Sborník abstrakt SVK 2011 - Fakulta potravinářské a biochemické

Transkript

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze
Fakulta potravinářské a biochemické technologie
SVK 2011
Seznam sekcí a složení komisí – ústav 319
Sekce:
Biotechnologie I (přednášková)
Knihovna ústavu 319, 8:30
Komise:
Předseda:
Členové:
Studenti:
Sekce :
prof. Ing. Jan Masák, CSc.
Ing. Jaromír Fiala, Ph.D.
Ing. Lucie Siříšťová, Ph.D.
Ing. Olga Schreiberová
Bc. Štěpán Halama
Bc. Petra Kociánová
Bc. Hana Kolková
Vít Paulíček
Bc. Jan Pošta
Bc. Jan Strejc
Bc. Pavla Vykydalová
Bc. Vít Ženíšek
Biotechnologie I
Optimalizace izolačního postupu pro stanovení volných a
vázaných polyfenolů v ječmeni a sladu
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Štěpán Halama
M2
kvasné chemie a bioinženýrství
Ing. Marcel Karabín, Ph.D.
Polyfenoly se již celou řadu let udržují v popředí zájmu pivovarských odborníků, neboť
v důsledku svých antioxidačních a dalších fyzikálně-chemických vlastností mohou značně
ovlivnit organoleptické vlastnosti produktu zejména s ohledem na jeho senzorickou a koloidní
stabilitu. Kromě toho má jejich přítomnost v pivu pozitivní vliv na lidský organismus spojený
zejména s antioxidačními, antikancerogenními, antimikrobiálními a protizánětlivými účinky
těchto látek.
Oproti stanovení chmelových polyfenolů, které je v současnosti v podstatě beze zbytku
vyřešeno, jsou analýzy ječných a sladových polyfenolů spojeny s nemalými problémy
zejména v oblasti jejich izolace. Důvodem je přítomnost celé řady látek (polysacharidy,
bílkoviny, lipidy), jejichž odstranění z matrice vyžaduje složitý purifikační postup. Cílem této
práce byla modifikace a optimalizace dříve používaných extrakčních kroků pro izolaci
volných, vázaných a esterifikovaných polyfenolů z ječmene a sladu, což by mělo v budoucnu
umožnit vytvoření spolehlivé metody pro kvantitativní i kvalitativní analýzy těchto látek.
Sekce :
SVK 2011
Biotechnologie I
Využití SPME pro stanovení senzoricky významných
těkavých látek piva
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Petra Kociánová
M2
Jednou z charakteristických vlastností piva je jeho rozmanité aroma vzniklé kombinací pocitů
z různých chutí a vůní. Příčinou tohoto komplexního vjemu je společné senzorické působení
více než tisíce sloučenin, z nichž většina vzniká v průběhu kvašení. Tyto sloučeniny se
souhrnně nazývají „těkavými látkami piva“ a zahrnují vyšší alkoholy, organické kyseliny a
estery. Tyto látky ovlivňují senzorický profil piva pozitivně i negativně. Jejich prostřednictvím
může pivo nabývat od ovocného, přes sladové či karamelové, až po chemické a zatuchlé
aroma. Na našem pracovišti se pro stanovení vybraných alkoholů, esterů a organických
kyselin v minulosti používala destilační metoda s následnou extrakcí organickými
rozpouštědly. Tato metoda je složitá, časově náročná a využívá velké objemy vzorků i
rozpouštědel. Z těchto důvodů byl započat vývoj rychlejší a jednodušší metody využívající
„head-space“ mikroextrakce na pevné fázi (HS-SPME-GC). Metoda byla optimalizována
z hlediska parametrů GC analýzy (teplotní program, průtok) i přípravy vzorků (vliv přídavku
NaCl, odplynění vzorku) pro dosažení co nejvyšší opakovatelnosti.
Sekce :
Biotechnologie I
Enzymatické přeměny farmaceuticky a potravinářsky
důležitých aminokyselin
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Hana Kolková
M2
prof. Ing. Zdeněk Wimmer, DrSc.
Valná většina aminokyselin se řadí mezi chirální sloučeniny. Mnohokrát má farmakologický
účinek pouze jeden enantiomer, nebo může být dokonce jeden z enantiomerů pro lidský
organismus toxický. Z těchto důvodů je snaha najít metodu, kterou by se ekonomicky
dosáhlo přeměny racemické směsi aminokyselin na požadovaný enantiomer. Pro takovýto
postup se v posledních letech vžil pojem deracemizace. Jednou z nejvyužívanějších metod
je enzymatické kinetické rozdělení racemátu vhodným enzymem (tzv. biokatalýza). Například
systém hydantoinasa/karbamoylasa, vyskytující se u rodů Agrobacterium či Pseudomonas,
či lipasy nebo chymotrypsin má své využití při produkci čistých D-aminokyselin. Ovšem
použití celých buněk (např. Agrobacterium) je omezena vzhledem k malému uvolňování
enzymů do média a tudíž k nízké konverzi reaktantu a také díky vzniku mnoha intermediátů.
Sekce :
SVK 2011
Biotechnologie I
Vliv přírodních antioxidantů na adhezi kvasinkových buněk
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Vít Paulíček
B3
Ing. Irena Kolouchová, Ph.D.
Praktický význam antioxidantů a jejich využití se stále zvyšuje. Jedná se o jejich přidávání do
potravin z důvodu jejich probiotické aktivitynebo jejich využití ve formě potravinových
doplňků. S tím souvisí jejich stimulující nebo represivní účinky na mikroorganismy. Ve své
práci se zaměřuji na vliv resveratrolu a jeho analogů. Tyto antioxidanty jsou rostlinného
původu a jejich syntéza se zvyšuje za stresových podmínek.. Jedná se o polyfenolycké
sloučeniny, patřící do skupiny fenylpropanoidů. Význam vlivu stilbenů na biofilm tvořený
kvasinkovými mikroorganismy spočívá ve zkoumání tvorby a stability biofilmu v průmyslu,
kde je technologie založena na biofilmu. Další využití se týká zdravotnictví kde je vznik
biofilmu vnímán negativně,ať již jde o candidosy, problematiku katetrů nebo o všeobecnou
kontaminaci povrchů . Pro výzkum vlivu stilbenů na biofilm byly využity kvasinky rodu
Saccharomyces cerevisiae 03/26 (lihovarské), Saccharomyces cerevisiae VDH2
(drožďárenské) a Pichia pastoris CCY 39-29-2.
Sekce :
Biotechnologie I
Selekce vhodného producenta etanolu z lignocelulózových
materiálů a jeho využití v SSF procesu
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Jan Pošta
M2
Dr. Ing. Leona Paulová
Lignocelulózové materiály jsou perspektivní surovinou pro výrobu bioetanolu druhé
generace, hlavním zdrojem uhlíku je v nich celulóza a hemicelulóza, které je před fermentací
potřeba hydrolyzovat (chemicky, enzymově) na zkvasitelné sacharidy. Vzniklé hydrolyzáty
obsahují pentózové i hexózové cukry, proto je pro efektivní výrobu bioetanolu nutné najít
producenta, který bude utilizovat širokou škálu sacharidů a poskytovat vysoký výtěžek
etanolu s vysokou produktivitou. V případě SSF procesu (současná sacharifikace a
fermentace) je potřeba nalézt podmínky, které jsou optimální jak pro činnost celulolytických
enzymů tak i mikrobiálních producentů etanolu. V předložené práci byl proveden screening
šesti vybraných producentů etanolu (Saccharomyces cerevisiae, Candida utilis,
Kluyveromyces marxianus, Pichia stipitis, Zymomonas mobilis, Mucor rouxii), byla sledována
rychlost utilizace glukózy, produkce a výtěžnost etanolu a pomocí kontrolní diskové metody
spektrum sacharidů, které mohou dané mikroorganismy využívat. Pro další testy byly
vybrány Kluyveromyces marxianus, Zymomonas mobilis a Mucor rouxii. Byla také
otestována aktivita čtyř komerčních celulolytických preparátů. Další práce bude zaměřena na
optimalizace podmínek SSF procesu výroby etanolu na modelovém substrátu.
Sekce :
SVK 2011
Biotechnologie I
Fyziologická a genetická modifikace pivovarských
kvasinek ve výrobě nealkoholického piva
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Jan Strejc
M2
doc. Ing. Tomáš Brányik, Ph.D.
Nealkoholické pivo je nápoj, jehož obliba u spotřebitelů stále stoupá. Pro výrobce je proto
žádoucí hledat nové možnosti a postupy pro zlepšení senzorických vlastností daného
produktu. Jednou z možností pro dosažení kýženého výsledku může být využití speciálního
kvasinkového druhu či kmene v procesu omezeného prokvašení mladiny. Práce je zaměřena
na izolaci a využití mutantního kmene pivovarské kvasinky Saccharomyces carlsbergensis
produkujícího zvýšené množství esteru isoamylacetátu. Syntéza isoamylacetátu je úzce
spojena s dráhou syntézy leucinu, který při zvýšené koncentraci v médiu působí jako
zpětnovazebný inhibitor této dráhy. Izolace je založena na selekci mutantů rezistentních ke
zpětnovazebné inhibici syntetické dráhy leucinu pomocí selektivního média, které obsahuje
analog leucinu (5,5,5-trifluoro-DL-leucin) se stejnou inhibiční funkcí jako samotný leucin, ale
nezastupující leucin jako živinu pro buňky. Vedle produkce senzoricky aktivních látek je
důležitým technologickým parametrem také rychlost kvašení. Práce se proto dále zaměřuje
na měření růstové rychlosti mutantů a jejich další výběr na základě kvantifikace produkce
esterů.
Sekce :
Biotechnologie I
Sledování fyziologického stavu a sporulace u bakterií rodu
Clostridium pomocí vhodných technik
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Pavla Vykydalová
M2
Dr. Ing. Petra Patáková, Ing. Michaela Linhová
Významnou vlastností bakterií rodu Clostridium, je schopnost za nepříznivých podmínek
vytvářet klidové stádium, sporu. Sporulace patogenních druhů klostridií, úzce souvisí
s tvorbou toxinů, stejně jako u solventogenních druhů klostridií souvisí s tvorbou
rozpouštědel. Tato práce srovnává možnosti využití elektronové a světelné mikroskopie,
společně s fluorescenční mikroskopií a průtokovou cytometrií, pro rozlišení jednotlivých stádií
sporulace a mapování změn fyziologického stavu populace u druhu Clostridium beijerinckii.
Srovnání mikroskopických technik ukázalo, že pozorování ve světelném mikroskopu
s fázovým kontrastem je vhodnou technikou pro rozlišení jednotlivých stádií sporulace.
Elektronová mikroskopie nabízí vyšší zvětšení, ale v případě SEM mikroskopie na úkor
možnosti rozlišit všechna stádia sporulace, protože lze sledovat pouze povrch buňky; TEM
se jeví z tohoto pohledu jako vhodnější technika. Fyziologický stav populace byl sledován
pomocí fluorescenční mikroskopie a průtokové cytometrie, po značení buněk
karboxyfluorescein diacetátem (cFDA), propidium jodidem (PI) a bis-(1,3-dibutylbarbiturovou
kyselinou) trimethin oxonolem (DiBAC4(3)).
Sekce :
SVK 2011
Biotechnologie I
Vliv pevných částic na stabilizační účinky PVPP
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Vít Ženíšek
M2
doc. Ing. Pavel Dostálek, CSc.
Polyfenoly jsou schopny interagovat s polypeptidy za vzniku koloidního zákalu, který je
spotřebiteli vnímán jako negativní aspekt senzorického profilu piva. Polyvinylpolypyrrolidon
(PVPP) je polymerní sorbent běžně využívaný v pivovarství k odstranění fenolových látek,
které jsou považovány za hlavní prekurzory koloidního zákalu.
Způsob použití PVPP se v jednotlivých pivovarech značně liší a během procesu filtrace a
stabilizace přijde tato látka do styku s celou řadou pevných částic (kvasinky, křemelina,
křemičitý gel atd.), které mohou mít značný vliv na její sorpční vlastnosti. Cílem této práce
bylo zjistit, do jaké míry tyto částice ovlivňují sorpční vlastnosti PVPP. Druhá část práce byla
věnována výzkumu vlastností regenerovatelného PVPP, kdy byl v modelových podmínkách
zkoumán vliv několikanásobné regenerace přípravku na jeho sorpční schopnosti.
SVK 2011
Sekce:
Biotechnologie II (přednášková)
posluchárna A04, 8:30
Komise:
Předseda:
Členové:
Studenti:
Sekce :
doc. Ing. Pavel Dostálek, CSc.
Dr. Ing. Petra Patáková
Ing. Martin Halecký, Ph.D.
Ing. Karel Štěrba, Ph.D.
Martina Janoušková
Bc. Richard Ježdík
Nikol Krmenčíková
Bc. Jana Křenková
Bc. Jana Macháčková
Bc. Petr Linhart
Bc. Michaela Poštulková
Karel Zeman
Biotechnologie II
Vliv antibiotik na stabilitu biofilmu R. erythropolis
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Martina Janoušková
B3
V současnosti je bakteriální biofilm v lékařství velmi diskutovaným problémem. Bakterie ve
formě biofilmu vykazují zvýšenou resistenci k antibiotikům oproti planktonickým buňkám.
Biofilmy můžeme v lékařství najít jak v přístrojích, tak v lidském organismu, kde se tvoří při
některých onemocněních způsobených bakteriemi (např. angína, tuberkulosa).
V této práci byla použita bakterie Rhodococcus erythropolis kvůli své podobnosti
s patogenním mikroorganismem Mycobacterium tuberculosis. Oba mikroorganismy
v obsahují v buněčných obalech kyseliny mykolové, která způsobují rigiditu a odolnost
buněčných obalů. U vybraného mikroorganismu byly pozorovány účinky antibiotik
cefalosporinu C, bacitracinu, polymyxinu B a chlorhexidinu na stabilitu biofilmu vytvořeném
na různých materiálech.
SVK 2011
Sekce :
Biotechnologie II
Mikrobiální produkce rhamnolipidů a jejich využití
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Richard Ježdík
M2
Ing. Miriam Hošková
Působením člověka je životní prostředí kontaminováno množstvím hydrofobních polutantů.
Problémem při biodegradaci těchto látek je jejich nízká rozpustnost ve vodě, což způsobuje
špatnou dostupnost pro mikroorganismy. Pro zvýšení rozpustnosti těchto látek je možné
aplikovat povrchově aktivní látky (surfaktanty), avšak tyto látky mohou mít negativní vliv na
životaschopnost mikroorganismů. Použití biosurfaktantů na bázi rhamnolipidů je slibným
řešením, jelikož jsou tyto látky biologicky odbouratelné.
Tato práce je zaměřena na volbu zdroje uhlíku a energie pro produkci rhamnolipidů pomocí
bakterie Enterobacter asburiae. Druhá část této práce se zabývá biodegradací naftalenu
pomocí dvou bakteriálních kmenů izolovaných z půdy kontaminované naftalenem. Tyto
kmeny byly předem adaptovány ve formě biofilmu v aerované náplńové koloně.
Sekce :
Biotechnologie II
Detekce bakteriální kontaminace v pivu pomocí metody
PCR
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Nikol Krmenčíková
B3
Jedním z problémů pivovarského průmyslu může být kontaminace různými rody bakterií.
V průběhu pivovarského procesu je bakteriální kontaminace téměř vyloučena, vzhledem
k vysokým teplotám a přítomnosti hořkých chmelových látek. Během kvašení pak vyšší
osmotický tlak a vznikající etanol nejsou vhodným prostředím pro jejich růst. Při používání
starších technologických postupů bylo možné se setkat s kontaminací aerobními bakteriemi
např. při chlazení mladiny na štoku. V moderních stáčecích zařízeních, kdy je snaha o co
nejvyšší možnou eliminaci kyslíku, se mohou v pivu vyskytovat anaerobní bakterie.
Pro detekci a identifikaci bakterií ve vzorcích piva, byla použita metoda PCR. Primery byly
navrženy, pomocí internetové databáze: Design real-time qPCR assays. Konečná detekce
mikroorganismů byla provedena na přístroji: LightCycler® 2.0 Instrument (Roche).
Byly identifikovány bakterie rodu: Megashere sp., Pectinatus sp., které jsou anaerobní,
gram-negativní mikroorganismy, produkující kyseliny a způsobující zákal, a Lactobacillus sp -
SVK 2011
gram-pozitivní bakterie, která rovněž způsobuje zákaly a produkcí kyselin znehodnocuje
senzorickou jakost piva.
Sekce :
Biotechnologie II
Vliv resveratrolu a jeho analogů na adhezivní schopnosti
bakteriálních buněk
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Jana Křenková
M2
Stilbeny jsou přírodní fenolické sloučeniny rostlin, které působí jako ochranné látky pro
buňky, které jsou vystaveny stresu (UV záření, teplota). Stilbeny řadíme mezi fytoalexinysekundární metabolity, mezi jejichž zástupce patří např.: resveratrol, pinosylvin a další.
V přítomnosti některých stilbenů, ve stresových podmínkách, nedochází k nárůstu
bakteriálních buněk. Toto zjištění se však týká jen některých stilbenů, především resveratrolu
a pinosylvinu. Adhezi studujeme díky schopnosti buněk tvořit biofilm. Biofilm je vrstva
organismů na povrchu (jakýkoliv materiál, na kterém je daný organismus schopen adheze,
např.:nemocniční materiál, sliznice, povrchy ve vodním prostředí). Biofilm je schopen
odolávat různým fyzikálním a chemickým vlivům. V této práci sledujeme vliv stilbenů na růst
bakterií: Rhodococcus erythropolis, Pseudomonas aeruginosa, Micrococcus luteus. Jsou
zjiš´továny rozdíly v růstu mezi čistou populací a mezi populací ovlivněnou stilbeny:
resveratrolu, pinosylvinu, pterostilbenu. Dále sledujeme jejich schopnost ovlivňovat tvorbu a
stabilitu biofilmu na různých nosičích.
Sekce :
Biotechnologie II
Vliv chmelových přípravků na stabilitu pěny
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Petr Linhart
M2
doc. Ing. Tomáš Brányik, Ph.D.
Pivní pěna patří mezi kvalitativní i kvantitativní znaky, které charakterizují pivo. Bohatá, hustá
a dlouhotrvající pěna je jedním z prvních vjemů, které jako spotřebitelé vizuálně vnímáme.
Za hlavní pěnotvorné látky v pivu jsou považovány především bílkoviny, respektive bílkoviny
s hydrofobním charakterem a hořké chmelové látky, zvláště iso-α-hořké kyseliny. Naším
hlavním cílem bylo sledovat vliv obsahu hořkých látek na tvorbu a stabilitu pěny. Měření byla
prováděna na modelovém roztoku, který měl složení: ethanol, voda a bílkovinnou část tvořil
hovězí sérový albumin (BSA). Do tohoto roztoku byly přidávány hořké látky. Jednalo se o iso
- extrakt (Iso-α-kyseliny), tetra-iso - extrakt (tetrahydro-iso-α-kyseliny) a rho-iso-extrakt (rhoiso-α-kyseliny). Vliv na pěnu se zkoumal u jednotlivých extraktů v různých koncentracích.
SVK 2011
Vytvořená pěna byla poté vyhodnocována na základě rozpadových křivek. Výsledky ukazují
na rozdílné stabilizační schopnosti jednotlivých chmelových přípravků.
Sekce :
Biotechnologie II
Mikrobní produkce jantarové kyseliny
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Jana Macháčková
M2
prof. Ing. Mojmír Rychtera, CSc.
