z hlediska spotřebitele je důležité zachování zdravotní nezávadnosti a odpovídajících organoleptických vlastností. Zdravotní nezávadnost může být narušována mikrobiálním nebezpečím, které vzniká při nedodržení konzervační technologie. Cílem bylo posouzení míry rizika mikrobiálních nebezpečí, která by mohla vzniknout v reálném provozu pro výrobu minimálně opracovaných jablek a zároveň doporučit způsob jejich eliminace. Porovnání nebezpečí a jeho míry probíhalo při teoreticky navržených situacích nedodržení konzervační technologie a způsobu skladování z hlediska mikrobiální stability. Jako prostředek pro hodnocení mikrobiálního nebezpečí byl zvolen monitoring celkových počtů mikroorganismů (KTJ/g). Výsledky budou zohledněny i při určování kritických bodů systému HACCP.

Autenticita čokolády Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Adéla Hofmanová M2 Technologie potravin Ing. Helena Čížková, PhD., Ing. Vojtěch Kružík

Čokoláda a čokoládové výrobky jsou vyráběny z kakaových bobů, které rostou na kakaovníku Theobroma cacao. Vzhledem k vysoké ceně kakaa, je čokoláda často falšovaným výrobkem. Základními způsoby falšování je snížení tukuprosté kakaové sušiny (TKS) či snížení obsahu kakaového másla a jeho nahrazení jinými rostlinnými tuky nebo kakaovými slupkami. Obsah TKS v čokoládě se stanovuje dle obsahu theobrominu a kofeinu. K detekci falšované čokolády se standardně vedle základních laboratorních metod (gravimetrie, extrakce) používá vysokotlaká kapalinová chromatografie (HPLC/UV/VIS), plynová chromatografie (GC/FID). Cílem práce je ověření možnosti využití hmotnostní spektrometrie v reálném čase (DART) pro posouzení autenticity vzorků čokolády. DART je mladá metoda, která velmi rychle dokáže detekovat velké množství látek. V případě hodnocení čokolády se jeví jako vhodný nástroj pro screening vzorků, vytipování outlierů a identifikaci nových nízkomolekulárních markerů.



Růst ušlechtilých plísní na trvanlivých tepelně opracovaných salámech Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Bc. Inna Jirková M2 Konzervace potravin prof. Ing. Petr Pipek, CSc., Ing. Bc. Bo-Anne Rohlík, Ph.D.

Trvanlivý tepelně opracovaný salám, na jehož povrch byla aplikována ušlechtilá plíseň, nepatří mezi běžný sortiment na trhu s uzeninami. V této práci byly použity vzorky trvanlivého tepelně opracovaného masného výrobku salámu vysočiny, jehož povrch byl uměle zaplísněn ušlechtilou plísni. V rámci práce byly vyhodnoceny účinky zaplísnění na technologické vlastnosti salámů, především pak na loupatelnost trvanlivých výrobků, které byly ošetřeny v masném průmyslu běžně používanými ušlechtilými plísňovými kulturami, a také vliv technologického postupu na růst plísní na povrchu masného výrobku. Loupatelností masného výrobku se rozumí síla potřebná pro oddělení tohoto střeva od samotného výrobku. Čím je tato síla menší, tím snadněji se dá oddělit střevo od výrobku. Loupatelnost byla měřená na přístroji Instron 5544 (Instron Ltd., Anglie) opatřeným speciálně vyrobeným nástavcem. Měřítkem porostu plísní v závislosti na technologickém opracování salámu, především uzení a sušení, byl rozsah zaplísnění, který lze kvantifikovat pomocí hodnot světlosti jednotlivých vzorků salámů, měřených v barevném prostoru CIE Lab. Tyče salámu byly snímány pomocí scanneru, následně získaný obraz byl vyhodnocen pomocí počítačového programu NIS element 2.30.

Srovnání účinků enzymových antimikrobních preparátů na mikroflóru vybraných potravin Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Michaela Kozová M1 Ústav konzervace potravin Dr. Ing. Miroslav Čeřovský

V posledních letech směřuje vývoj konzervace potravin k využití principů minimálního opracování. Jednou z perspektivních oblastí jsou přirozené ochranné mechanismy rostlin a živočichů založené na antimikrobních účincích enzymových komplexů, jakým je například laktoperoxidasový systém. Práce je zaměřena na zkoumání účinků dvou komerčních enzymových preparátů na mikroflóru strouhané mrkve. Dosavadní výsledky ukazují na mikrobistatické působení těchto preparátů, je však popsán i mikrobicidní účinek při použití vyšších koncentrací preparátů. Cílem práce je zjistit reálné možnosti prodloužení údržnosti zeleninových salátů s ohledem na jejich mikroflóru. V průběhu testů byl kultivační plotnovou metodou sledován vliv preparátů na vývoj přirozené mikroflóry strouhané mrkve, konkrétně celkového počtu mikroorganismů, kvasinek a plísní a bakterií mléčného kvašení v závislosti na čase v době do 7 dnů.



Možnosti identifikace smyslového defektu nealkoholického nápoje Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Jana Nová M2 Ústav konzervace potravin Ing. Helena Čížková, Ph.D., Ing. Iveta Duchová

Nealkoholické nápoje jsou pro spotřebitele součástí dostatečného a pravidelného příjmu tekutin. Na trhu se vyskytuje široká škála nápojů, přes sycené, nesycené, ochucené či neochucené. U nealkoholických nápojů může docházet k smyslovým defektům, způsobenými například chemickými či mikrobiologickými změnami, nesprávným skladováním nebo použitým typem obalu. Jedná se o defekty, jako jsou změny aroma, vznik pachutí, přípachů nebo tvorba zákalů. Smyslové defekty lze identifikovat pomocí senzorické analýzy, což je metoda hodnocení pomocí lidskými smysly – zrakem, čichem, hmatem, chutí a sluchem. Důležitým kritériem, aby byla senzorická analýza provedena co nejlépe a výsledky byly co nejpřesnější, je vhodný výběr posuzovatelů. Nejlépe senzorické hodnocení provádějí tzv. experti, kteří mají dostatečné znalosti a jsou zvláště citliví. Tito experti jsou pak schopni rozpoznat možný vzniklý defekt v konkrétním nealkoholickém nápoji. Cílem této práce je testování smyslových schopností a výběr vhodných kandidátů, tzv. expertů posuzovatelů. Způsob tohoto výběru bude spočívat v tom, že se kandidátům předloží vzorky látek v různých koncentracích a bude se sledovat jejich rozlišovací schopnost mezi úrovněmi intenzity podnětu. Budou vybrány látky, které mohou být příčinou změny citronového aroma. Zvolení a proškolení experti posuzovatelé budou mít za úkol identifikovat smyslový defekt syceného citronového nápoje a závěry jejich hodnocení budou porovnány s výsledky instrumentální analýzy profilu těkavých látek uvedeného vzorku.

Zpracování jablečného odpadu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Darina Majerová M2 Ústav technologie potravin Ing. Rudolf Ševčík, Ph.D.

Nejčastěji používanou surovinou pro výrobu šťáv, džusů a dření jsou jablka. Při zpracování jablek vzniká velké množství odpadu. Celkově při výrobě vznikne 25-30 % jablečných výlisků a 5-10 % kapalného odpadu. Jablečný odpad je náchylný na mikrobiální zkázu, a proto je omezeno jeho další využití. Nejčastěji je odstraňován kompostováním, spalováním, zkrmováním. Jablečné výlisky jsou bohatým zdrojem sacharidů, vlákniny, minerálů, vitaminů a dalších látek, které by bylo možné využít pro další potravinářské zpracování. Cílem mé diplomové práce, je úprava těchto jablečných výlisků sušením, na produkt vhodný pro zahušťování ovocných náplní, díky vysokému obsahu vlákniny. Takto by bylo možné využít jablečného odpadu vzniklého při přípravě jablečných dření v potravinářském podniku, který využívá dřeň jako surovinu při výrobě ovocných náplní.



Možnosti využití techniky DART-TOF-MS při hodnocení kvality obalů potravin Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Jana Pospíšilová M1 Ústav konzervace potravin Ing. Lenka Votavová, Ph.D.