Kyseliny jantarová je produktem anaerobního kvašení a jedním z meziproduktů Krebsova
cyklu. Slouží jako surovina pro výrobu mnoha důležitých chemických látek, hlavně 1,4butandiolu. Dále se používá v řadě průmyslových odvětvích, včetně výroby polymerů,
potravinářství a ve farmaceutickém průmyslu. V současné době se vyrábí z ropy, ale
s rostoucí cenou ropy a zvýšeným zájmem o životní prostředí se do popředí dostává
fermentační výroba jantarové kyseliny.
Tato práce se zabývá testováním mikrobních kmenů z pěti mezinárodních sbírek
mikroorganismů s cílem nalézt vhodný produkční kmen, který by mohl být dále východiskem
pro optimalizaci procesu a případně pro jeho další šlechtění. V předchozí etapě práce byly
ze 13 kvasinkových kmenů vybrány pro další experimenty 2 kmeny – Candida zeylanoides a
Candida catenulata, které jsou v literatuře popsány jako potenciálně nejvhodnější aerobní
producenti kyseliny jantarové, ale i dalších organických kyselin (např. jablečné kyseliny).
Tyto dva kmeny byly kultivovány za přesně definovaných podmínek na médiu s etanolem
jako zdrojem uhlíku a energie. Koncentrace vyprodukované kyseliny jantarové a ostatních
kyselin byla poté zjištěna pomocí HPLC.
Sekce :
Biotechnologie II
Plísňová kontaminace v průběhu sladování, její identifikace
a kvantifikace pomocí metody PCR
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Michaela Poštulková
M2
Pro stanovení plísní se nejčastěji používají metody kultivační, kdy se identifikace provádí
pomocí makroskopických a mikroskopických znaků. Nevýhodou je časová náročnost a
potřeba vyškoleného pracovníka. V současné době jsou stále více využívány metody
mikrobiologické instrumentální, mezi něž řadíme i PCR. PCR – polymerasová řetězová
reakce je molekulárně biologická metoda využívající rychlou syntézu DNA in vitro.
Nevýhodou může být vysoká pořizovací cena a nutnost izolace DNA ze vzorku. Výhodami
jsou pak její přesnost, rychlost a citlivost. Byly identifikovány plísně z řad vzorků odebíraných
v průběhu sladařského procesu. Pro izolaci DNA plísní byly použity kity od firmy Elizabeth
Pharmacon. Vlastní stanovení pak proběhlo v přístroji LightCycler® 2.0 Instrument od firmy
Roche za přesně definovaných podmínek. Nasyntetizování DNA se projevilo nárůstem
fluorescence. Následovala kvantifikace vybraných vzorků v řadách ječmen až slad. PCR je
vhodnou metodou nejen na přesné určení druhu mikroorganismu, ale lze ji též použít pro
SVK 2011
určení množství zvolené plísně ve vzorku. PCR má kromě zmíněné detekce a kvantifikace
mikroorganismů využití i v dalších oblastech – např. zjišťování geneticky modifikovaných
potravin, mapování genomu či určování paternity.
Sekce :
Biotechnologie II
Porovnání metod stanovení hydrofobity buněčného
povrchu u jednobuněčných mikroorganismů
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Karel Zeman
B3
Charakter povrchu jednobuněčných mikroorganismů zásadním způsobem ovlivňuje
schopnosti a ochotu buněk vytvářet biofilm. Interakční energie pro systém buňky-nosič
předpovídají adhezní vlastnosti buněk na různé materiály. Fyzikálně-chemické vlastnosti
povrchu lze stanovovat několika způsoby. Nejjednodušší metodou je MATH metoda určení
hydrofobity buněčného povrchu, další metodou je termodynamický přístup - měření
kontaktního úhlu (DLVO a XDLVO teorie) a měření zeta potenciálu. Každá metoda se
vyznačuje značnou šíří modifikací pro různé typy mikroorganismů. Naším cílem je nalézt
takové podmínky stanovení, které by byly jednotně použitelné pro G+, G- bakterie i pro
kvasinky, aby bylo možné pomocí změněných parametrů kultivace, na základě výsledků
měření, předpovědět pravděpodobnost tvorby biofilmů s vysokou přesností.
SVK 2011
Sekce:
Biotechnologie III (přednášková)
posluchárna A12, 8:30
Komise:
Předseda:
Členové:
Studenti:
Sekce :
doc. Ing.Tomáš Brányik, Ph.D.
Ing. Michaela Linhová
Bc. Ines Abouzidová
Waldir Estella Escalante
Bc. Jitka Holfeldová
Bc. Jan Kačaba
Bc. Karolína Pádrová
Bc. Tomáš Pokorný
Bc. Věra Šalplachtová
Bc. Lenka Wiedenová
Biotechnologie III
Intermediáty biodegradace nitroaromatických látek
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Ines Abouzidová
M2
kvasné technologie a bioinženýrství
Ing. Martin Halecký, Ph.D.
Nitrofenoly a nitrotolueny patří mezi významné polutanty, které do prostředí pronikají
zejména z průmyslové výroby a skladování výbušnin, barviv a pesticidů. Vzhledem k jejich
vysoké toxicitě a zároveň poměrně velké stabilitě tvoří nitroaromatické látky skupinu
nebezpečných a perzistentních látek dlouhodobě kontaminujících půdu, sedimenty nebo
podzemní vodu. Biologické metody jejich odstraňování pomocí mikroorganismů mohou vést
k tvorbě intermediátů, které jsou výsledkem oxidačních i redukčních metabolických drah. V
některých případech mohou být tyto metabolity toxičtější než samotné výchozí látky. Proto je
důležité mít spolehlivé analytické nástroje ke stanovení nitroaromatických látek a jejich
metabolitů. Cílem této práce bylo vyvinout účinnou metodu pro analýzu nitroaromatických
látek a jejich intermediátů na GC-MS. Účinnost extrakce těchto látek do dvou rozpouštědel
s různou polaritou (diethylether a dichlormethan) byla zjišťována pomocí HPLC-DAD. Dalším
cílem této práce byla kvantitativní izolace látek z extrakčního činidla v čistém stavu. Přestup
nitroaromatických látek a jejich intermediátů závisí na polaritě látek, jejich struktuře a typu
funkčních skupin. Přestup některých látek do organické fáze je 100% (nitrotolueny) a
účinnost přestupu jiných závisí na druhu rozpouštědla (aminofenoly).
SVK 2011
Sekce :
Biotechnologie III
Compounds of sensory importance produced by
immobilised yeast cells during fermentation
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Waldir Estela Escalante
M2
Fermentation Chemistry and Bioengineering
prof. Ing. Karel Melzoch, CSc.
Saccharomyces cerevisiae is commonly used in the production of alcoholic beverages such
as wine, beer and ciders. Alcoholic fermentation is carried out normally with free cells
suspended in the fruit must. Nowadays, techniques of cell immobilisation using cheap and
non-toxic carriers are being tested in order to evaluate their possible use in production of
fermented beverages. Furthermore, the use of non-Saccharomyces yeasts is an interesting
alternative in wine and cider production, the strains must contribute to the sensory quality of
the fermented beverage. On the other hand, fermentation techniques using mixed and
sequential cultures are also becoming of interest for enologists.
The aim of this research was to evaluate the compounds of sensory importance produced by
free and immobilised cells of Saccharomyces cerevisiae RIVE 15-1-77 and Candida stellata
RIVE 3-16-1 cultivated as mixed cultures in synthetic medium and grape must. Experiments
were done using different proportions of inoculum such as 70/30, 50/50 and 30/70% v/v
respectively. Volatile and non-volatile compunds produced during fermentation were
analysed by HPLC and GC.
Sekce :
Biotechnologie III
Studium vlivu antibiotik na tvorbu a stabilitu biofilmu
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Jitka Holfeldová
M2
Ing. Dagmar Pospíšilová
V přírodě většina mikroorganismů preferuje životní styl ve formě biofilmu, který
charakterizujeme jako strukturované společenství buněk přichycené k biotickým a abiotickým
povrchům, včetně lidských tkání. Bakterie ve formě biofilmu jsou vysoce odolné vůči
působení antibiotik a tím schopné perzistence při chronických infekcích.
Tato práce se zabývá vlivem antimikrobních látek na adhezi bakterií, na tvorbu a stabilitu
biofilmu a na změnu morfologie u bakterií Pseuodomonas fluorescens a Rhodococcus
erythropolis, které byly vybrány jako modelové organismy pro podobnost povrchových
struktur s patogenními Pseudomonas aeruginosa a Mycobacterium tuberculosis. Byl
sledován vliv bacitracinu, cefalosporinu C, chlorhexidinu a polymyxinu B na počáteční stadia
adheze v průtočné cele. Tvorba biofilmu byla sledována mikroskopicky, získané fotografie
byly vyhodnoceny pomocí analýzy obrazu (program NIS Elements, CR).
Sekce :
SVK 2011
Biotechnologie III
Výroba bioetanolu z hydrolyzátů pšeničné slámy
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Jan Kačaba
M2
Dr. Ing. Leona Paulová
Výroba ethanolu druhé generace je prozatím méně výhodná, než výroba ethanolu ze
škrobnatých a cukernatých plodin. Proto je snaha využít levných odpadních surovin, z nichž
právě obilná sláma patří k nejlépe zpracovatelným materiálům. Hlavní složky lignocelulosové
biomasy tvoří polymerní sacharidy celulosa a hemicelulosa, které spolu s ligninem vytváří
komplexní strukturu, kterou je nutné před vlastní enzymatickou hydrolýzou a fementací
porušit v procesu předúpravy. Při tomto zpracování však mohou vznikat degradační
produkty, které inhibiují činnost hydrolytických enzymů a metabolismus produkčních
mikroorganismů. V práci byly ověřeny dvě metody stanovení inhibičních látek (HPLC a
spektrofotometrie), které byly využity ke stanovení jejich obsahu v hydrolyzátech pšeničné
slámy. Dále byla provedena enzymová hydrolýza celulózy pomocí komerčního preparátu
NS-22086 (Novozyme) při teplotě 45 °C (optimum pro enzymový preparát) a 30 °C
(optimum pro produkční mikroorganismus). Dosažená konverze po 27 hodinách byla 75 %
a 69 %. Relativni rychlost konverze byla při 45 °C 1,7 × větší. Fermentací vzniklé glukosy
pomocí bakterie Z. mobilis byl dosažen výtěžek ethanolu z celulosy 0,41 g/g po 23
hodinách. Ze 100 kg slámy s obsahem 40 % celulosy lze tedy vyrobit teoreticky 16 kg
ethanolu.
Sekce :
Biotechnologie III
Interakce nanočástic železa s prokaryotní a eukaryotní
buňkou
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Karolína Pádrová
M2
Nanočástice železa nulové valence disponují značným redukčním potenciálem, kterého lze
úspěšně využít v oblasti remediací. Poměrně velká reaktivita nanočástic železa je však
příčinou vzniku oxidativního stresu, který je důsledkem toxicity této látky. Znalost
bakteriocidního účinku nanočástic železa je důležitá vzhledem k jejich uplatnění při sanaci
kontaminovaných oblastí, kde by mohly negativně narušovat přirozené mikrobní populace.
V této práci se zabýváme výzkumem ovlivnění růstu modelových mikroorganismů,
zastupujících prokaryotní a eukaryotní buňku, které jsou vystaveny působení nanočástic
nulmocného železa.
Vliv nanočástic železa byl zkoumán u gram-negativní bakterie Pseudomonas fluorescens,
gram-pozitivní bakterie Rhodococcus erythropolis a kvasinky Trichosporon cutaneum. Byla
zjišťována schopnost reprodukce těchto mikroorganismů po přidání stresoru (nanoželeza)
v pozdní exponenciální fázi jejich růstu. Inhibiční účinek nanočástic železa byl porovnán
s účinky modelových látek, které jsou známými poskytovately reaktivních forem kyslíku
(peroxid vodíku a menadion).
Sekce :
SVK 2011
Biotechnologie III
Kontinuální produkce biobutanolu
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Tomáš Pokorný
M2
Dr. Ing. Petra Patáková, Ing. Jakub Lipovský
Fermentační produkce rozpouštědel (acetonu, butanolu a etanolu) byla v 50. - 60. letech
minulého století vytlačena petrochemickou produkcí; opětovný zájem o ní je dán fyzikálněchemickými vlastnostmi butanolu, které jsou obdobné jako u benzínu. Butanol je produkován
solventogenními druhy anaerobního bakteriálního rodu Clostridium tzv. aceton-butanolovým
kvašením. Tato metabolická dráha se dělí do dvou fází. V první dochází k produkci
organických kyselin, což způsobí pokles hodnoty pH. Tyto hodnoty pH jsou pro klostridie
toxické, proto dojde k přepnutí metabolismu do druhé fáze. V této fázi jsou organické
kyseliny částečně reasimilovány a ze substrátu se tvoří rozpouštědla aceton a butanol.
Druhá fáze je také spojena se sporulací. Fakt, že je butanol produkován ve dvoufázové
metabolické dráze komplikuje kontinuální fermentační produkci kvůli neustálému střídání
jednotlivých fází. Butanol byl produkován buňkami kmene Clostridium pasteurianum NRRL
B-592 ve dvou uspořádáních kontinuální kultivace: i) s imobilizovanou produkční kulturou
v průtočném bioreaktoru a ii) dvoustupňovou fermentací s volnými buňkami, s regulací
hodnoty pH v obou stupních. Při kontinuální fermentaci s imobilizovanými buňkami bylo
dosaženo průměrné produktivity tvorby rozpouštědel 0,27 g/l/h.
Sekce :
Biotechnologie III
Produkce biosurfaktantů termofilními bakteriemi
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Věra Šalplachtová
M2
Ing. Lucie Siříšťová, Ph.D.
V kultivačním médiu tří termofilních kmenů náležejících k rodům Thermus a Meiothermus
byly zjištěny povrchově aktivní látky, které při detailnější analýze byly identifikovány jako
rhamnolipidy. Rhamnolipidy byly z kultivačního média extrahovány, přečištěny preparativní
tenkovrstvou chromatografií a jejich struktura byla určena pomocí tandemové hmotnostní
spektrometrie. Dalším cílem studie je zjistit, zda a za jakých podmínek jsou termofilní kmeny
schopny produkovat významné koncentrace rhamnolipidů či jiných biosurfaktantů. K těmto
cílům je nutné nalézt vhodné metody, které by umožnily sledovat změnu koncentrace
biosurfaktantů v kultivačních médiích. Proto se v současné době zabýváme testováním a
optimalizací tří metod: měřením emulsifikační aktivity, měřením změn povrchového napětí a
HPLC stanovením rhamnosy. První dvě zmíněné metody informují o emulsifikačních
vlastnostech a schopnosti měnit povrchové napětí všech látek obsažených v kultivačním
médiu. HPLC metoda je pak zaměřena konkrétně na nepřímé stanovení rhamnolipidů po
jejich kyselé hydrolýze.
SVK 2011
Sekce :
Biotechnologie III
Analýza obsahu aminokyselin v pivu
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Lenka Wiedenová
M2
Za jeden z nejoblíbenějších nápojů v České republice je považováno české pivo. Z hlediska
chemického a potravinářského je důležitým zdrojem vitamínů, proteinů a aminokyselin.
Aminokyseliny jsou základním stavebním prvkem bílkovin, jež tvoří nedílnou součást výživy
populace.
Jsou nejen zdrojem dusíku pro růst mikroorganismů, ale hrají také významnou roli při
kvašení a metabolismu dusíkatých látek a vývoji enzymatického aparátu buňky. Za důležité
je považováno 20 aminokyselin (tzv. kódované), jejichž obsah lze sledovat v pivě, anebo v
jiných fermentovaných produktech.
Byla provedena analýza volných aminokyselin a následné porovnání v různých typech a
značkách komerčně dostupných českých piv. Stanovení proběhlo metodou kapalinové
chromatografie, použitým přístrojem byl Waters Alliance HPLC systém s fluorescenčním
detektorem. Vzorky byly derivatizovány pomocí reagentu AQC (6-aminochinolyl-Nhydroxysukcinimidyl karbamát), aby vznikl stabilní derivát, který neinteraguje s nosičem.
SVK 2011
Sekce:
Struktura a funkce proteinů (plakátová)
ústav biochemie a mikrobiologie, 9:00 – 13:00
Komise:
Předseda:
Členové:
Studenti:
Sekce :
doc. Ing. Richard Hrabal, CSc.
Ing. Michaela Marková, Ph.D.
Ing. Jiří Šantrůček, Ph.D.
Ing. Tibor Füzik
Ing. Vojtěch Jurga
Bc. Dagmar Březinová
Bc. Renata Doleželová
Bc. Katarína Hlat-Glembová
Bc. Petr Hošek
Bc. Eva Jablonská
Bc. Lenka Strnadová
Bc. Radek Šach
Struktura a funkce proteinů
Role proteinu SUMO v degradaci proteinů in vivo
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Dagmar Březinová
M1
Biochemie a Mikrobiologie
Ing. Zdeněk Knejzlík, Ph.D.
Protein SUMO patří do rodiny vysoce konzervovaných proteinových modifikátorů strukturně
příbuzných s ubikvitinem, které jsou schopny měnit aktivitu a subcelulární lokalizaci řady
buněčných faktorů. Kovalentní vazba mezi proteinem SUMO a jeho substrátem může být
hydrolyzována činností proteas specifických pro SUMO (SENP), které tak zajišťují
reverzibilitu této modifikace. Naše práce je zaměřena na studium role proteasy SENP6 a
proteinu SUMO v proteasomální degradaci proteinů in vivo. Vzhledem k tomu, že proteasy
specifické pro ubikvitin jsou asociovány s regulační částí 26S proteasomu, rádi bychom
ověřili, je-li tomu tak i u proteasy SENP6. Za účelem izolace 26S proteasomů ze savčích
buněk pomocí bioafinitní chromatografie byly rekombinantně připraveny proteiny His10-S5a a
GST-hHR23B. Potvrzení asociace SENP6 s 26S proteasomem by nás tak mohla přivést o
krok blíže k pochopení další role proteinu SUMO v buňce.
SVK 2011
Sekce :
Posttranslační modifikace proteinů asociujících
s mikrotubuly v eukaryotní buňce
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Renata Doleželová
M2
doc. Dr. Ing. Zuzana Novotná
Posttranslační modifikace proteinů jsou jedním z důležitých regulačních mechanismů
enzymových aktivit. Kromě regulace aktivity enzymů chemickou modifikací mohou ovlivnit
i asociaci proteinů s membránou či cytoskeletálními proteiny. Jednou z důležitých
posttranslačních modifikací je fosforylace. Cytokininy jsou důležité rostlinné hormony
ovlivňující například dělení buněk, růst kořenů, klíčení, zpomalují stárnutí buněk a ovlivňují
také proteom i fosfoproteom v buňce. Cílem práce bylo zjistit, zda námi vybraný cytokinin
BAP ovlivňuje hladiny proteinů asociujících s mikrotubuly. Dále bylo naší snahou objasnit,
zda je odpovědný za fosforylaci jedné z isoforem fosfolipasy D a zda tato kovalentní
modifikace ovlivňuje její aktivitu i asociaci s mikrotubuly. Aktivita fosfolipasy D byla
stanovena spektrofotometricky. Proteiny byly identifikovány pomocí hmotnostní
spektrometrie a k jejich relativní kvantifikaci byly použity iTRAQ značky. Předběžné výsledky
naznačují, že po působení BAP na suspenzní kulturu Arabidopsis thaliana dochází
ke snížení aktivity fosfolipasy D a po ošetření těchto vzorků kyselou fosfatasou dochází
k jejímu významnému zvýšení. Vliv fosforylace na asociaci fosfolipasy D s mikrotubuly nebyl
zatím prokázán.
Sekce :
Predpoveď priestorovej štruktúry β-D-galaktosidasy,
α-L-fukosidasy a určenie ich katalytických aminokyselín
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Katarína Hlat-Glembová
M1
doc. Ing. Vojtěch Spiwok, Ph.D.