Některé polymerní materiály, ale také laky a povlaky používané jako obaly potravin jsou upravovány přídavky změkčovadel. Nejznámější změkčovadla estery kyseliny ftalové, u kterých byly prokázány nežádoucí účinky na zdraví konzumentů potravin, jsou nahrazovány jinými plastifikátory, např. estery kyseliny adipové, sebakové, citronové, zoxidovaným sojovým olejem atd. V poslední době se ale začínají objevovat námitky i vůči těmto aditivním látkám. Tato práce je zaměřena na možnost využití techniky DART-TOF-MS pro rychlý screening přítomnosti neftalátových změkčovadel v obalech pro potraviny. Ionizace a následné stanovení bylo prováděno buď přímo ve vzorcích, nebo v extraktech vzorků do rozpouštědel (hexan, toluen a methanol). Získaná spektra byla porovnána se spektry standardů změkčovadel diethylhexyl adipátu (DEHA), diisononyl adipátu (DINA), acetyl-Otributyl citrátu (ATBC) a dibutyl sebakátu (DBS).

Využití kapilární elektroforézy pro analýzu bioaktivních látek potravin Autor: Ročník: Ústav: Vedoucí:

Petra Senajová M2 Konzervace potravin prof. Ing. František Kvasnička, CSc.

V dnešní době je nezbytnou součástí kontrola kvality potravin, nutričních hodnot, monitorování nebezpečných reziduí v potravinách, popřípadě kontrola falšování a autenticity potravinářských výrobků s ohledem na ochranu zdraví spotřebitele. Potraviny se skládají z komplexů různých složek, z nichž mnohé jsou biologicky aktivní. Tyto látky se vyskytují ve formě přirozené nebo ve formě přídatných látek. Cílem práce je navrhnout takovou separační techniku, která by byla vhodná k detekci bioaktivních látek v potravinách se zaměřením na legislativně povolená barviva (annato, βkaroten), která jsou přidávána do sýrů vyráběných závodem MADETA a.s., Planá nad Lužnicí. Použitím těchto barviv se dosáhne standardního vybarvení sýrů po celý rok. Ze separačních technik používaných pro analýzu potravin (HPLC, GC atd.) se z mnoha vědeckých studií prokázalo využití kapilární elektroforézy pro detekci bioaktivních látek dobrou alternativou. Tato technika umožňuje rychlou a efektivní separaci, malou spotřebu vzorku a rozpouštědel, nízké provozní náklady. Mimo jiné je využití CE univerzální pro sledování mikrobiálních změn v potravinách během skladování, dopravy nebo změn chuti během tepelného opracování.



Možnosti rychlé identifikace a selektivní izolace bakterie rodu Asaia v nápojovém průmyslu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Jana Šnidlová M2 Ústav konzervace potravin Dr. Ing. Miroslav Čeřovský; Ing. Iveta Duchová

Jedním ze současných trendů ve spotřebě nealkoholických nápojů je rostoucí obliba nesycených ochucených nápojů. Aerobní prostředí při výrobě a plnění těchto nápojů spolu s obsahem cukru a nízkou hodnotou pH vytvářejí podmínky pro rozvoj dříve málo obvyklých původců kažení z čeledi Acetobacteraceae. Nejčastějším představitelem těchto kontaminantů jsou zástupci rodu Asaia, kteří jsou stále častějšími původci sedimentů a nehomogenních zákalů nesycených nápojů. Bakterie rodu Asaia rostou na běžných médiích poměrně zvolna. Pro účinnou prevenci jejich výskytu by bylo žádoucí vyvinout rychlou a specifickou metodu jejich detekce, vhodnou pro běžné použití v provozních laboratořích výrobců nápojů. Za první krok na cestě k tomuto cíli bylo zvoleno studium růstových podmínek izolátů rodu Asaia v tekutých selektivních médiích s uhličitanem vápenatým, cykloheximidem a specifickými substráty a s detekcí nárůstu na Sabouraudově agaru.

Faktory ovlivňující krystalizaci medu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Eva Vrácovská M1 Ústav konzervace potravin Ing. Helena Čížková, Ph.D.; Ing. Vojtěch Kružík

Medem se rozumí potravina přírodního sacharidového charakteru, složená převážně z glukózy, fruktózy, organických kyseliny, enzymů a pylových částic. Med slouží jako sladidlo, významné jsou však i jeho léčivé účinky. Spotřebitel preferuje med tekutý a jeho krystalizace, přestože se jedná o přirozenou vlastnost, je z pohledu dobré prodejnosti medu nežádoucí. Cílem námi realizovaných experimentů bylo a) zhodnotit faktory ovlivňující krystalizaci medu, b) odhalit nadměrný záhřev nebo nevhodné podmínky skladování medu na základě stanovení obsahu hydroxymethylfurfuralu (5-hydroxymethyl-fural-2-karbaldehydu) a aktivity enzymu diastáza. Pro tyto účely byly sledovány vybrané kvalitativní znaky medu: obsah a zastoupení cukrů (glukosa a fruktosa), aktivita vody, refraktometrická sušina a smyslové zhodnocení míry krystalizace, barvy a vůně.