Glykosidasy sú významné enzýmy hlavne pre ich transglykosylačné schopnosti, ktoré sú
využívané pri syntéze biologicky a farmaceuticky zaujímavých glykosylovaných molekúl.
V tomto prípade boli študované enzýmy α-L-fukosidasa a β-D-galaktosidasa, izolované
z Paenibacillus thiaminolyticus. Cieľom bola predikcia ich priestorovej štruktúry a určenie
aminokyselín aktívneho miesta. Prvým krokom bolo porovnanie sekvencíí α-L-fukosidasy a βD-galaktosidasy s aminokyselinovými sekvenciami glykosidas so známymi priestorovými
štruktúrami. Proces samotnej predikcie bol realizovaný pomocou programu Modeller. Tieto
modely boli ďalej porovnávané s podobnými štruktúrami, upravované a testované.
Nasledovne boli určené hlavné katalytické aminokyseliny. V enzýme α-L-fukosidasy to boli
Asp186 a Glu239, a v β-D-galaktosidase sa jednalo o Glu157 a Glu233. V budúcnosti bude
prevedená mutagenéza oboch enzýmov za účelom pozmenenia ich katalytickej aktivity a
potvrdenia správnosti predpovedaných modelov.
SVK 2011
Sekce :
Enzymově řízené povrchové mapování proteinů
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Petr Hošek
M2
prof. RNDr. Milan Kodíček, CSc.
Povrchové mapování proteinů je rozšířenou a dlouho používanou metodou, která poskytuje
představu o terciální struktuře studovaného proteinu. Běžně používaná chemická činidla pro
modifikaci určitých povrchových aminokyselin nejsou však přísně specifická a menší činidla
mohou pronikat k aminokyselinovým zbytkům ukrytým hlouběji ve struktuře proteinu.
Tato práce se zabývá aplikací enzymů pro modifikaci povrchu proteinů; cílem práce je
rozšířit použitelnost povrchovému mapování. Pro tento účel byla vytipována křenová
peroxidasa. Při testování její schopnosti modifikovat aminokyseliny v peptidovém řetězci byla
pomocí hmotnostní spektrometrie MALDI-TOF zaznamenána přítomnost peroxidasou
oxidovaných tryptofanů a pravděpodobně i methioninů. Dále bylo zjištěno, že v přítomnosti
volného tyrosinu peroxidasa produkuje směsný dimer z volného a v peptidu vázaného
tyrosinu. Vzhledem k velikosti modifikačního činidla (Tyr) i katalyzátoru (peroxidasa) lze
očekávat, že tato modifikace bude přísně specifická jen pro povrchově dostupné tyrosinové
postranní řetězce.
Sekce :
Identifikace proteinů asociovaných s bakteriálními
lipidovými tělísky metodou peptidového mapování
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Eva Jablonská
M2
Biochemie a mikrobiologie
Ing. Zita Purkrtová, Ph.D.
Lipidová tělíska (lipid bodies, LB) eukaryot i prokaryot jsou tvořena hydrofobním jádrem,
monovrstvou polárních lipidů a asociovanými proteiny. Tyto specifické proteiny, které
stabilizují LB a hrají roli v jejich životním cyklu, byly dosud popsány u rostlin, živočichů a
některých bakterií, dosud však ne u bakterií akumulujících TAG. Cílem této práce je
identifikovat proteiny LB bakterie Alcanivorax borkumensis akumulující TAG. LB byla
izolována centrifugací v hustotním gradientu. Proteiny koizolované s LB byly separovány
pomocí SDS-PAGE a po štěpení trypsinem identifikovány pomocí MALDI-TOF MS metodou
peptidového mapování. S využitím programu Mascot jsme na základě anotovaného genomu
A. borkumensis v databázi NCBInr nalezli odpovídající proteiny. Některé mají na základě
podobnosti přiřazenou domnělou funkci, jiné jsou v databázi vedeny jako hypotetické, tzn.
s dosud neznámou funkcí. Osm vybraných hypotetických proteinů (17 – 49 kDa) bylo
podrobeno in silico analýze. Většina z nich měla výraznější hydrofobní oblast důležitou pro
interakci s hydrofobním jádrem. Proto předpokládáme, že by se mohlo jednat o proteiny
specificky asociované s LB, což se budeme snažit ověřit jejich expresí a další charakterizací.
SVK 2011
Sekce :
Studium role řetězců ubikvitinu v životním cyklu MasonPfizerova opičího viru
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Lenka Strnadová
M2
Mason-Pfizerův opičí virus (M-PMV) patří mezi retroviry skládající své částice v cytoplasmě
hostitelské buňky. Skládání je následováno transportem částic k cytoplasmatické membráně
a jejich pučením z buňky. Pro tuto část životního cyklu retrovirů jsou potřebné krátké
aminokyselinové motivy, nazývané pozdní domény. Pozdní doména PPPY interaguje
s ubikvitin-ligasou Nedd4, nepostradatelnou pro pučení částic. Ubikvitin je malý protein, který
může být prostřednictvím isopeptidové vazby C-terminálního glycinu enzymaticky připojen na
lysinový zbytek cílového proteinu. Ubikvitin je rovněž schopen tvorby topologicky různých
řetězců (má 7 potenciálních akceptorových lysinů). Nově byla např. publikována schopnost
Nedd4 katalyzovat tvorbu řetězce ubikvitinu K63, využívaného také jako specifický signál pro
cílení proteinu do endosomálního systému třídění molekul. Naše práce se zabývá studiem
významu řetězců ubikvitinu v pučení částic M-PMV. Zjistili jsme, že při použití ubikvitinu
neschopného tvorby řetězců téměř nedochází k uvolňování částic do média, což poukazuje
na možný funkční význam řetězců pro pučení M-PMV. V návaznosti na toto zjištění bude
testováno, který typ řetězců je pro pučení nezbytný. Dále se budeme zabývat ověřením
poziční nezávislosti pozdních domén v molekule Gag.
Sekce :
Studium interakce matrixového proteinu Mason-Pfizerova
opičího viru s komplexem vezikulárního transportního
systému COPI
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Radek Šach
M2
Kvasná chemie a bioinženýrství
Ing. Jan Lipov, Ph.D.
Příhodným modelem pro studium životního cyklu retrovirů je Mason – Pfizerův opičí virus
(M-PMV). Na rozdíl např. od HIV jsou jednotlivé kroky jeho životního cyklu, tj. transport
prekursorů virové částice do místa skládání a proces pučení časově a prostorově odděleny.
Matrixový protein (MA) je N-terminálním proteinem stavebního prekursoru kapsidy Gag a
jako takový je významným interakčním partnerem, podílejícím se na vnitrobuněčném
transportu. Proto je zajímavé zjištění interakcí tohoto proteinu s buněčnými partnery.
Pro hledání interakčních partnerů proteinu MA byla použita metoda dvojhybridního
kvasinkového systému. Jedním z identifikovaných interagujících proteinů byla β1
podjednotka coatomeru (COPB1). Coatomer je cytosolický proteinový komplex, který je
zodpovědný za tvorbu váčků. Jejich prostřednictvím jsou pak proteiny obsahující interakční
di-lysinový motiv retrográdně transportovány z Golgiho aparátu do endoplasmatického
retikula.
Cílem práce je ověřit nalezenou interakci dalšími metodami, případně objasnit její
biologickou úlohu.
SVK 2011
Sekce:
Biochemie a detekce mikroorganismů (plakátová)
Komise:
Předseda:
Členové:
Studenti:
Sekce :
doc. RNDr. Jarmila Pazlarová, CSc.
Ing. Petra Prouzová, Ph.D.
Ing. Vlasta Dudková
Ing. Petr Štursa
Ing. Martin Švéda
Bc. Eva Bedrlíková
Bc. Andrea Benešová
Bc. Milena Dražková
Bc. Radka Kopecká
Bc. Jan Potůček
Bc. Jan Wolfram
Bc. Tereza Zemanová
Biochemie a detekce mikroorganismů
Srovnání metod identifikace kultivovatelných a
nekultivovatelných bakterií
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Eva Bedrlíková
M1
Ing. Petra Prouzová, Ph.D.
Bakterie hrají jednu z hlavních rolí v odstraňování organických kontaminantů z životního
prostředí. Jejich identifikace je ztížena tím, že pouze 1-10 % bakterií je možno kultivovat
v laboratorních podmínkách. Tento fakt vedl k rozvoji metod založených na isolaci DNA
přímo z environmentálních vzorků, které pomohou identifikovat i nekultivovatelné bakterie.
Cílem této práce bylo srovnání metod identifikace kultivovatelných a nekultivovatelných
bakterií v rhizosféře rostlin tabáku virginského a křenu selského kultivovaných v zemině
kontaminované polychlorovanými bifenyly (PCB). Kultivovatelné bakterie byly identifikovány
pomocí biochemických testů (NEFERM test 24) a hmotnostní spektrometrie MALDI-TOF a
nekultivovatelné pomocí sekvence 16S rRNA genů. Bylo prokázáno, že biochemické testy
neposkytují relevantní výsledky, zatímco MS MALDI-TOF a sekvenace DNA jsou velmi
spolehlivé metody. Nevýhodou MS MALDI-TOF je její možné využití pouze pro kultivovatelné
druhy. Sekvenace umožňuje identifikaci i nekultivovatelných druhů, je však zdlouhavá a
finančně náročná.
Sekce :
SVK 2011
Faktory virulence rodu Campylobacter
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Andrea Benešová
M2
doc. RNDr. Jarmila Pazlarová, CSc.
Bakterie rodu Campylobacter jsou mikroaerofilní zakřivené gramnegativní tyčinky, běžně
obývající zažívací trakt teplokrevných zvířat. Termotolerantní druhy (C. jejuni a C. coli,
výjimečně C. lari a C. upsaliensis) vyvolávají u lidí kampylobakteriózu, v současné době
nejčastější gastrointestinální onemocnění v rozvinutých zemích. Zdrojem nákazy je syrové,
zvláště drůbeží maso (přímá konzumace či křížová kontaminace). Klinický projev ovlivňuje
nejen zdravotní stav, věk a imunita hostitele, ale i faktory virulence kmene. Mezi faktory
virulence patří schopnost kolonizovat střevní epitel, která je ovlivněna motilitou, Oglykosylací bičíkového flagelinu a tvorbou biofilmu. V této práci bylo studováno 9 izolátů
Campylobacter spp. pocházejících z drůbeže a 2 sbírkové kmeny C. jejuni. Biochemická
identifikace dle ČSN EN ISO 10272 byla potvrzena rodově a druhově specifickou metodou
PCR. Izoláty byly testovány na rezistenci k 12 antibiotikům, míru motility (mozkosrdcová
infúze s 0,25 % agaru) a schopnost tvorby biofilmu v závislosti na médiu, teplotě a kultivační
atmosféře v mikrotitračních destičkách. Metodou PCR byla testována přítomnost klastru šesti
genů cj1321- cj1326 pro O-glykosylaci flagelinu. Práce byla podpořena grantem MŠMT
6046137305.
Sekce :
Izolace a identifikace bakteriálních kmenů degradujících
chlorbenzoové kyseliny
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Milena Dražková
M2
prof. Dr. Ing. Martina Macková
Sekce :
SVK 2011
Izolace a částečná charakterizace lipas produkovaných
kvasinkou Geotrichum candidum 4013
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Radka Kopecká
M2
Ing. Marie Zarevúcka, Ph.D.
Lipasy jsou hydrolytické enzymy, produkované mikroorganismy, rostlinami i zvířaty. Mají
schopnost štěpit triacylglyceroly na glycerol a příslušné mastné kyseliny na fázovém rozhraní
voda-olej. V poslední řadě mají široké uplatnění v různých oborech biotechnologie
především jako biokatalyzátory a také se používají pro stanovení lipidů v klinické biochemii.
Předchozí studie prokázaly, že kvasinka Geotrichum candidum 4013 produkuje dva druhy
lipas: extracelulární lipasu a lipasu vázanou na buňku. Jako induktor lipasové aktivity byl
použit olivový olej. Na základě studie vlivu množství přídavku olivového oleje k indukčnímu
mediu na produkci proteinu s lipasovou aktivitou bylo zjištěno, že 2% přídavek je optimální z
hlediska produkce obou lipas. Aktivita lipas byla sledována spektrofotometricky při 410 nm s
použitím p-nitrofenyllaurátu jako substrátu a scintilační metodou s využitím 14C značeného
trioleinu s izotopem přítomným na karboxylovém uhlíku vázané olejové kyseliny. Indukované
lipasy byly purifikovány a byla stanovena jejich molekulová hmotnost pomocí SDS
elektroforézy s následnou detekcí lipolytické aktivity testovaných lipas pomocí
fluorescenčního substrátu 4-methylumbelliferyl butyrátu. Tyto lipasy budou dále
charakterizovány, bude u nich určeno teplotní a pH optimum, a kinetické parametry.
Sekce :
Vývoj sendvičové ELISA pro detekci bakterie Cronobacter
sakazakii v potravinách
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Jan Potůček
M2
doc. Ing. Igor Hochel, CSc.
Byla vyvinuta metoda enzymového imunochemického stanovení (ELISA) sendvičového typu
pro detekci bakterie Cronobacter sakazakii v potravinách. Pro tento účel byly připraveny dva
konjugáty křenové peroxidasy (Px) a králičích imunoglobulinů (IgG) proti tepelně ošetřeným
buňkám
C.
sakazakii.
Připravené
konjugáty
měly
tyto
parametry:
koncentrace 6,41 mg⋅ml-1, molární poměr IgG/Px = 2,12 (konjugát Px s IgG č. 1);
koncentrace 8,43 mg⋅ml-1, molární poměr IgG/Px = 1,34 (konjugát Px s IgG č. 2).
Dále byly stanoveny pracovní koncentrace imunoreagencií, při nichž detekční limit metody
dosáhl
hodnoty
0,8·106 buněk⋅ml-1
(IgG č. 1)
a
1,0·106 buněk⋅ml-1
(IgG č. 2).
Za účelem zjištění specifity použitých protilátek byla provedena studie křížových interakcí
s limitovaným počtem kmenů rodu Cronobacter a s některými dalšími rody bakterií (celkem
33 kmenů). Použité protilátky jsou specifické. Imunoglobuliny č. 1 vykazují
nekvantifikovatelné křížové interakce 2. typu jen se 4 kmeny Cronobacter sp. U protilátky č. 2
byla pozorována 70% křížová interakce 1. typu s kmenem C. sakazakii DBM 3207 a křížové
interakce 2. typu s 15 kmeny Cronobacter sp., s kmenem Citrobacter braakii DBM 3155,
Citrobacter freundii DBM 3127 a Enterobacter cancerogenus CNCTC 5211.
Sekce :
SVK 2011
Mikrobiální degradace polybromovaných difenyletherů
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Jan Wolfram
M2
prof. Ing. Kateřina Demnerová, CSc.
Cílem mé dosavadní práce bylo izolovat a identifikovat bakterie, které potenciálně degradují
polybromované difenylethery (PBDE). Tyto látky byly a jsou v hojné míře využívány jako
zpomalovače hoření, bohužel kontaminace životního prostředí těmito látkami neustále
vzrůstá a v současnosti je studiu jejich toxicity a degradace věnována velká pozornost.
V rámci projektu byla získána konsorcia mikroorganismů z kontaminovaných kalů čistíren
odpadních vod. Z těchto konsorcií byly izolovány jednotlivé bakterie (potenciální degradéři
sledovaných látek), které měly schopnost růstu na minerálním médiu v přítomnosti
polybromovaného difenyletheru (technická směs PentaBDE) jako jediného zdroje uhlíku a
energie. Izolované kmeny byly identifikovány pomocí hmotnostní spektrometrii MALDI-TOF.
Ze získaných izolátů byl jednoznačné určen pouze rod Brevibacillus. V další práci se
zaměříme na identifikaci bakterií izolovaných z půdy po fytoremediaci kalů kontaminovaných
PBDE a na charakterizaci jejich funkčních genů zodpovědných za biodegradační aktivitu.
Sekce :
Izolace a identifikace rhizosférních bakterií podílejících se
na degradaci polybromovaných difenyletherů
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Tereza Zemanová
M2
Polybromované difenylethery (PBDE) jsou aromatické sloučeniny, které se v řadě materiálů
používají jako retardátory hoření. Přes toxicitu těchto látek existují organismy, které jsou
schopné je z životního prostředí odbourávat. V této práci byly izolovány mikroorganismy
schopné degradovat PBDE z odpadního kalu kontaminovaného těmito sloučeninami.
Mikroorganismy byly izolovány po nabohacovací kultivaci v tekutém minerálním médiu
obsahujícím PBDE jako jediný zdroj uhlíku a energie. Izolované konsorcium bylo testováno
z hlediska schopnosti degradovat PBDE. Kolorimetrickou analýzou byla potvrzena
dehalogenázová aktivita, plynová chromatografie použitá pro stanovení poklesu PBDE po
třech měsících kultivace ukázala pokles těchto látek v kultivačním médiu. Z konsorcia byly
kultivací na pevném minerálním médiu s PBDE izolovány bakterie s potenciální schopností
tyto sloučeniny degradovat. Pro jejich identifikaci byla použita hmotnostní spektrometrie
MALDI-TOF (Matrix-assistated laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry) a
sekvenace amplikonu 16S rRNA. Bakterie byly identifikovány jako Ochrobactrum sp.,
Rhodococcus sp. a Pseudomonas sp.
SVK 2011
Sekce:
Biochemie a ekologie rostlin a vyšších hub (plakátová)
Komise:
Předseda:
Členové:
Studenti:
doc. Dr. Ing. Zuzana Novotná
Ing. Petra Lovecká, Ph.D.
Ing. Ondřej Uhlík, Ph.D.
Ing. Tereza Neubauerová
Ing. Blanka Vrchotová
Bc. Aleš Briksí
Bc. Eva Hoskovcová
Bc. Martina Chovancová
Bc. Iveta Kučerová
Bc. Eliška Neumannová
Bc. Jakub Surýnek
Sekce : Biochemie a ekologie rostlin a vyšších hub
Intracelulární ligandy těžkých kovů v ektomykorhizních
akumulátorech Hebeloma spp. a Russula spp.
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc.Aleš Briksí
M2
doc. Ing. Pavel Kotrba, Ph.D.
Hyperakumulace těžkých kovů v plodnicích a myceliích hub je fenomén, jehož molekulární
podstata zůstává stále málo pochopena. Procesem podmiňujícím (hyper)akumulaci kovů je i
jejich účinná detoxikace. V této studii je ukázáno, že zatímco v plodnicích akumulátorů
Russula spp. je přebytek iontů Zn2+ komplexován přednostně 6kDa peptidy charakteru
metalothioneinů (MT), v plodnicích a kultivovaných myceliích Hebeloma spp. byly Zn2+
zjištěny výhradně v komplexu s glutathionem. Oproti tomu, v plodnicích i myceliích
Hebeloma mesophaeum byly veškeré akumulované Ag+ zjištěny v komplexu s peptidy
povahy MT. Další zájem byl proto zaměřen na stanovení nukleotidové sekvence genů
kódujících ortology metalothioneinů HcMT1 a HcMT2 popsané u H. cylindrosporum jako
ligandy detoxikující Cu+/2+ a Cd2+. Odpovídající HmMT1 a HmMT2 z H. mesophaeum
obsahují 2 introny a kódují peptidy o 59 a 58 aminokyselinových zbytcích, v uvedeném
pořadí. Probíhají analýzy indukce transkripce HmMT1 a HmMT2 ionty Ag+, Cd2+, Cu2+ a Zn2+
i intracelulární speciace těchto kovů v myceliích H. mesophaeum a získané výsledky budou
prezentovány.