Chemie přírodních látek (posterová) B 02, 9:00


Studenti:

RNDr. Miroslav Ledvina, CSc. doc. Ing. Ladislav Kniežo, CSc. Ing. Ondřej Šimák, Ph.D. Bc. Lucie Čechová Bc. Lenka Erhartová Bc. Jan Choutka Bc. Tomáš Jandušík Bc. Lenka Koutová Bc. Ondřej Longin Bc. Karolína Ranglová Bc. Kristýna Řepková Bc. Markéta Stonová Bc. Tereza Štulcová Bc. Pavla Tomanová Bc. Tomáš Zimmermann

Syntéza polysubstituovaných 5-nitrosopyrimidinů a jejich fyzikálně-chemické vlastnosti Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Lucie Čechová M1 Ústav chemie přírodních látek, UOCHB AV ČR, v.v.i. Ing. Zlatko Janeba, Ph.D.

Nitrosopyrimidiny jsou známy pro své biologické vlastnosti a jako meziprodukty k přípravě komplexních heterocyklů. V předložené práci byla připravena série 32 polysubstituovaných 5-nitrosopyrimidinů reakcí 2-amino-4,6-dimethoxy-5-nitrosopyrimidinu s p-substicyPr CH3 R2 = CH3 CO H tuovanými aniliny a následnou reakcí získaných meziproduktů s příslušnými aminy. Tyto produkty se R2 H R2 H N N O vyskytují v roztoku ve formě dvou rotamerů, lišících se N N N orientací nitrososkupiny. Vzniklé rotamery je možné O N H pozorovat pomocí NMR spekter a jejich poměr závisí H2N N N H N H 2N N na vlastnostech substituentů v polohách 4 a 6 pyrimidinového jádra. Byl především studován vliv psubstituentů na reaktivitu anilinů, na poměr vzniklých R1 R1 rotamerů a na další vlastnosti polysubstituovaných 2R 1 = NH2 OH CH3 H Cl COOCH 3 CF3 CN amino-5-nitrosopyrimidinů.


Chemie přírodních látek (posterová)

Příprava nových glykoklastrů za využití Pd-katalyzované reakce Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Lenka Erhartová M1 Ústav chemie přírodních látek Ing. Kamil Parkan, Ph.D.

Interakce sacharid-lektin hraje významnou roli v různých biologických procesech, jako je buněčná komunikace, virové a bakteriální infekce, rakovinné bujení a záněty. V přírodě se nejčastěji uplatňuje tzv. multivalentní efekt prostřednictvím polyvalentních interakcí s více kopiemi sacharidových epitopů s lektiny. Jako vhodné látky pro přípravu glykokonjugátů se ukazují calix[4]areny a porfyriny1. V naší práci jsme se prozatím zaměřily na přípravu jednoduchých glykoklastrů vázaný přímo C-C vazbou na calix[4]arenové nebo porfyrinové jádro za využití nového originálního Pd-katalyzovaného přístupu. Naše syntéza vychází z pinakol boronátů I, který lze snadno získat z komerčně dostupného D-glukalu a D-galaktalu. Následnou Suzukiho reakcí s příslušnými jodidy popř. bromidy supramolekulárních látek II a III jsme získali doposavad příslušné glykokonjugáty IV popř. V. 1.

Galante, E.; et al. Glycoclusters presenting lactose on calix[4]arene cores display trypanocidal activity. 2011, 67 (33), 5902–5912.

Sekce:


Příprava C-glykosidů za využití Pd-katalyzované reakce Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Jan Choutka M1 Ústav chemie přírodních látek Ing. Kamil Parkan, Ph.D.