SVK 2011
Vliv rostlin a přírodních látek na mikrobiální populace
v kontaminované zemině
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Eva Hoskovcová
M2
prof. Ing. Tomáš Macek, CSc.
Polychlorované bifenyly (PCB) jsou významná xenobiotika kontaminující životní prostředí.
Šetrnou a relativně levnou strategií pro jejich odstranění mohou být bioremediační metody fytoremediace a rhizoremediace, které využívají interakcí rostlin a mikroorganismů. Cílem
této práce je sledovat vliv rostlin a přírodních látek, možných induktorů bakteriální degradace
vybraných xenobiotik, na mikrobiální diversitu a aktivitu degradujících bakterií. Pro
experiment byly vybrány rostliny křen selský a tabák viržinský a přírodní látky - kyselina
kávová, naringin a jejich směs. Úkolem bylo identifikovat aktivní populace bakterií
účastnících se degradace benzoátu, důležitého meziproduktu odbourávání bifenylu a PCB.
Pro identifikaci byla využita metoda Stable Isotope Probing (SIP) založená na charakterizaci
„těžké DNA obsahující stabilní isotop 13C“ u bakterií aktivně metabolisujících značený
substrát. Z výsledků vyplývá, že v rhizosféře vegetované křenem byl prokázán positivní vliv
na mikrobiální populace v přítomnosti samotné rostliny a naringinu. U tabáku došlo
k nárůstu populace také v přítomnosti naringinu a směsi naringinu a kyseliny kávové.
Sekundární metabolity rostlin jako potenciální induktory
degradačních drah xenobiotik
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Martina Chovancová
M1
Polychlorované bifenyly (PCB) mohou být degradovány pomocí rostlin i mikroorganismů.
Rostliny kromě toho uvolňují do rhizosféry sekundární metabolity, které mají podobnou
chemickou strukturu jako bifenyl a mohou k bakteriální degradaci přispět jako potenciální
přírodní induktory degradační dráhy bph-operonu. Cílem práce bylo ověřit schopnost bakterií
degradujících PCB využívat sekundární metabolit kvercetin jako zdroj uhlíku a současně
ověřit schopnost této látky indukovat expresi genů bifenylového operonu. Nejprve byl
studován růst bakterií degradujících PCB v přítomnosti bifenylu a kvercetinu jako zdroje
uhlíku. Dále byla ověřována schopnost obou látek indukovat bifenylový operon. Měření
růstových křivek ukázalo, že kvercetin neslouží jako hlavní zdroj uhlíku. Indukce bifenylového
operonu byla ověřována po izolaci RNA v exponenciální fázi růstu. Po RT-PCR se specifickými primery a kvantifikaci amplifikované cDNA byla vyhodnocována indukce exprese genu
bphA kvercetinem a bifenylem. Podařilo se prokázat, že kvercetin působí jako induktor
degradace PCB, přičemž bakterie izolované z rhizosféry rostlin vykazovaly vyšší hladiny
detekované cDNA než bakterie izolované ze sedimentu. Tím bylo potvrzeno, že kvercetin
může působit jako přirozený induktor a v přírodě může nahradit v laboratoři užívaný bifenyl.
SVK 2011
Rostliny jako zdroj antimikrobiálních peptidů
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Iveta Kučerová
M2
doc. Ing. Lenka Burketová, CSc.
Se vzrůstající rezistencí mikroorganismů k antibiotikům je důležité hledat nové zdroje
antimikrobiálních látek. Jedním z možných a dobře dostupných zdrojů těchto látek jsou
rostliny. Rostlinné antimikrobiální peptidy (AMP) mohou být využity k přípravě antibiotik proti
lidským patogenům nebo k ochraně zemědělských plodin. AMP jsou exprimovány během
interakce rostliny s patogenem a vyvolávají obrannou odpověď rostliny, což může někdy vést
k získání rezistence rostliny vůči patogenu. Cílem této práce je hledat nové rostlinné zdroje
pro izolaci AMP (testované rostliny Brassica napus, Nicotiana tabacum, Tropaeolum majus,
Hedera helix, Reynoutria sachalinensis, Helianthus tuberosus a Sinapis alba) a také zjistit,
zda lze produkci AMP zvýšit vystavením rostlin Brassica napus biotickému stresu, tj. infekcí
rostlin patogeny nebo ošetřením látkami, které se účastní signalizace biotického stresu
(benzothiadiazol a methyljasmonát). Antimikrobiální aktivita izolovaných peptidových frakcí
ze zkoumaných rostlin je testována na následujících mikroorganismech: Bacillus
megaterium, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Proteus mirabilis, Pseudomonas
syringae pv. tomato, Candida utilis a Leptosphaeria maculans. Produkce AMP byla
prokazatelně zvýšena po ošetření rostlin B. napus methyljasmonátem.
Příprava a charakterizace transgenních tabáků určených
pro fytoremediaci těžkých kovů
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Eliška Neumannová
M2
Jednou z možných cest zvýšení rezistence a akumulace těžkých kovů rostlinami může být
nadprodukce metalothioneinů nebo enzymů pro syntézu glutathionu. Glutathion je
prekurzorem fytochelatinů, které vytvářejí s ionty těžkých kovů komplexy vedoucí
k detoxikaci kovů. Protein metalothionein je součástí odpovědi rostlin na stres. Cílem této
práce je charakterizace transgenních rostlin Nicotiana tabacum s geny gsh1 (kódující
γ-glutamylcysteinsynthetasu) a gsh2 (pro glutathionsynthetasu) a příprava transgenních
rostlin N. tabacum s kvasinkovým genem pro methalothionein (CUP). U transgenních rostlin
s geny gsh1 a gsh2 byla optimalizována detekce přítomnosti transgenů a bylo stanoveno
celkové množství glutathionu. Pro transformaci genem CUP byly využity transgenní rostliny
s genem bphC (kódující 2,3-dihydroxybifenyl-1,2-dioxygenasu a štěpící PCB) ve snaze
připravit transgenní rostlinu odolnou vůči anorganickému i organickému polutantu. Nejprve
byla ověřena přítomnost genu bphC na úrovni DNA, RNA a proteinu metodami PCR, RTPCR a Western blot či histochemickou detekcí exprese detekčního markeru. Transformace i
transientní exprese proběhly pomocí bakterie Agrobacterium tumefaciens s genem CUP
v transferové části plasmidu. Inkorporace genu byla prozatím ověřena na úrovni RNA.
SVK 2011
Interakce patogenní houby Fusarium culmorum
s hostitelskou rostlinou
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc.Jakub Surýnek
M2
Plísně rodu Fusarium způsobují závažné choroby rostlin zvané fusariosy. U obilnin snižují
kvalitu zrna a výnos. Fusaria produkují řadu různorodých mykotoxinů. Kontaminované
produkty způsobují vážná onemocnění zvířat i člověka. Z tohoto hlediska je významná
rozmanitá skupina mykotoxinů označovaná jako trichotheceny. Geny trichothecenů jsou
uspořádány do klastru Tri5 a miniklastru Tri1-Tri16. V našem projektu studujeme jejich
expresi na pozadí odrůd ječmene Chevron a Pedant, které se liší odolností vůči fusariové
infekci. Klasy uvedených odrůd byly infikovány F. culmorum a jejich vzorky odebírány
v předem stanovených intervalech. V rámci práce byla izolována RNA a reverzně přepsána
do cDNA. Analýza exprese genů klíčových pro biosyntézu trichothecenů Tri4, Tri5, Tri6 a
Tri10 je prováděna metodou real-time PCR.
Zjistili jsme, že průběh exprese Tri genů se u odrůd Chevron a Pedant liší a že exprese
všech analyzovaných Tri genů má v průběhu infekce obdobný trend. V budoucnu plánujeme
zaměřit se i na gen Tri13, který rozděluje biosyntetické dráhy trichothecenů nivalenolu a
deoxynivalenolu.
SVK 2011
Sekce:
Pathobiochemie I (plakátová)
Komise:
Předseda:
Členové:
Studenti:
Sekce:
doc. Ing. Martin Fusek, CSc.
RNDr. Jarmila Zídková, CSc.
Ing. Eva Benešová, Ph.D.
Ing. Tomáš Podzimek
Ing. Martina Vermachová
Bc. Lenka Černíková
Bc. Veronika Kučerová
Bc. Klára Pečánková
Bc. Tereza Stará
Bc. Helena Šmídová
Bc. Anna Urbanová
Bc. Kateřina Zichová
Pathobiochemie I
Využití fluorescenční mikroskopie při sledování
intracelulárního transportu
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Lenka Černíková
M1
Pro visualizaci proteinů, ať již ve fixovaných preparátech či v živých buňkách, se již léta
s úspěchem používá fluorescenční mikroskopie. Novým trendem, dále zvyšujícím možnosti
zejména sledování vnitrobuněčného transportu in vivo, je použití fotoaktivovatelných a
fotokonvertibilních fluorescenčních proteinů. Objektem zkoumání naší laboratorní skupiny je
již léta Masonův-Pfizerův opičí virus (M-PMV), retrovirus, využívaný jako modelový
organismus zejména při studiu intracelulárního transportu prekursorů virové kapsidy do
místa skládání. Ve své práci jsem připravila konstrukty umožňující produkci strukturního
polyproteinu Gag ve fúzi s fotoaktivovatelným GFP (PA-GFP) a produkci prekursoru
obalového glykoproteinu Env ve fúzi s fotokonvertibilním proteinem Dendra2. To nám
umožní nejen srovnání stacionárního stavu, tj. přítomnosti Gag či Env v různých
kompartmentech buňky srovnáním s různými markery jako je např. marker pozdních
endosomů Rab9 ve fúzi s CFP, ale též sledování směru transportu z místa fotoaktivace či
fotokonverze. Cílem práce je tedy prověření možnosti využítí PA-GFP a Dendra2 fúzí pro
mikroskopické sledování dynamického transportu virových komponent v živé buňce.
SVK 2011
Sekce:
Pathobiochemie I
Změny ve složení gangliosidů u cholestázy indukované
estrogeny a při modulaci hemoxygenasy I
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Veronika Kučerová
M2
Ústav biochemie a mikrobiologie
MUDr. Lucie Muchová, Ph.D.
Gangliosidy patří do skupiny glykosfingolipidů (GSL), hojně zastoupených ve vnější vrstvě
plazmatické membrány. Zde chrání buňku proti detergentnímu vlivu žlučových kyselin (ŽK),
které se při cholestáze hromadí v hepatocytu. Hemoxygenasa-I (HO-I) je klíčovým enzymem
při katabolismu hemu, jehož degradací vznikají aktivní molekuly biliverdin, železo a oxid
uhelnatý. Indukce tohoto enzymu má antioxidační, protizánětlivé a antiproliferativní účinky.
U samic potkanů kmene Wistar (n=6 v každé skupině) byla vyvolána cholestáza
17-α ethinylestradiolem (EE) po dobu 18-ti dnů. Aktivace HO-1 bylo dosaženo heminem a
inhibice mesoporfyrinem cínu. Kontrolám byl aplikován pouze propandiol (vehikulum pro EE).
Aktivita HO-1 byla měřena metodou plynové chromatografie, ŽK a gangliosidy byly
stanoveny spektrofotometricky a jejich změny ve složení chromatografií na tenké vrstvě
(TLC). U cholestatických vzorků potkana bylo pozorováno signifikantní zvýšení koncentrace
celkových gangliosidů a biosyntézy b-větve GSL. Dle pilotních výsledků vede inhibice HO-I
ke snížení koncentrace ŽK, avšak aktivita alkalické fosfatasy, jakožto dalšího cholestatického
markeru, zůstala beze změny. To může být vysvětleno jako specifický mechanismus
mesoporfyrinu na hladinu ŽK v séru, což musí být podrobeno dalšímu výzkumu.
Sekce :
Pathobiochemie I
Změny plasmatického proteomu skupiny RAEB-1
myelodysplastického syndromu
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Klára Pečánková
M2
Ing. Jiří Suttnar, CSc.
Myelodysplastický syndrom (MDS) je skupina onkohematologických onemocnění
postihujících kostní dřeň. Refrakterní anemie s nadbytkem blastů typ 1 (RAEB-1) je jednou
z podskupin MDS. Cílem práce bylo nalézt změny v proteomu plasmy u RAEB-1 pacientů.
Ve studii bylo porovnáno 7 vzorků RAEB-1 oproti 17 kontrolním vzorkům. Depletované
vzorky krevní plasmy byly analyzovány 2D SDS-PAGE, gely obarveny koloidní Coomassie
Blue, digitalizovány a statisticky vyhodnoceny programem Progenesis SameSpots. Proteiny
signifikantně odlišných spotů byly identifikovány pomocí nanoLC-MS/MS. U vybraných
proteinů byla provedena relativní kvantifikace pomocí hmotnostní spektrometrie (Selected
Ion Monitoring). Bylo nalezeno 56 signifikantně se lišících spotů (ANOVA, p<0,05)
odpovídajících 50 proteinům. Byla prokázána přítomnost posttranslační modifikace proteinu
leucine-rich alpha-2-glycoprotein. Námi zjištěné změny by mohly přispět k přesnější
diagnostice, případně pomoci při objasnění mechanismů vzniku MDS.
SVK 2011
Sekce:
Pathobiochemie I
Asociace antioxidačních enzymů s rozvíjející se preeklampsií
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc.Tereza Stará
M2
Jedním z patologických stavů III. trimestru těhotenství je tzv. pre-eklampsie, jež je
charakterizována zvýšeným krevním tlakem, zvýšeným množstvím bílkovin v moči nebo
např. sníženým prostupem látek přes placentu. Tento stav může zapříčinit vznik nadměrného
množství reaktivních forem kyslíku. Průkaz zvýšené aktivity antioxidačního systému ochrany
buněk by tudíž mohl sloužit jako diagnostický ukazatel.
Cílem práce je stanovení kinetických parametrů antioxidačních enzymů v lyzátech erytrocytů,
krevních sérech pre-eklamptických pacientek a kontrolních skupin. Pro naši studii byly
vybrány enzymy glutathionreduktasa (GR, EC 1.8.1.7) a glutathion-S-tranferasa (GST,
EC 2.5.1.18).
Byl zjištěn signifikantní nárůst specifické aktivity GR u pre-eklamptických pacientek
v porovnání s kontrolní skupinou, přičemž změna specifické aktivity GST patrná nebyla.
Sekce :
Pathobiochemie I
Polymorfismy v genech ovlivňujících hladiny bilirubinu
v séru a jejich vztah k onemocněním vyvolaným oxidačním
stresem
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Helena Šmídová
M2
RNDr. Alena Jirásková, Ph.D.
Stanovení polymorfismů v promotorových oblastech genů HMOX1 a UGT1A1 u pacientů s
aterosklerózou
Úvod. Hemoxygenáza 1 (HMOX1) a bilirubin-UDP-glukuronyltransferáza (UGT1A1), enzymy
ovlivňující hladiny bilirubinu v séru hrají významnou úlohu v ochraně před oxidativním
stresem. Cílem této studie bylo zjistit, zda mikrosatelitní polymorfismy v promotorových
oblastech genů HMOX1 a UGT1A1 ovlivňují riziko vzniku různých forem aterosklerózy.
Metodika. Tandemové repetice (GT)n a (TA)n v promotorových oblastech genů HMOX1 a
UGT1A1 byly amplifikovány pomocí PCR a jejich počty byly následně stanoveny pomocí
fragmentační analýzy na kapilárním sekvenátoru (CEQ 8000, Beckman Coulter).
Výsledky. Polymorfismy v promotorových oblastech obou kandidátních genů byly vyšetřeny
u 241 pacintů s aterosklorózou.
Závěr. V následujícím kroku bude porovnán výskyt vyšetřovaných polymorfismů u pacientů
s aterosklerozóu a u zdravé populace.
SVK 2011
Sekce:
Pathobiochemie I
Sledování lokalizace proteinkinasy PLK1 a proteinu UBL5 v
savčích buňkách
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Anna Urbanová
M2
Protein UBL5 je řazen mezi strukturní homology ubikvitinu, a to na základě jeho terciární
struktury. Naopak na úrovni primární struktury je podobnost mezi UBL5 a dalšími homology
pouze 23 %. Mezidruhově vykazuje protein UBL5 vysokou sekvenční konzervovanost, což
napovídá, že by mohl mít v buňce nezastupitelnou roli. V této práci jsme studovali vztah
proteinu UBL5 s proteinkinasou PLK1, která katalyzuje fosforylaci cílového proteinu v
konsensuálním fosforylačním motivu D/E-x-S/T-Φ-x-D/E nacházejícím se také v primární
struktuře UBL5. Naším cílem bylo sledovat lokalizaci UBL5 a kinasy PLK1 v buňce pomocí
imunofluorescenční mikroskopie. Vytvořili jsme konstrukty pro transientní expresi fúzních
proteinů Myc-PLK1 a HA-UBL5 v savčích buňkách. S využitím specifických protilátek jsme
detekovali a prokázali kolokalizaci proteinu UBL5 a kinasy PLK1 v buňkách U2-OS. Tato
první indicie naznačuje existenci zatím blíže neurčeného vztahu mezi proteinem UBL5 a
kinasou PLK1, a jeho bližší charakterizace bude předmětem dalších in vitro experimentů.
Sekce :
Pathobiochemie I
Polymorfismy genu FGB a jejich asociace s koronárními
syndromy
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Kateřina Zichová
M2
Ing. Jiří Suttnar, CSc.
FGB je jeden ze tří genů kódujících fibrinogen, který se účastní koagulační kaskády a vzniku
trombu. Dočasné nebo úplné uzavření koronární arterie trombem je společnou
pathofysiologickou příčinou koronárních syndromů. Cílem této práce bylo objasnit souvislost
typu formy FGB genu se vznikem koronárních syndromů. Z krve pacientů trpících
koronárními syndromy a kontrolní skupiny pacientů byla izolována DNA, která byla
amplifikována pomocí PCR a následně analysována SNP metodou v pozicích RS 1800790 a
RS 4220 FGB genu. Dále byla turbidimetricky stanovena závislost tvorby a degradace
fibrinového klotu v plasmě pacientů na čase (trombinový, reptilasový a fibrinolytický test).
SNP analysa byla provedena u 336 pacientů a u části z nich byly změřeny turbidimetrické
křivky. Prozatím nebyla na hladině spolehlivosti 5 % prokázána významná korelace mezi
vznikem onemocnění a zkoumanou variantou FGB genu. Počet měření trombinových,
reptilasových a fibrinolytických testů zatím není dostatečný pro statistické zhodnocení. U
zkoumaného souboru pacientů jsme neprokázali asociaci stanovovaných SNP s výskytem
koronárních syndromů. Případné vlivy SNP na funkční vlastnosti fibrinogenu budou
vyhodnoceny po získání dostatečného množství dat.
SVK 2011
Sekce:
Pathobiochemie II (plakátová)
Komise:
Předseda:
Členové:
Studenti:
Sekce :
doc. Ing. Igor Hochel, CSc.
Ing. Martina Blažková, Ph.D.
Ing. Markéta Častorálová
Ing. Vojtěch Škop
Bc. Tereza Klobásová
Bc. Martin Knížek
Bc. Žaneta Procházková
Bc. Radovan Pospíšilík
Bc. Jakub Šuk
Bc. Markéta Thimová
Bc. Tereza Tůmová
Pathobiochemie II
Nové aspekty působení systémové enzymoterapie a
antibiotik
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Tereza Klobásová
M2
Rezistence mikroorganismů k antibiotikům je dnes závažným problémem, z tohoto důvodu je
nutné hledat nové alternativy antibiotik nebo způsoby pro posílení účinnosti těch stávajících.