Sacharidy hrají v přírodě důležitou roli v procesu buněčného rozpoznávání. To je činí zajímavými z pohledu farmaceutické chemie. Nevýhodou využití sacharidového kódu pro přípravu terapeutik je však labilita glykosidické vazby za podmínek hydrolýzy. Tento problém lze eliminovat nahrazením atomu kyslíku v glykosidické vazbě atomem uhlíku. Takto vzniklá „C-glykosidická“ vazba nepodléhá hydrolýze a je tedy metabolicky stálá. Jedním ze způsobů, jak dosáhnout přesného zacílení léčiva v organismu a jak zvýšit efektivitu léčby je navázání aktivní látky na nanočástici. Jednou z nanočástic vhodných pro medicinální využití je nanodiamant, a to zejména díky svým flourescenčním vlastnostem (sledovatelnost) a dobrým možnostem povrchové derivatizace. Tato práce pojednává o přípravě modelových C-galaktosidů pro derivatizaci nanodiamantu, a to za využití nového přístupu k těmto látkám pomocí Suzukiho reakce. Jedná se o Pdkatalyzovanou kaplingovou reakci mezi cukerným pinakolboronátem a alkyl popř. alkenyl halogenidem, která dosud nebyla v oboru cukerné chemie podrobně popsána, avšak na základě provedených experimentů je možné konstatovat, že se jedná o perspektivní a poměrně jednoduchou cestu k syntéze C-glykosidů.



Příprava nukleosid fosfonových kyselin z orthoesterů, potencionálních selektivních inhibitorů lidských nukleotidás Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Tomáš Jandušík M1 Ústav chemie přírodních látek Ing. Ivan Rosenberg, CSc.; prof. RNDr. Pavel Drašar, DSc.

Nukleotidásy jsou enzymy regulující poměr koncentrací nukleotidů a nukleosidů v buňce. Bylo identifikováno celkem sedm izoenzymů lidských nukleotidás lišících se v kinetických vlastnostech, substrátové specifitě a umístěním v buňce. Cílem bylo vytvoření selektivního inhibitoru 1 cytosolické pyrimidin specifické 3',5'-deoxynukleoO tidásy odvozeného od látky1 již dříve syntetizováné v naší H3C laboratoři. Díky známé krystalové struktuře2 enzymu byly NH vytipovány substituenty v poloze para a meta na fenylovém jádře, O N O především. Sérií transesterifikačních a substitučních reakcí OO vycházejících z orthoesterů benzoových kyselin byla připravena řada inhibitorů, jejichž biologická aktivita byla testována (ve HO P O 1 spolupráci se skupinou Strukturální biologie na ÚOCHB) na HO mitochondriální a cytosolické nukleotidáse. 1. Endová M., Masojídková M., Buděšínský M., Rosenberg I.: Tetrahedron 1998, 54,11187. 2. Rinaldo-Matthis A., et al.: Mol. Pharmacol. 2004, 65, 860.

Sekce:


Vliv mikrovlnného záření na Michaelisovu-Arbuzovovu reakci Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Lenka Koutová M1 Ústav chemie přírodních látek prof. Ing. Jitka Moravcová, CSc.

Byla studována reakce tetra-O-acetyl-α-D-galaktopyranosylbromidu s triethyl-fosfitem za přítomnosti jodidu sodného v N,N-dimethylformamidu a vliv mikrovlnného záření na její průběh. Při použití mikrovln byl izolován ve výtěžku 60 % jediný produkt pravděpodobné struktury 1,3,4,6-tetra-O-acetyl-1,5-anhydro-D-lyxo-hex-1-enitolu. Tato látka byla také hlavní složkou reakční směsi, pokud byla reakce opakována bez přídavku triethyl-fosfitu. Reakcí bez aplikace mikrovln byla získána komplexní směs produktů, z níž byla jako dominantní látka isolována ve výtěžku 24 % anomerní směs 2,3,4,6-tetra-O-acetyl-α,β-D-galaktopyranos. Výsledky ukazují, že za daných podmínek Michaelisova-Arbuzovova reakce neprobíhá a že přítomnost triethyl-fosfitu nemá na složení reakční směsi žádný vliv. Důležitým závěrem je, že použití mikrovlnného ohřevu může mít na průběh reakce zásadní vliv.

Sekce:

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2013 Chemie přírodních látek (posterová)

Syntéza haptenů odvozených od pohlavních hormonů Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Ondřej Longin M2 Ústav chemie přírodních látek prof. RNDr. Pavel Drašar, DSc.