Tato práce se zabývá studiem spolupůsobení antibiotik a proteolytických enzymů a vychází
z už dříve získaných výsledků možného synergismu působení proteolytických enzymů
s antibiotiky. Pomocí turbidistatického měření růstových křivek byl zkoumán vliv přítomnosti
proteolytických enzymů trypsinu a chymotrypsinu na účinek antibiotik. u vybraných zástupců
gram-pozitivních (Staphylococcus aureus) a gram-negativních (Escherichia coli,
Pseudomonas aeruginosa) bakterií. Z výsledků experimentů plyne, že proteolytické enzymy
jsou schopné synergovat účinek antibiotik, tj. při stejné koncentraci antibiotika a přídavku
proteolytického enzymu dojde k signifikantnímu snížení počtu životaschopných bakterií oproti
působení antibiotika samotného. Působení je podmíněno jak antibiotikem, tak proteasou i
druhem bakterie. Enzym chymotrypsin je schopen potencovat působení antibiotika ve větší
míře než enzym trypsin. Dále je poukázáno na možnost nejen zvýšení účinnosti antibiotika
při spolupůsobení s proteolytickými enzymy, ale i prodloužení doby, po kterou antibiotikum
může působit.
SVK 2011
Sekce :
Pathobiochemie II
Stanovení superoxiddismutasy v krevní plazmě
laboratorního potkana metodou neenzymového generátoru
volných radikálů
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Martin Knížek
M2
Metaloenzym superoxiddismutasa (EC 1.15.1.1, SOD) se podílí na antioxidační ochraně
organismu. Katalyzuje přeměnu superoxidového radikálu na molekulární kyslík a peroxid
vodíku, který může být dále rozložen katalasou nebo peroxidasou. Rozeznáváme různé
druhy SOD lišící se atomem kovu (Cu, Zn, Mn, Fe).
Cílem této práce je modifikace stanovení katalytické aktivity SOD v krevní plazmě
laboratorního potkana, a pozdější aplikace této metody na krevní plazmu laboratorního
potkana, který byl vystaven stresu těžkým kovem. V rámci dosavadních experimentů byla
ověřena funkčnost metody neenzymového generátoru volných radikálů pro čistou SOD,
zohledněn vliv peroxidasy, inhibice Mn-SOD pomocí KCN a inhibice obou forem SOD
(Cu,Zn-SOD, Mn-SOD) azidem sodným. Dále bylo otestováno, zda interferující látkou není
diaphorasa.
Inhibice azidem sodným se zdá být nejslibnější postupem pro stanovení SOD v krevní
plazmě laboratorního potkana.
Sekce :
Pathobiochemie II
Autofagicko-lysozomální dráha se podílí na degradaci
intracelulárních TAG v hepatocytech
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Žaneta Procházková
M2
Metabolismus intracelulárních triacylglycerolů (TAG) v játrech je velmi intenzivní a dochází
zde ke kontinuálnímu odbourávání zásobních lipidů. Ne všechny aspekty tohoto děje jsou
dosud objasněny. Práce je zaměřena na studium úlohy autofagicko-lysozomální dráhy
v degradaci TAG. Autofagie je stimulována nedostatkem živin a inhibována jejich přebytkem.
Primární hepatocyty byly preinkubovány za podmínek podporujících akumulaci TAG
v přítomnosti 14C oleátu nebo 14C glycerolu, následně byly po dobu 6 hodin vystaveny buď
„hladovění“ (inkubace v základním Williamsově médiu bez séra) nebo byly inkubovány v
„sytém“ stavu (Williamsovo medium + 10% FCS). Na „lačných“ hepatocytech jsme prokázali,
že jak inhibice autofagie (asparagin, vinblastin), tak i inaktivace lysozomů (chloroquin, NH4Cl)
nezávisle a srovnatelně snižuje degradaci TAG a snižuje tvorbu oxidačních produktů FFA. U
„sytých“ hepatocytů, kde je autofagie snížena fyziologicky, naopak stimulace autofagie
rapamycinem vedla ke zvýšení degradace TAG a oxidaci FFA. Efekt rapamycinu se projevil
pouze při zachování funkce lysozomů. Na základě těchto výsledků předpokládáme, že
SVK 2011
autofagicko-lysozomální dráha je jednou z významných metabolických drah zajišťujících
degradaci TAG v hepatocytech.
Sekce :
Pathobiochemie II
Imunoanalýza derivátů testosteronu
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Radovan Pospíšilík
M2
Ing. Martina Blažková, Ph. D.
Testosteron je steroidní hormon patřící do skupiny androgenů, který je tvořen ve varlatech
a částečně v kůře nadledvin. Jedná se o hlavní mužský pohlavní hormon, který je
zodpovědný za rozvoj mužských sekundárních pohlavních znaků. Součástí jeho účinku je
anabolické působení na rozvoj svalové hmoty, získání síly a rychlou regeneraci po fyzické
zátěži, čehož se hojně zneužívá ve sportu. Proto je snaha vyvinout rychlou a levnou
screeningovou metodu detekce, která by se dala použít pro detekci testosteronu v některých
potravinových doplňcích pro sportovce.
Cílem celého projektu je vývoj rychlé a finančně nenáročné imunochemické detekční
soupravy pro stanovení testosteronu.
Současným úkolem je výběr a příprava vhodných imunoreagencií a jejich charakterizace
pomocí enzymové imunoanalýzy. Byl připraven funkční konjugát ovalbumin-testosteron,
optimalizovány koncentrace jednotlivých imunoreagencií a sestaveny orientační kalibrační
křivky.
Tato práce je podpořena grantem VG20112015045.
Sekce :
Pathobiochemie II
Protizánětlivé účinky oxidu uhelnatého
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Jakub Šuk
M2
MUDr. Lucie Muchová, PhD.
Oxid uhelnatý (CO), donedávna považován pouze za odpadní látku s toxickými účinky na
lidský organismus, zaujal v posledních letech přední místo ve výzkumu pro své
protizánětlivé, antiapoptické či antiproliferativní účinky. Výsledky nedávných studií ukazují, že
podání malého množství CO má pozitivní efekt při léčbě různých nemocí. Cílem naší studie
je objasnit, zda inhalace CO má protektivní vliv v patogenenezi sepse a endotoxinemindukované cholestázy a zhodnotit jeho distribuci in vivo. Zjistili jsme, že po inhalaci 250 ppm
CO po dobu 1. hodiny dochází k nerovnoměrné distribuci CO do tkání s jeho následnou
eliminací během 4 hodin od podání. Inhalace CO významně neovlivnila zvýšení markerů
cholestázy v počáteční fázi sepse, avšak vedla k významné regulaci exprese cytokinů
v jaterní tkáni. Předpokládáme, že exogenní podání CO vedoucí ke zvýšení hladiny IL-10 a
současnému snížení TNFα přispívá k protizánětlivé odpovědi v endotoxinem poškozených
játrech a může hrát významnou roli v dalším průběhu onemocnění.
Práce byla podpořena grantem GAUK 251202.
SVK 2011
Sekce :
Pathobiochemie II
Cytotoxické a mutagenní účinky benzonitrilových herbicidů
a jejich mikrobiálních metabolitů
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Markéta Thimová
M2
Ing. Petra Lovecká, Ph.D.
Herbicidní vlastnosti benzonitrilů jsou známy již od 60. let 20. století. Využívány jsou
zejména v zemědělství pro kontrolu růstu plevele. V životním prostředí jsou tyto látky
degradovány půdními mikroorganismy na perzistentní kyseliny a amidy. Tato práce se
zabývá toxicitou a genotoxicitou benzonitrilových herbicidů bromoxynilu, dichlobenilu,
chloroxynilu, ioxynilu a jejich mikrobiálních metabolitů. Toxické účinky těchto látek byly
studovány pomocí bioluminiscenčního testu na mořské bakterii Vibrio fischeri. Cytotoxické
efekty byly sledovány na lidské tkáňové kultuře HepG2 pomocí RTCA systému (Roche), LDH
testu (Roche) a prostřednictvím mikroskopie. Mutagenní účinky testovaných látek byly
studovány Amesovým testem na kmenech bakterie Salmonella typhimurium TA98, TA100 (s
i bez aktivace) a YG1041, YG1042 (bez aktivace). Použité testy prokázaly vysokou toxicitu
všech testovaných látek, s výjimkou dichlobenilu a amidu od něj odvozeného, pro bakterii
Vibrio fischeri. Bromoxynil, chloroxynil a ioxynil také vykazovaly vysokou toxicitu pro buňky
HepG2. Amesovým testem byly pozorovány mutagenní účinky amidů odvozených od
bromoxynilu, chloroxynilu a ioxynilu na testovaném kmeni bakterie Salmonella typhimurium
YG1041.
Sekce :
Pathobiochemie II
Vliv antimikrobiálních peptidů z členovců na proliferaci a
migraci savčích buněk
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Tůmová Tereza
M1/M2 (ISP)
RNDr. Jiřina Slaninová, CSc.
Antimikrobiální peptidy (AMP) tvoří součást vrozených i adaptivních obranných mechanismů
organismu po napadení patogeny. Destruktivní účinky AMP na patogenní mikroorganismy
byly již prokázány, proto je možné považovat tyto peptidy za alternativu konvenčních
antibiotik. Též se studuje jejich vliv na stimulaci imunitního systému napadeného organismu,
mimo jiné jde o schopnost působit jako chemoatraktanty na buňky imunitního systému a
aktivovat mechanismy proliferace buněk, což vede ke zlepšujícím účinkům při hojení ran.
V naší práci jsme se zabývali peptidy izolovanými z jedu členovců, konkrétně lasiocepsinem
a haliktiny ze včel řádu blanokřídlých (Lasioglossum laticeps resp. Halictus sexcinctus) a
lucifensinem z mouchy bzučivky zelené (Lucilia sericata). Sledovali jsme jejich vliv na
proliferaci a migraci savčích buněk za použití různých metodik. Nejprve jsme zkoušeli tzv.
scratching assay, tedy sledování nárůstu buněčné populace po přidání různých koncentrací
AMP. Paralelně jsme sledovali jejich vliv na migraci buněk za použití xCelligence systému
firmy Roche. V koncentracích vyšších než 10 μM působily peptidy na buňky toxicky, ale
v koncentracích nižších bylo možné sledovat indukci proliferace a zvýšenou migraci
SVK 2011
Sekce:
Molekulárně-genetické metody a jejich aplikace (plakátová)
Komise:
Předseda:
Členové:
Studenti:
Sekce :
Ing. Pavel Ulbrich, Ph.D.
Ing. Sabina Purkrtová
Ing. Irena Voráčková
Bc. Sandra Göselová
Bc. Eva Martínková
Bc. Klára Novotná
Bc. Martin Obr
Bc. Jaroslava Tomková
Bc. Eliška Vohradská
Molekulárně-genetické metody a jejich aplikace
Sérotypizace bakterií Cronobacter sakazakii na základě
restrikčního štěpení genu pro O-antigen
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Sandra Göselová
M2
Ing. Martina Blažková, Ph.D.
Zástupci rodu Cronobacter jsou gramnegativní, podmíněně patogenní bakterie, ohrožující
zvláště imunitně deficitní novorozence s nízkou porodní váhou. U těchto novorozenců může
bakterie Cronobacter spp. způsobit závažná onemocnění, jako jsou meningitidy
a nekrotizující enterokolitidy. Tento rod byl vytvořen až v roce 2008 a v současné době
je známo 7 jeho druhů a 3 poddruhy. Nejznámějším zástupcem je Cronobacter sakazakii,
a nedávno identifikovanými druhy jsou C. condimenti a C. universalis. Jednou z metod
charakterizace u gram-negativních bakterií je sérotypizace. U rodu Cronobacter doposud
bylo popsáno 7 různých sérotypů.
Cílem této práce je restrikční analýza rfb-clusteru, který obsahuje geny pro syntézu
O-antigenu. O-antigen je antigenní strukturou a je zodpovědný za sérotypovou diverzitu mezi
jednotlivými kmeny. Na základě restrikčních profilů bylo 11 kmenů druhu C. sakazakii
rozděleno do různých skupin sérotypů. Porovnáním restrikčních profilů s metodou PCR
pro O:1 a O:2 sérotyp odlišíme jiné potenciální sérotypy nebo se přikloníme k jednomu
ze sérotypů O:1 a O:2 u kmenů, u kterých samotná metoda PCR neposkytovala jasné
výsledky.
SVK 2011
Sekce :
Měření délky telomer vybraných lidských tkání metodou
qPCR
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Eva Martínková
M2
Doc. Ing. Igor Hochel, CSc.
Lineární chromosomy eukaryot jsou zakončeny nukleoproteinovými komplexy, tzv.
telomerami, které se u člověka skládají z nekódujících repetitivních úseků (TTAGGG)n a
asociovaných proteinů. Samotná délka telomer se mezi jednotlivými druhy, jedinci a
jednotlivými tkáněmi liší a při procesu replikace dochází k jejich zkracování.
Délku telomer lze měřit pomocí řady technik, mezi které patří i metoda kvantitativní PCR.
Užitím této techniky zjistíme poměr počtu kopií telomerických repetic s počtem kopií určitého
genu přítomného na každém chromosomu. Takto získaný poměr porovnáme s
poměrem referenčního vzorku.
Cílem práce je změřit délku telomer vybraných lidských tkání odebraných z těl zemřelých lidí
a tyto výsledky vzájemně porovnat. Na základě získaných výsledků a předpokládané
rozdílné frekvence buněčného dělení v jednotlivých tkáních bychom mohli zjistit přibližnou
původní délku telomer jedince, stejně jako jejich zkrácení vzhledem k věku.
Sekce :
Příprava rekombinantního C-fragmentu tetanotoxinu se
specifitou pro gangliosid GT1b
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Klára Novotná
M2
MUDr. Martin Leníček, Ph.D.
Při městnání žluči v játrech, jež doprovází řadu jaterních onemocnění, dochází k nadprodukci
a přesunu gangliosidů různých typů v membráně hepatocytu. Gangliosidy jsou
sialoglykosfingolipidy, jež jsou součástí lipidových raftů buněčné membrány savčích buněk a
zvyšují její rigiditu a ochranu buňky před škodlivými vlivy. Bylo zjištěno, že C-fragment
tetanotoxinu, produkovaný bakterií Clostridium tetani, se specificky váže k gangliosidu GT1b.
Cílem práce je tedy připravit rekombinantní C-fragment tetanotoxinu ve fúzi se zeleným
fluorescenčním proteinem jako účinný nástroj pro detekci gangliosidu typu GT1b
v hepatocelulární membráně. Zjištění distribuce gangliosidu typu GT1b v rámci hepatocytu
by přispělo k potvrzení cytoprotektivních vlastností gangliosidů před toxickými účinky
žlučových kyselin a k objasnění buněčných mechanismů objevujících se při řadě jaterních
onemocněních. C-fragment tetanotoxinu připravuji klasickými postupy molekulární biologie a
genového inženýrství v bakteriích E.coli.
SVK 2011
Sekce :
Vliv mutací kapsidového proteinu na skládání částic
Mason-Pfizerova opičího viru
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Martin Obr
M2
Dr.Ing. Michaela Rumlová
Mason-Pfizerův opičí virus (M-PMV) je zástupce čeledi Retroviridae. Ke skládání nezralé
částice M-PMV dochází v cytosolu infikované buňky. Tyto částice, tvořené polyproteinovými
prekursory, jsou transportovány k cytoplasmatické membráně, kde dochází k jejich pučení a
proteolytickému zrání. Během této maturace je strukturní polyprotein Gag štěpen za vzniku
jednotlivých strukturních proteinů – matrixového (MA), pp24, p12, kapsidového (CA),
nukleokapsidového (NC) a p4, za vytvoření zralé virové kapsidy. Tato kapsida je tvořena
hexamerní sítí CA, obalující komplex virové RNA s NC. Uvolněný N-konec CA (CANTD) se
po maturaci sbaluje do β-smyčky, stabilizované solným můstkem mezi Pro1 a Asp57.
Mutační analýza ukázala, že β-smyčka je nezbytná pro tvorbu zralé kapsidy a tedy i
infekčních virových částic. Na základě 3D struktury CANTD byla identifikována další
interakce mezi Arg14 a Asp111, podílející se rovněž na stabilizaci β-smyčky. Pro ověření
důležitosti této interakce byla připravena sada konstruktů, obsahujících mutace v pozicích 14
a 111. Vliv těchto mutací na skládání M-PMV byl testován v bakteriálním
expresně/skládacím systému i v tkáňových buňkách. Dosavadní výsledky ukazují důležitou
roli těchto residuí pro tvorbu zralé virové kapsidy a tedy i pro formaci β-smyčky.
Sekce :
Izolace 6S RNA z bakterie Streptomyces coelicor
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Jaroslava Tomková
M2
doc. RNDr. Karel Mikulík, DrSc.
Malé nekódující RNA regulují genovou expresi na úrovni translace nebo na úrovni
transkripce. 6S RNA je malá nekódující RNA, která byla poprvé objevena a izolována
v 60. letech z bakterie Escherichia coli. Působí jako transkripční regulační faktor. 6S RNA
selektivně moduluje využití transkripčních faktorů σ70, které hrají zásadní roli při iniciaci
transkripce a jsou nutné k navázání RNA polymerasy na promotor. Na konci exponenciální
fáze růstu se váže více než 80 % 6S RNA na komplex RNA polymerasa - σ70 a ve
stacionární fázi je využívána pouze nepatrná část promotorů závislých na σ70. 6S RNA má
komplexní sekundární strukturu s centrální výdutí, která připomíná komplex vznikající na
DNA během iniciace transkripce. Streptomycety obsahují asi 65 různých promotorů a jejich
výběr RNA polymerasou je ovlivněn řadou faktorů. Cílem práce byla izolace a charakteristika
6S RNA ze Streptomyces coelicolor. Nedegradovaná celková RNA byla úspěšně izolována a
pomocí reverzní transkripce byla získána cDNA, kterou jsme použili pro sekvenční analýzu.
Předmětem další práce bude purifikace a sekvence získané cDNA.
SVK 2011
Sekce :
Numerické modelování a simulace genetických sítí
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Eliška Vohradská
M2
Tato práce se zabývá numerickým modelováním genetické sítě cyklinu S. cerevisiae.
Topologie sítě byla definována ChIP-on-chip experimenty, které identifikují statickou síť, což
jsou veškeré experimentálně zjistitelné interakce mezi regulátorem a regulovaným genem.
Z expresních profilů všech genů statické sítě bylo pomocí matematického modelu genové
exprese zjištěno zda navržené statické interakce jsou možné i z kinetického hlediska. Tyto
interakce vedli k definici dynamické sítě genové exprese cyklinu. Byly pro ně spočteny
parametry diferenciálních kinetických rovnic modelu regulace genové exprese.
Tento model genové exprese cyklinu S.cerevisiae umožňuje výpočet úrovně exprese
jakéhokoli genu nebo genového produktu sítě za jakýchkoli i experimentálně nedosažitelných
podmínek.
SVK 2011
Sekce:
Chemie a analýza potravin A (přednášková)
B32, 9h
Komise:
Předseda:
Členové:
Studenti:
Sekce:
prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.
doc. Ing. Tomáš Čajka, Ph.D.
Ing. Ondřej Lacina
Ing. Lukáš Václavík, Ph.D.