Pohlavní hormony jsou látky steroidní povahy, jež ovlivňují metabolismus, rozvoj sekundárních pohlavních znaků a reprodukci obratlovců. Biologická aktivita pohlavních hormonů a jejich derivátů je natolik významná, že se uplatňují jako léčiva, antikoncepce či jsou v případě anabolických androgenních steroidů zneužívány pro doping. Screeningové stanovení přítomnosti pohlavních hormonů, jejich metabolitů nebo derivátů v tělních tekutinách pomocí imunochemických metod umožňuje diagnostikovat poruchy metabolismu, indikovat změny ve vývoji a růstu, či prokázat zneužití anabolických androgenních steroidů. K získání protilátek, nezbytných pro vývoj imunochemických metod, je však potřeba imunogenů, tedy haptenů vázaných na bílkovinný nosič. V uvedené práci se zabývám přípravou haptenů připojením spojovacího můstku na molekulu pohlavního hormonu a to hlavně do stericky bráněních pozic.

Sekce:


Sirné sloučeniny v rostlinách rodu Tulbaghia Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Karolína Ranglová M2 Ústav chemie přírodních látek prof. Ing. Jitka Moravcová, CSc. (konzultant: doc. Ing. Roman Kubec, Ph.D.; JCU)

Rostliny rodu Tulbaghia se taxonomicky řadí do čeledi Alliaceae (česnekovité), jež se začleňuje mezi čeleď Liliaceae (liliovité) a Amaryllidaceae (amarylkovité). Všechny rostliny tohoto rodu (přibližně 63 druhů) jsou využívány pro okrasné účely a hlavně však pro své zdraví prospěšné vlastnosti. Sloučeninou zodpovědnou za antimikrobiální, antipyretické, antituberkulotické, antiastmatické, antitrombotické a dokonce i antikancerogenní účinky je thiosulfinát marasmicin 3 (2,4,5,7-tetrathiaoktan-4-oxid), který vzniká jako majoritní produkt enzymatického rozkladu aminokyseliny marasminu 1 [S-(methylthiomethyl)cystein-4-oxidu] při porušení pletiv rostliny. Zahříváním po určitou dobu při 100 °C dochází k rozkladu marasmicinu 3 a vznikají další sloučeniny, které by mohly také vykazovat významnou biologickou aktivitu.

Sekce:


Syntéza nových C-analogů neaminu za použití Pd-katalyzované reakce Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Kristýna Řepková M2 Ústav chemie přírodních látek Ing. Kamil Parkan, Ph.D.

Neamin patří do skupiny neomycinových antibiotik. Prakticky se jedná o degradační produkt neomycinu I, aminoglykosidového antibiotika produkovaného bakterií Streptomyces fradiae. Neomycin I byl v minulosti úspěšně používán pro léčbu infekcí způsobených aerobními gramnegativními bakteriemi, avšak jeho prokázaná nefrotoxicita a ototoxicita byly důvodem k omezení jeho využití. Cílem této práce je syntéza C-analogů neaminu III, které jsou stálé vůči kyselé i enzymatické hydrolýze. Náš syntetický postup vychází z komerčně dostupného neomycinu I, který byl převeden na ortogonálně chráněné 2-DOS ketony II. Ty plánujeme následně převést Wittigovou a Suzukiho reakcí na očekávané C-analogy neaminu III. HO

NH2

HO

HO O

O NH2

O

O

O OH

NH2

NH2

I

NH2

OH

H2N

OH O

NH2

OH R

R

O

O O

OH

HO

R = N3, NHBoc, NHCbz II

OH

H2N NH2 O NH2 OH

III

Chemická a biologická charakterizace chitosanglukanového komplexu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Markéta Stonová M1 Ústav chemie přírodních látek Ing. Zuzana Valentová, Ph.D., prof. Dr. RNDr. Oldřich Lapčík

Nově vyvinutý přípravek na hojení ran obsahující chitosan-glukan v kombinaci s hyaluronanem a hydroxyethylcelulosou vykazuje v preklinických testech pozitivní vliv na průběh hojení excizní rány. Klíčová složka chitosan-glukan, tj. nerozpustný „ko-polysacharid" izolovaný z mycelia houby Schizophyllum commune, byl však dosud nedostatečně popsán, jak po strukturní, tak po aktivitní stránce. Cílem diplomové práce bude jednak co nejlépe popsat chemickou strukturu chitosanglukanu, jednak otestovat jeho biologickou aktivitu v in vitro podmínkách.

Sekce:


Příprava a studium chelátorů na bázi derivátů žlučových kyselin Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Tereza Štulcová M2 Ústav chemie přírodních látek prof. RNDr. Pavel Drašar, DSc.