Bc. Dania Al-Balaa
Bc. Veronika Bachanová
Bc. Veronika Havelková
Renata Jandová
Bc. Kateřina Pecháčková
Bc. Michal Stupák
Critical assessment of determination of HT-2 and T-2 toxins
by LC-MS and ELISA analytical approaches
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Dania Al-Balaa
M2
Ústav chemie a analýzy potravin
prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc., Ing. Marta Václavíková
T-2 toxin and HT-2 toxin are mycotoxins of the group of type A trichothecenes, produced by
fungi of the genus Fusarium, i.e. Fusarium langsethiae, F. poae and F. sporotrichoides,
which are commonly found in various cereal crops (wheat, maize, barley, oats, and rye) and
food-technological products (malt, beer and bread). T-2 and HT-2 toxins often occur together
in infected cereals and foods, predominantly with oat basement. The determination and
monitoring of these analytes represents a very important issue from the food safety point of
view. Presented study was focused on extended comparison between outcomes of T-2 and
HT-2 toxins analysis in oat samples via instrumental and bioanalytical methods. Both,
immunoaffinity clean up (IAC), QuEChERs extraction followed by UPLC-MS/MS and ELISA
mycotoxins´ determination were conducted in order to assess the best possible analytical
approach for this kind of matrix. In total, six various commercially available ELISA kits were
tested. Results were compared to those obtained by UPLC-MS/MS method, for which IAC
clean up and five models of QuEChERs extractions (classic- tempering 30and 60 min after
water addition- 30 and 60 min after CAN addition) were applied. The significantly high
overestimation of ELISA’s results was observed due to the existence of cross-reactive
compounds which may interfered with applied antibodies.
Sekce :
SVK 2011
Optimalizace metody pro stanovení reziduí pesticidů v čaji
technikou GC–MS/MS
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Veronika Bachanová
M2
Chemie a analýzy potravin
doc. Ing. Tomáš Čajka, Ph.D.
Čaj patří mezi velmi oblíbený a rozšířený nápoj po celém světě. Z těchto důvodů jsou tudíž
kladeny vysoké nároky na jeho jakost a hygienickou nezávadnost. Čajovník představuje
poměrně choulostivou rostlinu, která musí být během svého pěstování chráněna proti
různým škodlivým vlivům. Pro tyto účely jsou používány především pesticidy, které pak
mohou být přítomny v prodávaných čajích.
Náplní prezentované práce bylo vyvinout, optimalizovat a validovat citlivou, rychlou a
spolehlivou metodu pro analýzu reziduí pesticidů v čaji pomocí techniky plynové
chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií (GC–MS/MS) s využitím
analyzátoru typu trojitý kvadrupól (QqQ). Během vývoje metody byla testována extrakční
metoda na principu QuEChERS s následným přečištěním primárního extraktu pomocí
disperzní extrakce tuhou fází (dSPE). Jelikož čaj představuje značně komplexní matrici
s vysokým obsahem potenciálních interferentů (např. kofein, polyfenoly), bylo nutno zavést
dočištění extraktů re-extrakcí kapalina–kapalina (LLE) nepolárním rozpouštědlem za účelem
redukce daných interferentů.
Sekce:
Metabolomika: nová strategie pro hodnocení mikrořas jako
zdroje biologicky aktivních látek
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Veronika Havelková
M2
Prof. Ing. Jana Hajšlová CSc., Ing. Vojtěch Hrbek
Mikrořasy představují zajímavý zdroj biologicky aktivních látek využívaných
v potravinářském, krmivářském či farmaceutickém průmyslu. Vyznačující se vysokým
obsahem lipidů s esenciálními polynenasycenými mastnými kyselinami (PUFA), které jsou
důležité pro zdraví člověka a přispívají ke správnému růstovému vývoji dětí. Pro získání
největšího množství řas s nejvyšším obsahem PUFA je nutný výběr vhodného kmene a
optimalizaci podmínek kultivace. Z těchto důvodů je nutné mít k dispozici komplexní údaje o
složení biomasy. Klasické analytické postupy jsou často velmi zdlouhavé a neumožňují
realizaci necílové analýzy a získání tzv. metabolomu resp. metabolomického profilu, proto je
nutno použít zcela jiný přístup.
Cílem prezentované práce bylo vypracovat metodu vhodnou pro komplexní vyšetření vzorků
mikrořas. Pro tyto účely byla použita technika DART (Direct Analysis in Real Time) ve
spojení s hmotnostním detektorem typu Orbitrap. Tato moderní analytická technika
umožnuje vyšetření vzorku jak z hlediska polárních (extrakty methanol-voda, 80/20, v/v) tak i
nepolárních (hexanové extrakty) komponent vzorku, a ve spojení se statistickými analýzami
představuje velmi účinný nástroj pro analýzu a hodnocení kvality vzorků.
Sekce:
SVK 2011
Stanovení polyfluorovaných surfaktantů v technických
směsích a vzorcích potravinářských papírů
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Renata Jandová
B3
Ing. Ondřej Lacina, Ing. Jana Pulkrabová, Ph.D.
Polyfluorované surfaktanty (PFS) se díky svým unikátním vlastnostem používají v mnoha
aplikacích, jako je výroba papíru pro potravinářské účely, čistící a leštící prostředky, textilní
průmysl apod. Strukturně jsou PFS velmi různorodá skupina látek: (i) estery kyseliny
fosforečné (PAPS, S-diPAPS, SN-diPAPS), (ii) neionogenní polyetoxylátové surfaktanty, (iii)
akryláty a další, avšak většina z nich obsahuje jako základ fluorotelomerní alkoholy.
Prezentovaná práce se zaměřila na vývoj metody pro analýzu různých PFS v papírech
určených pro styk s potravinami pomocí kapalinové chromatografie ve spojení s hmotnostní
detekcí. Nejprve jsme v nejběžnějších technických směsích těchto látek hledali řady iontů s
rozdílem hmot = 99.99 (-CF2CF2-) nebo = 49.99 (-CF2-), charakteristické pro fluorované látky.
Dále se v těchto směsích cílově analyzovaly známé fluorované látky, jako jsou perfluorované
karboxylové kyseliny (PFCA), fluorotelomerní alkoholy (FTOH) a nejběžnější skupinu PFS –
PAPS. Většina technických směsí obsahovala FTOH a/nebo PFCA, takže tyto skupiny byly
primárně sledovány i v extraktech papírů. Ze 47 testovaných papírů jich 17 obsahovalo
FTOH a/nebo PFCA, ale jen u 10 z nich byly potvrzeny PAPS, takže zbylých 7 vzorků zřejmě
obsahuje jiné, méně časté PFS.
Sekce:
Využití techniky DART–MS pro rychlou kontrolu obsahu
melaminu a močoviny v krmivech
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Kateřina Pecháčková
M2
Chemie a analýza potravin
Ing. Lukáš Václavík, Ph.D.
Melamin se běžně používá jako retardátor hoření, pro průmyslovou výrobu plastů, laminátů a
lepidel. Je také vedlejším produktem metabolismu cyromazinu, pesticidu působícím jako
inhibitor růstu hmyzu. V minulosti bylo odhaleno falšování krmiv pro zvířata a sušeného
mléka přídavkem melaminu do těchto komodit. Molekula melaminu je z 67% tvořena atomy
dusíku, proto lze tuto sloučeninu použít k zamaskování sníženého obsahu bílkovin, např.
v důsledku ředění mléka. Jejich obsah je totiž rutinně kontrolován pomocí Kjeldahlovy
metody, v rámci které jsou bílkoviny přítomné ve vzorku po převedení na amoniak stanoveny
titračně jako obsah dusíku. Močovina představuje další dusíkatou látku, kterou je potenciálně
možné k maskování tohoto typu falšování použít. Cílem práce bylo zavést novou, rychlou
metodu pro kontrolu obsahu melaminu a močoviny ve vzorcích krmiva s využitím techniky
DART–MS. Hmotnostní spektrometrie v otevřené atmosféře umožňuje rychlé a přímé
vyšetření vzorku v jeho nativním stavu za okolních podmínek s minimálními nároky na jeho
přípravu a bez předchozí chromatografické separace.
Sekce:
SVK 2011
GC-MS/MS – nové možnosti stanovení organických
kontaminantů v potravinách
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Michal Stupák
M2
Ing. Jana Pulkrabová, Ph.D., Ing. Kamila Kalachová
V současné době, kdy je v analytických laboratořích kladen velký důraz na zpracovaní co
největšího množství vzorků za co nejkratší čas, je nutné vyvíjet rychlé, jednoduché a levné
analytické postupy pro stanovení co nejšíršího spektra látek v jedné metodě. Toto je i jedním
z úkolů evropského projektu CONffIDENCE, v rámci kterého byla vyvinuta metoda
umožňující simultánní stanovení polychlorovaných bifenylů (PCB), bromovaných retardérů
hoření (BFR) a polycyklických aromatických uhlovodíků (PAU), jako finální instrumentální
koncovka je zde využívána plynová chromatografie s hmotnostně spektrometrickým
detektorem a analyzátorem doby letu (GC–TOFMS).
Cílem prezentované práce bylo rozšířit již dříve vyvinutou metodu pro stanovení organických
kontaminantů v rybách a mořských plodech o methylované PAU, vybrané organochlorové
pesticidy (OCP), a nově sledované zástupce BFR. Jako závěrečná koncovka byla nově
využita technika plynové chromatografie s tandemovou hmotností spektrometrií (GC–
MS/MS). V rámci experimentů bylo dosaženo LOQ pro PCB 0,01 – 0,05 µg/kg, pro PAU 0,01
– 0,03 µg/kg, pro OCP 0,06 – 0,75 µg/kg, pro PBDE 0,05 – 10 µg/kg a pro ABFR 0,10 –
10 µg/kg při použití techniky nástřiku pulsní splitless.
SVK 2011
Sekce:
Chemie a analýza potravin B (přednášková)
B33, 9h
Komise:
Předseda:
Členové:
Studenti:
Sekce:
prof. Ing. Vladimír Kocourek, CSc.
doc. Dr. Ing. Jan Poustka
Ing. Jana Pulkrabová, Ph.D.
Ing. Milena Zachariášová, Ph.D.
Bc. Marie Fenclová
Bc. Ludmila Smutná
Bc. Kateřina Hájková
Pavla Tomanová
Bc. Iva Opekarová
Bc. Renata Stehlíková
Stanovení širokého spektra mykotoxinů v ovocných
matricích s využitím metody QuEChERS
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Marie Fenclová
M2
prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc., Ing. Marta Václavíková
Mykotoxiny, toxické sekundární metabolity mikroskopických vláknitých hub, představují jedny
z nejzávažnějších přírodních kontaminantů. Mohou se vyskytovat v různých potravinářských
surovinách a díky své stabilitě během technologického zpracování přecházet až do finálních
potravin či krmiv. S ohledem na jejich toxické účinky je obsah mykotoxinů v potravinách
legislativně regulován. Ovoce patří mezi striktně kontrolované suroviny, především kvůli jeho
využití pro výrobu dětské výživy. V posledních letech se ke stanovení mykotoxinů stále
častěji využívá kapalinová chromatografie ve spojení s hmotnostní detekcí.
V rámci této práce byla vyvinuta, optimalizována a validována analytická metoda pro
stanovení až 50 různých mykotoxinů v ovocných matricích s jablečným a/nebo
pomerančovým základem. Pro extrakci mykotoxinů byla použita moderní metoda
QuEChERS, během níž dochází zároveň i k přečištění analytů, což umožňuje detekci i velmi
nízkých hladin mykotoxinů. Stanovení analytů bylo provedeno pomocí vysokoúčinné
kapalinové chromatografie s tandemovou hmotnostní detekcí (UPLC–MS/MS) na přístroji
QTRAP 5500 (AB Sciex). Tato nová metoda byla využita pro monitoring mykotoxinů v
různých typech džusů a výrobků určených pro dětskou výživu.
Sekce:
SVK 2011
Mykotoxiny v krmivech a vliv na efektivitu výkrmu kuřat
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Kateřina Hájková
M1
Ing. Jana Hajšlová, CSc., Ing. Zbyněk Džuman
Mykotoxiny jsou celosvětově rozšířené přírodní kontaminanty hojně napadající
polnohospodářské plodiny, jež jsou hlavní složkou krmných směsí. Mohou tak způsobovat
řadu závažných mykotoxikóz a být zdrojem nemalých ekonomických ztrát v zemědělství.
Maximální hygienické limity mykotoxinů v krmivech jsou upravovány směrnicí Komise
32/2002 a doporučením Komise 576/2006.
Cílem experimentální práce byla analýza 52 toxických sekundárních metabolitů vláknitých
mikromycet rodů Aspergillus), Fusarium, Penicillium, Alternaria a Claviceps v komplexních
krmných směsích určených pro výkrm jatečných brojlerů metodou ultra-účinné kapalinové
chromatografie s tandemovou hmotnostně-spektrometrickou detekcí (U-HPLC–MS/MS).
Krmiva byla odebírána přímo z pěti jatečných chovů (Dubějovice, Rabbit Trhový Štěpánov,
Poříčí, Utěšenovice a Sedmpány) a nálezy mykotoxinů byly korelovány s parametry výchovu,
jako je konverze krmiva (tj. množství krmiva na 1 kg živé váhy) a úhyn kuřat. Výzkum je
financován z projektu COST OC10059 „Inovativní přístupy pro rychlé a komplexní
zhodnocení mykotoxinové kontaminace krmiv“.
Sekce:
Rychlá metoda pro stanovení bromovaných retardérů
hoření v rybách
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Iva Opekarová
M1
Ing. Jana Pulkrabová, Ph.D., Ing. Kamila Kalachová
Alternativní bromované retardéry hoření (ABFR) představují možnost náhrady legislativně
omezovaných polybromovaných difenyletherů (PBDE), které sleduje i Evropský úřad pro
bezpečnost potravin (EFSA). V rámci evropského projektu CONffIDENCE zaměřeného mimo
jiné na multireziduální analýzu kontaminantů v rybách a rybích krmivech byla validována
metoda, která byla v této práci rozšířena právě o výše zmíněné ABFR. Nyní tak umožňuje
simultánní stanovení 16 majoritních kongenerů PBDE a 6 zástupců alternativních ABFR –
hexabrombenzen (HBB), oktabrom-1,3,3-trimethyl-1-fenylindan (OBIND) a další. Metoda je
založena na modifikované metodě QuEChERS, tj. extrakci ethylacetátem podpořené
přídavkem anorganických solí (MgSO4 a NaCl). Odstředěný lipidický extrakt je přečištěn na
silikagelové kolonce. Instrumentální analýza byla provedena na plynovém chromatografu
s hmotnostním spektrometrem (GC–MS). Jako analyzátor iontů byl použit jednoduchý a
trojitý kvadrupól. Celková výtěžnost byla pro PBDE 88 – 115 % a pro ABFR 83 – 116 %,
s opakovatelností ve formě relativní směrodatné odchylky 4 – 14 % a 4 – 15 % resp. Limit
kvantifikace byl 0,05 – 0,5 µg/kg vzorku. Validovanou metodou byly analyzovány reálné
vzorky čerstvých a konzervovaných ryb, ve 20 % vzorků byly detekovány i ABFR.
Sekce:
SVK 2011
Hladiny fytoestrogenních látek v mléčných výrobcích z
tržní sítě
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Ludmila Smutná
M2
doc. Dr. Ing. Věra Schulzová, Ing. Hana Novotná
Fytoestrogeny jsou biologicky aktivní látky, které jsou významné pro svou podobnost se
savčími hormony estrogeny. Díky svému charakteru hrají důležitou roli při snižování rizika
estrogen-dependentní rakoviny prsu a menopauzálních obtíží, jejich účinky však mohou být
i negativní. V návaznosti na sledování hladin fytoestrogenů v mléce pokusných dojnic
a experimentálních mléčných produktech (r. 2010), byly analyzovány vzorky mlék, sýrů
a jogurtů zakoupených v tržní síti. Stanovován byl obsah isoflavonů daidzeinu, genisteinu,
glyciteinu a metabolitu equolu.
Ke stanovení uvedených látek byla využita již optimalizovaná a validovaná metoda. Analyty
byly uvolněny z vázané formy enzymovou hydrolýzou a stanoveny ve formě aglykonu.
Analýza byla provedena metodou ultra-účinné kapalinové chromatografie ve spojení
s tandemovou hmotnostní spektrometrií (UPLC-MS/MS).
Obsah equolu se v mléce pohyboval v rozmezí 17 ng/ml až 172 ng/ml, v jogurtech 51 ng/ml
až 410 ng/ml a v případě sýrů byl rozsah koncentrací equlou 100 ng/g až 2 µg/g. Hladiny
analytů daidzeinu, genisteinu a glyciteinu byly u jednotlivých typů matric vyrovnané,
v hodnotách 1,8 ng/ml (glycitein v jogurtech) až 127 ng/g (genistein v sýru).
Sekce:
Potraviny – možný zdroj perfluoralkylovaných sloučenin?
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Renata Stehlíková
M1
Ing. Jana Pulkrabová, Ph.D., Ing. Petra Hrádková
Potraviny jako možný zdroj expozice člověka perfluoralkylovanými sloučeninami (PFAS) je
v současné době velmi aktuální téma. Evropský úřad pro bezpečnost potravin (EFSA European Food Safety Authority), vyzval v letech 2008 a 2010 členské státy Evropské unie
ke sledovaní PFAS v potravinách. V roce 2009 byl zahájen evropský projekt PERFOOD
(PERFluorinated Organics in Our Diet), který se zabývá (i) sledováním PFAS v lidské stravě,
(ii) nalezení možných cest kontaminace potravin z životního prostředí, (iii) identifikací PFAS v
obalových materiálech a zhodnocení jejich příspěvků v kontaminaci potravin a nápojů.
V prvním kole tohoto projektu byly vyšetřeny běžně konzumované potraviny (maso, ovoce a
zelenina, nápoje atd.) čtyř evropských zemí – ČR, Belgie, Itálie a Norska. Na základě těchto
výsledků byly v roce 2011 analyzovány pokrmy (snídaně, obědy i večeře), vnitřnosti (kuřecí,
vepřová a králičí játra, ledviny a srdce) a jídla z rychlého občerstvení. Sledováno bylo 25
cílových analytů modifikovanou extrakční metodou QuEChERS s analytickou koncovkou
UHPLC-MS/MS. Nejvyšší nálezy (Σ PFAS) byly zjištěny ve vzorcích vajec (524 ng/kg z
Belgie), vnitřností (238 ng/kg v králičích játrech z ČR), v rybách a mořských plodech (4704
ng/kg v měkkýších z Itálie) a čínských jídlech (v průměru 253 ng/kg z ČR).
Sekce:
SVK 2011
Stanovení perfluorovaných a bromovaných polutantů v
dětské výživě
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Pavla Tomanová
B3
Chemie a analýza potravin
Ing. Jana Pulkrabová, Ph.D., Ing. Darina Lanková
Perfluoroalkylované sloučeniny (PFAS) a bromované retardéry hoření (BFR) patří
v současné době mezi jedny z nejvíce sledovaných skupin halogenovaných polutantů.
Vzhledem k jejich možným negativním účinkům na živé organismy je doporučeno Evropským
úřadem pro bezpečnost potravin (EFSA) jejich monitorování a také neustále zvyšovány
požadavky na analytické metody především s ohledem na dosažení nízkých detekčních
limitů umožňující stanovení ultra stopových koncentrací uvedených látek v potravinách.
Prvním cílem prezentované studie bylo optimalizovat extrakční postup vycházející
v současné době velmi rozšířené metody QuEChERS pro stanovení těchto látek v dětské
výživě. S ohledem na komplexnost matrice bylo testováno zařazení dalšího přečišťovacího
kroku, vedle disperzní extrakce na tuhou fázi (SPE) i její kolonové uspořádání. Identifikace a
kvantifikace látek byla realizována velmi citlivou a selektivní technikou ultra účinné
kapalinové chromatografií ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií (UHPLC–
MS/MS). Dalším úkolem je využití nové metody pro vyšetření vzorků dětské výživy. Získaná
data rozšíří cenné informace o hladinách halogenovaných polutantů v mateřském mléce pro
odhad expozice rizikové skupiny kojenců a novorozeňat.
SVK 2011
Sekce:
Chemie a analýza potravin C (přednášková)
B31, 9h
Komise:
Předseda:
Členové:
Studenti:
doc. Dr. Ing. Kateřina Riddellová
doc. Dr. Ing. Karel Cejpek
Ing. Marta Václavíková
Ing. Zuzana Zelinková, Ph.D.