Chelátory jsou organické ligandy, které se řídí pravidly koordinační chemie. Skládají se ze dvou či více donorových atomů schopných tvořit stabilní komplex s centrálním atomem. Mezi ligandem a centrálním atomem vzniká tzv. donor-akceptorová vazba. Chelátory jsou využívány v mnoha odvětvích, jako jsou analytická chemie nebo zemědělství. V současné době jsou některé chelátory intenzivně studovány pro jejich možné využití v medicinální chemii díky jejich biologické aktivitě. Chelátory se již dnes ve farmacii používají a to například jako látky při léčbě nemocí souvisejících s přebytkem železa a dalších kovů v organismu, jako kontrastní látky v nukleární magnetické rezonanci (MRI) nebo spolu s jejich metalokomplexy jsou používány jako chemoterapeutika při léčbě rakoviny. Cílem práce je příprava a charakterizace chelátorů odvozených od žlučových kyselin a studování jejich vazebných vlastností s ionty kovů.

Sekce:


Syntéza konjugátů porfyrinu s trilobolidem Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Pavla Tomanová M1 Ústav chemie přírodních látek prof. RNDr. Pavel Drašar, DSc.

Porfyriny mají vlastnosti tzv. fotosenzitizérů a nachází velké uplatnění v oblasti diagnózy (MRI) a léčby rakoviny (PDT). Vzhledem k tomu, že jsou schopny emitovat záření v červené oblasti spektra, je možné pozorovat jejich lokalizaci mikroskopií živých buněk. Konjugací porfyrinů s biologicky aktivními látkami lze dosáhnout vyšší hydrofility makrocyklu a usnadnit přechod přes buněčnou membránu. Připojená část také umožňuje predikovat intracelulární lokalizaci a působení konjugátu uvnitř buňky [1]. Konjugáty porfyrinu s trilobolidem byly připraveny za účelem využití při fotodynamické terapii (PDT). U tohoto seskviterpenového laktonu byly prokázány cytostatické účinky vycházející ze schopnosti inhibovat Ca2+ ATPasu endoplazmatického retikula [2]. S ohledem na vlastnosti trilobolidu byla očekávána lokalizace uvnitř endoplazmatického retikula, přesto se konjugáty kumulovaly v mitochondriích a lysozomech testovaných nádorových buněk, což je typické pro porfyriny. Toxicita konjugátů in vivo a in vitro je nyní předmětem zkoumání. [1] B. Di Stasio, C. Frochot, D. Dumas, Eur. J. Med. Chem., 40 (2005) 1111-1122. [2] M. Wictome, M. Holub, J.M. East, Biochem. Biophys. Res. Commun., 199 (1994) 916-921.

Sekce :

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie SVK 2013 Chemie přírodních látek

Modifikace farmakoforů trilobolidu Autor: Ročník: Ústav: Školitel:

Tomáš Zimmermann M1 Ústav chemie přírodních látek prof. RNDr. Pavel Drašar, DSc.

Trilobolid (TB) je seskviterpenový lakton izolovaný z Laser Trilobum (L.) Borkh. U této látky, jako i u jiných seskviterpenových laktonů, byla zjištěna schopnost kompetitivně inhibovat Ca2+ ATPasovou aktivitu sarco/endoplazmatického retikula [1]. TB rovněž vykazuje významné imunostimulační vlastnosti. Spouští expresi interferonu-γ a produkci NO, který se podílí na imunitní odpovědi organismu při virových nákazách [2]. Naše dosavadní práce vedla k přípravě několika derivátů TB. Jeho modifikací se snažíme dosáhnout vyšší polarity a zlepšit jeho cílení do rakovinných buněk, dále umožnit asociaci molekuly TB s proteiny a zvýšit jeho biologickou aktivitu a selektivitu k nádoru. Pro další chemicko-biologické experimenty potřebujeme získat protilátky k TB. Takto bylo prozatím připraveno 9 nových látek, které budou podrobeny testům biologické aktivity in vitro a konjugát hapten-protein pro imunizaci a získání protilátek. [1] D.P. Drew, N. Krichau, K. Reichwald, H.T. Simonsen, Phytochem. Rev., 8 (2009) 581-599. [2] E. Kmonickova, J. Harmatha, K. Vokac, P. Kostecka, H. Farghali, Z. Zidek, Fitoterapia, 81 (2010) 1213-1219.

Zvýšení antioxidační kapacity řasy Chlorella vulgaris přídavkem polyfenolů

Recommend Documents