Bc. Simona Černohorská
Bc. Jana Kavalírová
Bc. Michaela Kočkovská
Bc. Karel Lukš
Bc. Lucie Nedbalová
Bc. Michaela Steidlová
Bc. Jana Zuzánková
Sekce: Chemie a analýza potravin C (přednášková)
Přímé a nepřímé stanovení esterů 3-MCPD v potravinách
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Simona Černohorská
M1
Prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc., Ing. Eliška Moravcová
3-chlorpropan-1,2-diol (3-MCPD) je procesní kontaminant vyskytující se především v
kyselých rostlinných hydrolyzátech bílkovin (HVB). V nedávné době byl vázaný 3-MCPD ve
formě esterů s vyššími mastnými kyselinami nalezen v celé řadě potravin na koncentracích,
které řádově překračují množství volného 3-MCPD. Nejvyšší hladiny byly detekovány
v rafinovaných rostlinných tucích a olejích, zvláště pak v palmovém tuku.
Konvenční metoda pro stanovení vázaného 3-MCPD je založena na kyselé hydrolýze
esterové vazby 3-MCPD s mastnými kyselinami. 3-MCPD je po převedení na těkavý derivát
stanoven pomocí plynové chromatografie s vysokorozlišovací hmotnostní detekcí (GC–
HRTOF–MS). Tento postup je časově poměrně náročný a neumožňuje stanovení
jednotlivých esterů 3-MCPD, ale pouze sumy vázaného 3-MCPD. Nově vyvinutá metoda je
založena na přímém stanovení esterů 3-MCPD pomocí ultra účinné kapalinové
chromatografie s hmotnostně-spektrometrickou detekcí (U-HPLC–MS) po předchozí
frakcionaci lipidového podílu na sloupci silikagelu. Tato metoda umožňuje přímé stanovení
jednotlivých analytů. V rámci experimentu byly analyzovány vzorky potravin s využitím obou
metod GC–HRTOF–MS i U-HPLC–MS a výsledky porovnány.
Sekce:
SVK 2011
α-Dikarbonylové sloučeniny v kávě
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Jana Kavalírová
M2
doc. Dr. Ing. Karel Cejpek
Glyoxal, methylglyoxal a biacetyl jsou α-dikarbonylové sloučeniny vznikající během
Maillardovy reakce, která probíhá mj. také při pražení kávy. Tyto reaktivní meziprodukty jsou
jednak prekurzory řady senzoricky a biologicky aktivních látek v potravinách, jednak jsou
jako stresory pokročilé glykace (AGE) spojovány s rozvojem řady chorob, jako je cukrovka,
ateroskleróza nebo některá neurodegenerativní onemocnění. Předmětem práce je aplikace
RP-HPLC metody s detekcí fotodiodového pole pro jejich kvantifikaci v extraktech (nálevech)
z kávy. Pro odstranění interferujících sloučenin byly použity alternativní metody
srážení a extrakce na tuhou fázi (solid phase extraction; SPE). α-Dikarbonylové sloučeniny
byly derivatizovány s o-fenylendiaminem za vzniku příslušných chinoxalinových derivátů,
které absorbují v UV/Vis oblasti. Malá množství glyoxalu a methylglyoxalu se přirozeně
vyskytují také v zelených kávových bobech. Bylo zjištěno, že jejich koncentrace s rostoucím
stupněm pražení nejprve roste, při delším pražení pak klesá. Naopak biacetyl je přítomen až
v nálevech z káv připravených tmavým pražením.
Sekce:
Využití techniky GC-MS pro stanovení perfluroalkylovaných
látek v kontaktních materiálech potravin
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Michala Kočkovská
M2
Ing. Jana Pulkrabová, Ph.D., Ing. Darina Lanková
Fluorotelomerní alkoholy (FTOH) představují zástupce perfluorovaných sloučenin (PFAS),
které se řadí mezi tzv. „emerging“ kontaminanty, jejichž výskyt doporučuje sledovat Evropský
úřad pro potraviny (EFSA). FTOH se používají jako výchozí látky pro syntézu
polyfluorovaných surfaktantů (PFS), kterými se ošetřují nejrůznější typy kontaktních
potravinových materiálů za účelem zvýšení jejich oleo a hydrofobicity.
Tato studie se zabývá optimalizací analytické koncovky pro stanovení vybraných FTOH.
Separace a identifikace látek byla realizována plynovou chromatografií ve spojení s
hmotnostně spektrometrickou detekcí v módu pozitivní chemické ionizace (GC–MS–PCI).
Byly porovnány různé nástřikové techniky: teplotně programovatelný nástřik PTV
(“Programmed Temperature Vaporization“) a pulzní splitless a také byla testována technika
mikroextrakce na tuhou fázi (SPME). Vyvinutou metodou byly následně vyšetřeny komerčně
dostupné fluorosurfaktanty a obalové materiály (pečící papír, fasf food obaly, muffinové
košíčky apod.), ve kterých byla přítomnost FTOH potvrzena.
Sekce:
SVK 2011
Využití moderních analytických technik pro sledování
organických nanočástic v potravinách
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Karel Lukš
M1
doc. Dr. Ing. Věra Schulzová, Ing. Veronika Krtková
Nanotechnologie v současné době představují nejdynamičtěji se rozvíjející obor zahrnující
produkci celé řady nanomateriálů – nanobjekty a nanočástice. Své uplatnění rozšiřují i
v potravinářském průmyslu, do kterého přicházejí s cílem vyvinout nové technologie, jejichž
úkolem je zlepšit skladovatelnost, trvanlivost, výživovou hodnotu a organoleptické vlastnosti
potravin. Nanočástice se obecně odlišují od větších částic svými vlastnostmi, které mohou
ovlivnit jejich osud v organismu a tím představují různá zdravotní rizika pro člověka.
V současné době nejsou k dispozici vhodné metody pro stanovení organických nanočástic
v potravinářských matricích. Na základě těchto aspektů je velmi důležité vyvinout vhodné
analytické metody pro separaci, charakterizaci a stanovení organických nanočástic
v potravinách.
V rámci projektu Nanolyse: Nanoparticles in Food je cílem vyvinout a validovat vhodnou
analytickou metodu pro stanovení organických nanočástic (ENPs) polysorbátového typu
v potravinách. Pro stanovení ENPs byla testována technika ultraúčinné kapalinové
chromatografie s analyzátorem doby letu UPLC TOF MS. Jako potravinářská matrice byl pro
sledování nanočástic zvolen pomerančový džus.
Sekce:
Změny kvalitativních parametrů kávy v závislosti na stupni
pražení
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Lucie Nedbalová
M2
doc. Dr. Ing. Kateřina Riddellová, Ing. Jaromír Hradecký
Káva patří mezi nejkonzumovanější teplé nápoje. V průběhu pražení zelených kávových zrn
dochází ke snížení vlhkosti a degradaci některých látek za současného rozvoje tvorby látek
nových. Zde prezentovaná studie měla za cíl popsat závislost koncentrace procesních
kontaminantů furanu a akrylamidu a vybraných biologicky aktivních látek (chlorogenová
kyselina, kofein) na stupni pražení zrn kávy odrůd arabica (Coffea arabica) a robusta (Coffea
canephora). Akrylamid je klasifikován agenturou International Agency for research of Cancer
jako pravděpodobný lidský karcinogen (třída 2A), furan je zařazen do skupiny 2B, což
znamená prokázanou karcinogenitu u hlodavců a potenciální karcinogenitu pro člověka.
Podle monitoringu European Food Safety Authority pražená mletá káva představuje
významný zdroj expozice oběma kontaminantům. Z biologicky aktivních látek byl
v pražených vzorcích sledován obsah kofeinu a chlorogenové kyseliny a celková
antioxidační aktivita nápojů připravených jako espreso. S délkou pražení klesala koncentrace
chlorogenové kyseliny i obsah procesního kontaminantu akrylamidu. Naopak s rostoucí
délkou pražení rostly nálezy furanu. Celková antioxidační aktivita nebyla ovlivněna poklesem
chlorogenové kyseliny pozorovaným v průběhu pražení.
Sekce:
SVK 2011
Vliv antioxidačních přípravků na těkavé profily rybího oleje
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Michaela Steidlová
M2
doc. Ing. Kateřina Riddellová, Ph.D., Ing. Šárka Přinosilová
Rybí oleje jsou ve velké míře používány jako potravinové doplňky stravy, neboť jsou bohatým
zdrojem omega-3 mastných kyselin, především eikosapentaenové (EPA) a
dokosahexaenové (DHA) kyseliny, které mají pozitivní vliv na zdraví člověka a hrají důležitou
roli v prevenci kardiovaskulárních chorob a výskytu vysokého krevního tlaku. Nenasycené
mastné kyseliny však velmi snadno podléhají oxidaci, při které dochází k tvorbě nežádoucích
složek (včetně těkavých látek), které mohou mít negativní vliv na aroma rybích olejů, a
mohou snižovat jejich nutriční a senzorickou kvalitu.
Cílem předkládané studie bylo zhodnotit vliv přídavku antioxidantu na bázi rozmarýnového
oleje na těkavé profily rybího oleje za účelem zamezení tvorby nežádoucích látek a zvýšení
údržnosti potravinových doplňků po jejich otevření. Pro stanovení těkavých složek rybího
oleje byla použita metoda mikroextrakce tuhou fází ve variantě head-space (HS–SPME) ve
spojení s plynovou chromatografií s hmotnostně-spektrometrickou detekcí (GC–MS).
Sekce:
Optimalizace metody pro stanovení PAU v olivovém oleji
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Jana Zuzánková
M1
Ing. Lucie Drábová
Rostlinné oleje patří mezi významné složky naší diety. Jsou prospěšné lidskému zdraví, ale
mohou také obsahovat zdraví škodlivé látky, např. polycyklické aromatické uhlovodíky
(PAU). Kontaminace potravin PAU jsou pravidelně zaznamenávány systémem rychlého
varování pro potraviny a krmiva (RASFF), kde se jen za měsíc říjen tohoto roku, objevily dvě
nové informace a jedno varování o výskytu PAU v rostlinných olejích. 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 stanovení 15+1 EU PAU v olivovém
oleji a dále tuto metodu využít pro vyšetření souboru 16 olivových olejů poskytnutých Státní
zemědělskou a potravinářskou inspekcí (SZPI) na obsah PAU. Testováno bylo přečištění
pomocí gelové permeační chromatografie (GPC), GPC následované SPE na silikagelových
kolonkách a přečištění pomocí SupelMIPsTM kolonek (Molecularly Imprinted Polymers). Pro
kvantifikaci byla využita plynová chromatografie s hmotnostně spektrometrickým detektorem
(GC-MS). Na základě výsledků bylo jako nejvhodnější zvoleno přečištění pomocí
SupelMIPsTM kolonek, které bylo následně využito k vyšetření souboru olivových olejů. Žádný
ze sledovaných vzorků nepřekročil maximální limit 2 µg/kg stanovený pro BaP v olejích.
SVK 2011
Sekce:
Chemie a analýza potravin D (přednášková)
B06, 9h
Komise:
Předseda:
Členové:
Dr. Ing. Zdenka Panovská
Ing. Jana Kohoutková, Ph.D.
doc. Ing. Jan Pánek, CSc.
doc. Dr. Ing. Věra Schulzová
Bc. Kateřina Krausová
Bc. Aleš Krmela
Bc. Vendula Kuralová
Michaela Škopíková
Bc. Alžběta Švehlová
Bc. Lucie Tomanová
Sekce:
Senzorické hodnocení náhražek soli
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Kateřina Krausová
M2
Dr. Ing. Zdeňka Panovská
Práce se zabývá senzorickým hodnocením některých náhražek soli (tj. solí Mary, NoSalt,
Lite Salt, Kardisal a Lactosalt optitaste). Cílem bylo stanovit koncentrace náhražek, při nichž
se dosáhne stejné slanosti, jako při použití standardu, kterým je NaCl a ověřit jejich použití u
modelových roztoků, kuřecího vývaru a chleba. Posuzování slané chuti proběhlo profilovou
zkouškou dle normy ČSN ISO 11035 (560061) Senzorická analýza - Identifikace a výběr
deskriptorů pro stanovení senzorického profilu pomocí mnohorozměrového přístupu.
Za tím účelem proběhlo senzorické hodnocení modelových vodních roztoků prostřednictvím
panelu hodnotitelů. Dalším krokem byl výpočet celkového množství sodíku v potravině a
porovnání mezi standardem a jednotlivými náhražkami soli. Tento výzkum je prováděn
v souvislosti s prokázanými negativními důsledky nadměrného příjmu sodíku, kterými jsou
zvyšování krevního tlaku a vznik kardiovaskulárních onemocnění. Snahy o nahrazení
chloridu sodného jinými produkty, a tedy o snížení příjmu sodíku u spotřebitelů, mohou však
vést k úspěšnému cíli pouze tehdy, podaří-li se s nimi dosáhnout senzorických parametrů,
které jsou pro konzumenty přijatelné.
SVK 2011
Sekce:
Sledování fytoestrogenů v potravinách a krmivech
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Aleš Krmela
M1
doc. Dr. Ing. Věra Schulzová, Ing. Hana Novotná
Fytoestrogeny jsou sekundární metabolity rostlin s biologickou aktivitou, schopné imitovat
funkci endokrinních hormonů jako 17β-estradiol a nahrazovat je. Jsou přirozenou součástí
rostlin, vznikají jako forma ochrany proti nepříznivým podmínkám okolního prostředí a jsou
tedy běžnou součástí potravin i krmiv. Konzumací mohou přecházet do lidského i zvířecího
organismu. Kvůli svým biologickým účinkům představují jak přínos, tak riziko. Mezi možné
benefity patří potenciální rakovino-ochranný charakter či mírnění menopauzálních
symptomů, naopak jejich zvýšený příjem představuje rovněž značné riziko kvůli nahrazování
endokrinních hormonů. U dětí se nemusí projevit účinky okamžitě, později může dojít ke
špatnému načasování puberty či k úplnému selhání menstruace děvčat. Z těchto důvodů je
třeba monitorovat obsah fytoestrogenů v krmivech, potravinách a dětské stravě. Za tímto
účelem byla vyvinuta a validována UPLC–MS/MS metoda, která byla použita při stanovení
fytoestrogenů v dětské stravě a krmivech.
Sekce:
Procesní kontaminanty v kávě
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Vendula Kuralová
M2
Ing. Veronika Bartáčková, Ing. Beverly Bělková
Procesní kontaminanty jsou látky, které v potravinách vznikají během jejich technologického
zpracování. Za hlavní mechanismus vzniku akrylamidu je považována reakce mezi
asparaginem a redukujícími sacharidy (glukóza, fruktóza) jako součást Maillardovy reakce.
Vznik furanu je charakteristický především pro průmyslové technologie, během nichž jsou
potraviny tepelně opracovány již zabalené, což zabraňuje úniku furanu s vodní parou. Hlavní
cesta vzniku je ze sacharidů a kyseliny askorbové, kdy se furan tvoří mechanismem
Maillardovy reakce. Estery 3-MCPD vznikají při vysokých teplotách během rafinace jedlých
tuků a olejů a to zejména během deodorace. Cílem realizovaných experimentů bylo
stanovení obsahů výše jmenovaných kontaminantů v různých typech kávy, případně
v připravených nálevech. Stanovení akrylamidu bylo provedeno metodou kapalinové
chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií (HPLC–MS/MS). Furan
byl stanoven plynovou chromatografií s využitím hmotnostní spektrometrie (GC–ITDMS).
Estery 3-MCPD byly stanoveny po hydrolýze a derivatizaci technikou plynové chromatografie
s hmotnostně spektrometrickou detekcí (GC–HRTOFMS).
SVK 2011
Sekce: Chemie a analýza potravin D (přednášková)
Sledování biologicky aktivních látek v bramborách
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Michaela Škopíková
B3
doc. Dr. Ing. Věra Schulzová, Ing. Veronika Krtková
Cílem práce je srovnání obsahu biologicky aktivních látek v hlízách konvenčně a ekologicky
pěstovaných brambor odrůd Katka a Finka. Sledovány byly také vlivy mulčování, ochrany
proti plísni a mandelince bramborové. Zkoumány byly látky pro člověka jak pozitivní, tak i s
negativním či toxickým účinkem.
Důležitým znakem kvality hlíz brambor je obsah sušiny. Ze sacharidů byl stanovován obsah
glukózy, fruktózy a sacharózy. Brambory jsou vzhledem k jejich velké konzumaci
označovány i jako významný zdroj vitaminu C. Ten se v bramborách vyskytuje ve formě
askorbové a dehydroaskorbové kyseliny. V bramborových hlízách jsou přítomny také volné
aminokyseliny – asparagin, glutamin, kyselina asparagová a kyselina glutamová. Dalším
zkoumaným aspektem je obsah fenolických látek – z nich je v hlízách brambor nejvíce
zastoupena chlorogenová kyselina. Z negativně působících látek byly sledovány toxické
glykoalkaloidy a kalysteginy. Při sledování biologických látek byla využita metoda HPLC s RI,
FLD a UV detekcí a metoda LC-MS/MS. Hladiny biologicky aktivních látek v bramborách ze
sklizně 2011 byly porovnány s hladinami stanovenými v letech 2008 – 2010.
Sekce:
Obsah tuku a složení mastných kyselin tuku v cukrářských
výrobcích na našem trhu a jeho výživové hodnocení
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Alžběta Švehlová
M2
prof. Ing. Jana Dostálová, CSc., Ing. Anna Šípková
Tuky jsou nedílnou součástí naší výživy. Velké množství tuku konzumujeme ve formě
tzv. skrytých tuků. Jedním ze zdrojů těchto tuků mohou být cukrářské výrobky. Tento druh
potravin je mezi spotřebiteli velmi žádaný a oblíbený. Zpravidla má ovšem vysokou
energetickou hodnotu díky vysokému obsahu tuku a cukru. Kromě celkového množství
zkonzumovaného tuku je důležité věnovat pozornost jeho složení mastných kyselin.
Z výživového hlediska jsou nevhodné některé nasycené mastné kyseliny (laurová, myristová)
a trans-nenasycené mastné kyseliny (TFA). Dlouhodobý příjem tuku s nevhodným složením
je rizikovým faktorem vzniku řady neinfekčních onemocnění hromadného výskytu.
V této práci byl stanoven obsah tuku a jeho složení mastných kyselin ve vybraných
cukrářských výrobcích a polevách běžně dostupných na českém trhu. Obsah tuku v náplních
cukrářských výrobků se pohyboval v širokém rozmezí 9 – 42 %, u polev v rozmezí 37 –
43 %. U několika výrobků byl zjištěn vyšší obsah TFA. U dvou polev bylo množství TFA
dokonce vyšší než 40 %. Byl zaznamenán také vysoký obsah nasycených mastných kyselin
(SAFA). U 7 výrobků byl obsah SAFA dokonce vyšší než 50 %. Z toho u 6 výrobků byl tento
vysoký obsah SAFA převážně tvořen kyselinou laurovou a myristovou.
Sekce:
SVK 2011
Senzorické hodnocení olivového oleje
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Lucie Tomanová
M2
Dr. Ing. Zdenka Panovská
Olivový olej patří mezi komodity, jejichž kvalita je ovlivněna mnoha faktory, jako je např.
země původu, lokalita, nadmořská výška lokality, klima, doba sklizně, způsob zpracování.
Chuť olivového oleje může být různá, tak jako se např. liší chutě vín. Pro definování kvality
panenského olivového oleje jsou používány senzorické vlastnosti. Nejvíce diskutované chutě
jsou hořká a palčivá, protože v nižších koncentracích jsou považovány za pozitivní, ale ve
vyšších za negativní. Ve vnímání hořké chuti nehraje roli pouze obsah fenolických sloučenin,
ale také obsah nenasycených mastných kyselin. Za hlavního nositele hořké chuti je
považována aldehydická forma oeluropeinu.
Cílem práce bylo senzorické posouzení rozdílného vnímání hořké a palčivé chuti olivového
oleje u populace a změny těchto chutí, ke kterým může dojít během skladování.
Pro tuto práci byly použity senzorické zkoušky například párová zkouška (ISO 5495), protože
je zvláště vhodná pro soubory hodnotitelů s malými zkušenostmi.
SVK 2011
Seznam sekcí a složení komisí – ústav 321, 322, 324
Sekce:
Technologie zpracování potravin (plakátová)
Knihovna ústavu, 9h
Komise:
Předseda:
Členové:
Studenti:
Sekce :
doc. Ing. Jaroslav Dobiáš, CSc.
doc. Mgr. Andriy Synytsya, Ph.D.
Ing. Bc. Bo-Anne Rohlík
Bc. Roman Bleha
Irena Kulišanová
Bc. Marek Maršálek
Bc. Tereza Škorpilová
Bc. Martin Šišák
Bc. Barbora Švíková
Třídění květových a včelích pylů pomocí
spektroskopických a chemometrických metod
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Roman Bleha
M2
Chemie a technologie sacharidů
doc. Mgr. Andriy Synytsya, Ph.D.
Včelí pyl je perspektivní produkt včelařství, který se úspěšně používá jako doplněk stravy. Je
zdrojem volných aminokyselin, bílkovin, mastných kyselin, tuků, jednoduchých cukrů,
polysacharidů, antioxidantů a vitaminů. Na základě rozdílného složení včelího a zdrojového
květového pylu je možné tyto pyly od sebe rozlišit pomocí různých analytických metod. Cílem
této práce bylo spektroskopické studium vzorků květového a monoflorálního včelího pylu
různého původu. Rozdíly ve složení včelího pylu v porovnání s výchozím květinovým pylem
byly sledovány pomocí FTIR a FT NIR spekter. Rozdíly ve zbarvení byly stanoveny na
základě difúzně reflektančních VIS spekter a výpočtu barevných parametrů. Spektroskopická
data byla statisticky zpracována pomocí PCA a shlukové analýzy. Výsledky ukázaly, že
vibrační spektroskopické metody jsou citlivé na chemické složení vzorků. FTIR spektroskopií
byla ve včelím pylu detekována fruktosa, která zřejmě pocházela z nektaru. VIS spektra
potvrdila přítomnost specifických barviv – karotenoidů a flavonoidů, což souvisí s botanickým
původem zdrojového květového pylu. CIE L*a*b* barevný diagram ukázal dobře rozlišitelné
shluky vzorků květového a včelího pylu.
Práce vznikla za podporou grantu MSM 6046137305.
SVK 2011
Sekce :
Identifikace hydrokoloidních látek v cukrovinkářském želé
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Irena Kulišanová
B3
Chemie a technologie sacharidů
prof. Ing. Jana Čopíková, Csc.
Cukrovinkářské želé patří k oblíbeným dětským sladkostem. K jeho přípravě jsou používány
různé želírující látky jako želatina nebo polysacharidy (např. škrob, pektin). Pomocí
některých analytických metod lze určit, která želírující látka byla pro přípravu želé použita.
Cílem této práce bylo zjistit, zdali je možno pomocí spektroskopického studia vzorků
želatinových výrobků určit, které želírující látky byly pro jejich přípravu použity. Želatinové
bonbony od různých výrobců byly proměřeny pomocí FTIR a získaná spektra statisticky
zpracována pomocí PCA. Dosažené výsledky ukázaly, že spojením obou metod lze
identifikovat použitou želírující látku.
Práce vznikla za podpory grantu MŠMT no. 6046137305.
Sekce :
Sušení trvanlivých tepelně upravených trvanlivých salámů
s rozdílnou úpravou povrchu
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Marek Maršálek
M2
Konzervace potravin a technologie masa
Ing. Bo-Anne Rohlík, prof. Ing. Petr Pipek, CSc.
Sušení je proces, kterým se účelně snižuje aktivita vody aw pod určitou hranici, kdy se omezí
nebo zastaví aktivita mikroorganismů a tím prodlouží trvanlivost. Sušením masných výrobků
dochází ke změnám vzhledu, barvy, konzistence a v neposlední řadě také chuti. Sušící
proces je náročný na spotřebu energie, kontrolu a regulaci. Hlavním parametrem, který je
nutné respektovat, je rovnováha mezi odparem vody z povrchu a difuzí vody z vnitřních
vrstev výrobku. Nedodržení této rovnováhy dochází ke vzniku technologických chyb, které
mají za následek zhoršení kvality výrobků.
Rozdílným opracováním salámu, např.: aplikací tekutého nebo plynného kouře, dochází
ke změně pórovitosti povrchu a tím k rozdílným podmínkám při odparu vody ze salámu a
vytvoření následné bariéry pro mikroorganismy.
Cílem práce bylo stanovit závislost hmotnostního úbytku na technologickém opracování
trvanlivých salámů a prověřit správnost použití daného technologického postupu, cíleným
zaplísněním salámů.
Sekce :
SVK 2011
Antimikrobní obalové materiály s nanočásticemi
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Martin Šišák
M2
Vzhledem k rychlému vývoji v oblasti nanotechnologií představují materiály s nanočásticemi
zajímavou skupinu obalů s aktivní antimikrobní funkcí. Cílem práce bylo připravit obalové
materiály obsahující nanočástice oxidu titaničitého (TiO2) nebo stříbra (Ag) a prověřit migraci
Ti a Ag, katalytickou aktivitu a antimikrobní účinky v modelových prostředích. Obalové
materiály byly laboratorně připraveny potažením koextrudované PA/PE fólie lakem
Kombilack L1917 (Rotoflex) obsahujícím 5 % nanočástic TiO2 (~21 nm) nebo Ag (< 100 nm).
Rozsah migrace byl stanoven atomovou absopční spektrometrií. Katalytická aktivita byla
zhodnocena zkouškou, při níž dochází po ozáření UVA světlem v přítomnosti
fotokatalyzátoru k rozkladu methylenové modři a dále stanovením obsahu volných radikálů
setem Free Radicals Kit. Antimikrobní aktivita byla ověřována na bakteriích Escherichia coli
a Lactobacillus helveticus. Migrace do simulantů u obalových materiálů s TiO2 nebyla
zjištěna, zatímco u obalů se stříbrem byla až 290 µg/dm2. Odbarvováním roztoku
methylenové modři byla prokázána fotokatalytická aktivita u obalů s TiO2, avšak množství
generovaných volných radikálů se pohybovalo u fólií s TiO2 i Ag na detekčním limitu metody.
Antimikrobní účinek připravených fólií s TiO2 a Ag nebyl dostatečně průkazný.
Sekce :
Rozlišení ryb chlazených od zmrazených pomocí aktivity
akonitázy
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Tereza Škorpilová
M2
prof. Ing. Petr Pipek, CSc., Ing. Anna Šimoniová
Zmrazování způsobuje poškození tkání vnitrobuněčných organel, jako jsou například
mitochondrie, v důsledku tvorby krystalů ledu. Z nich se uvolňují enzymy, jejichž aktivitu lze
vhodnou metodou zjistit; její hodnota je přímo úměrná míře poškození tkáně.
Cílem projektu bylo zjistit, zda je možné rozlišit chlazeného lososa od zmrazeného pomocí
aktivity akonitázy. Dalším úkolem bylo proměřit průběh aktivity akonitázy při chladírenském i
mrazírenském skladování.
Aktivita akonitázy byla zjišťována spektrofotometricky při 340 nm. Vlastní látkou způsobující
změnu absorbance je NADPH, vznikající při dekarboxylaci kyseliny isocitronové na
α-ketoglutarovou. Této reakci předchází reversibilní isomerace kyseliny citrónové na
isocitronovou, kterou katalyzuje akonitáza.
Hodnoty aktivity akonitázy pro chlazeného a zmrazeného lososa jsou významně rozdílné.
U vzorků čerstvého lososa byla zjištěna nenulová počáteční aktivita akonitázy, která byla
zřejmě způsobena mechanickým poškozením buněk při manipulaci se vzorky.
Ze získaných informací je patrné, že metoda měření aktivity akonitázy je použitelná pro
rozlišení chlazeného lososa od zmrazeného.
Sekce :
SVK 2011
Loupatelnost klihovkových střev trvanlivých salámů
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Barbora Švíková
M2
Ústav konzervace potravin a technologie masa
Loupatelnost střev je důležitý parametr pro posuzování kvality trvanlivých salámů. U výrobců
trvanlivých tepelně opracovaných masných výrobků se občas vyskytují problémy působené
obtížnou separací střeva a díla při loupání salámů. O příčinách tohoto defektu bylo doposud
publikováno minimum informací. Práce byla vypracována v rámci úvodní části projektu
zabývajícím se tímto jevem.
Práce přehledně prezentuje známé faktory ovlivňující
loupatelnost klihovkových střev, např. složení díla (zejména obsah tuku), stupeň vysušení,
teplota výrobku při loupání, úprava vnitřního povrchu střeva atd., metody hodnocení
loupatelnosti. V práci budou zmíněny i cíle a záměry chystaného projektu.
SVK 2011
Sekce:
Technologie zpracování potravin I (přednášková)
B11, 9h
Komise:
Předseda:
Členové:
Studenti:
Sekce :
doc. Ing. Miroslav Marek, CSc.
doc. Ing. Marie Hrušková, CSc.
doc. Ing. Jiří Štětina, CSc.
Bc. Jan Herna
Bc. Veronika Mátlová
Bc. Eva Neradová
Bc. Lukáš Vápenka
Bc. Marta Vejlupková
Bc. Jana Vůjtová
Technologické aplikace a užití sušeného pekařského
droždí
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Jan Herna
M2
Doc. Ing. Marie Hrušková, CSc., Ing. Ivan Švec, PhD.
Pekařské droždí je nedílnou součástí výroby základní lidské potraviny – pečiva a chleba.
Jedná se o živé lisované buňky pekařských kvasinek Saccharomyces cerevisce Hansen.
Kvasinky při výrobě uplatňují svojí schopnost zkvašovat cukry přítomné v mouce na alkohol
a oxid uhličitý, který způsobuje kynutí výrobků. Při kvašení dochází k vytvoření řady
produktů, které se významně podílí na tvorbě arómatu a chuti pečiva.
O kvalitě pekařského droždí nejlépe vypovídá mohutnost kynutí, vyjadřující množství
vyvinutého oxidu uhličitého odečteného ze záznamu fermentografické zkoušky. Dalšími
získanými parametry jsou konečný objem těsta na konci zkoušky a optimální doba
fermentace. Pekařský pokus slouží k simulaci pekařské výroby za standardních podmínek.
Výsledkem zkoušky je soubor hodnot jednotlivých parametrů, jako je měrný objem pečiva,
penetrace střídy, tvar výrobku a senzorické hodnocení.
Cílem práce bylo ověřit vlastnosti různých druhů pekařského sušeného droždí určených pro
průmyslové pekárny v ČR pomocí fermentografu SJA a pekařským pokusem VŠCHT Praha.
U vybraných vzorků komerčního sušeného droždí byly sledovány vlastnosti v průběhu
týdenní provozní zkoušky.
SVK 2011
Sekce :
Nanofiltrační separace galaktooligosacharidů ze syrovátky
ošetřené β-galaktosidasou.
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Veronika Mátlová
M2
Technologie mléka a tuků
Ing. Klára Pocedičová
Jedním z příkladu využití syrovátky je zpracovat ji pomocí membránových separačních
procesů a získat tak cenné suroviny, které mají další využití v potravinářském průmyslu.
Jednou z těchto surovin je směs galaktooligosacharidů, nestravitelných oligosacharidů,
jež vznikají transgalaktosylací laktosy pomocí enzymu β-galaktosidasa. Vzniklé
galaktooligosacharidy se dají separovat různými způsoby. Často využívanou průmyslovou
metodou je kontinuální chromatografie. Možnou a více ekologickou alternativu představují
filtrační procesy, konkrétně nanofiltrace. Odborné studie převážně popisují použití rovinných
polymerních filtračních membrán. Novou možností účinné separace galaktooligosacharidů
by mohla být aplikace spirálně vinutých nanofiltračních modulů, na kterých nebyla jejich
separace doposud prozkoušena. Pro výrobu jejich směsi byl použit komerční enzym Maxilact
LX 5000 (DSM Food Specialities, Francie), a to v množství 0,5g/kg syrovátky. Laktosa byla
hydrolyzována 60 minut při 37 °C. Nanofiltra ční separace probíhala na filtrační jednotce Pilot
Unit NF/RO s regulátorem tlaku a teploty. Stanovení jednotlivých galaktooligosacharidů
bylo provedeno na zařízení HPLC Agilent 100 s ELSD detekcí. Cílem práce bylo dosažení
maximálních výtěžků prebiotických galaktooligosacharidů.
Sekce :
Hodnocení autenticity ovocných šťáv
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Eva Neradová
M2
Ing. Helena Čížková, Ph.D., Ing. Jitka Šnebergrová
Ovocné šťávy mohou být falšovány snížením ovocného podílu, přislazením, okyselením,
přídavkem pulp-wash nebo záměnou jednotlivých druhů ovoce atd. Hlavním literárním
zdrojem chemického složení ovocných nápojů je Code of Practice AIJN.
Cílem práce bylo analyzovat soubor patnácti vzorků 100% pomerančových džusů. Zvolenými
markery byly mono-, di- a oligosacharidy, refraktometrická sušina, titrační kyselost,
formolové číslo, popel a fosfor. Dále byla ověřována a validována metoda na
spektrofotometrické stanovení kyseliny D-isocitronové podle návodu z enzymatického kitu,
ale také podle ČSN EN 1139. Kritickým bodem obou postupů byla příprava vzorků, neboť je
nezbytné stanovovat celkovou kyselinu, ne jen její volnou formu. Ověřená metoda byla
využita jako jeden z markerů zhodnocení autenticity souboru pomerančových šťáv.
SVK 2011
Sekce :
Antimikrobní obalové materiály s imobilizovanými enzymy
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Lukáš Vápenka
M1
Doc. Ing. Jaroslav Dobiáš, CSc.
Polymerní obalové materiály s vázanými enzymy s antimikrobní aktivitou představují
doposud poměrně málo prozkoumanou oblast aktivního balení potravin. Cílem práce bylo
připravit obalové materiály s imobilizovaným lysozymem a glukosaoxidasou a studovat
aktivitu, tepelnou stabilitu, migraci a antimikrobní účinky těchto navázaných enzymů
v modelových prostředích. Imobilizace byla prováděna Ugiho reakcí s glutaraldehydem a
cyklohexylisokyanidem na povrchu polyamidové a ionomerní fólie částečně hydrolyzované
kyselinou chlorovodíkovou. Infračervenou spektrometrií bylo prokázáno navázání
glukosaoxidasy a lysozymu na oba typy fólií. Avšak enzymová aktivita po imobilizaci na
obalový materiál byla zachována pouze u glukosaoxidasy a pohybovala se v rozmezí od
12,3 do 110,9 mU/cm2 pro polyamidovou fólii a 9,6 až 79,0 mU/cm2 pro ionomerní fólii. U fólií
s navázanou glukosaoxidasou nedocházelo k významnějšímu uvolňování enzymu do
simulantů. Glukosaoxidasa navázaná na fólie vykazovala vyšší tepelnou odolnost při
záhřevu na teploty 40-60 °C oproti volnému enzymu. P řipravené obalové materiály
s imobilizovanou glukosaoxidasou inhibovaly růst bakterií Escherichia coli, Pseudomonas
fluorescens, Lactobacillus helveticus, Listeria ivanovii a Listeria innocua.
Sekce :
Hodnocení pěnivosti konzumního mléka
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Marta Vejlupková
M1
Technologie mléka a tuků
Ing. Miroslava Mihulová
V současné době se zvýšila oblíbenost nápojů tzv. „cappuccinového typu“, což vede ke
snaze zvyšovat pěnivost konzumního mléka. Cílem práce bylo zhodnotit pěnivost mléka
ošetřeného UHT záhřevem u pěti komerčně dostupných plnotučných mlék, pěti polotučných
mlék a tří mléčných specialit pro přípravu nápojů „cappuccinového typu“. Vzorky byly
charakterizovány distribucí velikosti tukových kuliček metodou laserové difrakce, distribucí
velikosti vzduchových bublin pomocí obrazové analýzy, nášlehem a stabilitou pěny.
Distribuce velikosti tukových kuliček byla u všech vzorků díky homogenizaci srovnatelná.
Nejnižší nárůst velikosti vzduchových bublin v mléčné pěně během skladování byl
zaznamenán v kategorii polotučných mlék. Při hodnocení nášlehu v rámci jednotlivých
kategorií nebyl zaznamenán významný statistický rozdíl na hladině významnosti P(α) = 0,05,
avšak v rámci jedné kategorie se měřené vzorky lišily. V průběhu měření stability pěny
jednotlivých vzorků bylo prokázáno, že během skladování došlo k poklesu objemu pěny a
nárůstu objemu odloučeného mléka. Studentův t-test nepotvrdil statisticky významný rozdíl
na hladině významnosti P(α) = 0,05 pro jednotlivé kategorie, bylo však prokázáno odlišné
chování jednotlivých vzorků v rámci jedné kategorie.
SVK 2011
Sekce :
Posouzení termoinaktivačních účinků deskového a
trubkového výměníku tepla ve výrobě mléka
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Jana Vůjtová
M2
Doc. Ing. Michal Voldřich, CSc.
Mléko společně s mléčnými výrobky představuje významnou složku lidské výživy. Jednotlivé
výrobní závody investují nemalé finanční prostředky do řízení a ověřování účinnosti procesů
zajišťující jejich zdravotní nezávadnost. Tepelné zpracování mléka se využívá k inaktivaci
vegetativních buněk popř. bakteriálních spor, které se mohou v mléce vyskytnou vlivem
primární nebo sekundární kontaminace. Cílem práce bylo posouzení termoinaktivačních
účinků při výrobě pasterovaného a sterilovaného (UHT) mléka. Pro popis dosažených
inaktivačních účinků na deskových i trubkových výměnících byl použit teplotní profil,
vytvořený pomocí lineární aproximace nárůstu teploty. Výsledky shrnují, jak významných
termoinaktivačních účinků je dosaženo ve vztahu k různým druhům předpokládaných
kontaminujících mikroorganismů.
SVK 2011
Sekce:
Technologie zpracování potravin II (přednášková)
B12, 9h
Komise:
Předseda:
Členové:
Studenti:
Sekce :
doc. Ing. František Kvasnička, CSc.
Ing. Aleš Rajchl, Ph.D.
Dr. Ing. Lenka Votavová
Ing. Rudolf Ševčík, Ph.D.
Bc. Petr Balek
Bc. Ladislava Drgová
Bc. František Kovařík
Bc. Vojtěch Kružík
Bc. Eliška Muchnová
Bc. Václav Pohůnek
Bc. Petr Šimek
Využití techniky DART v hodnocení autenticity a kvality
potravin
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Ladislava Drgová
M2
Ing. Aleš Rajchl, Ph.D.
DART (Direct Analysis in Real Time) je nový typ iontového zdroje pro hmotnostní
spektrometrii. Samotná ionizace neprobíhá ve vakuu, ale v prostředí běžné atmosféry.
Reakční plyn (He, N2) se ionizuje ve výbojové komoře pomocí vysokého napětí a následně
dochází k ionizaci analytů pomocí metastabilních částic. Analýza se provádí pouhým
umístěním vzorku (pevný, kapalný či plynný) do prostoru mezi iontový zdroj a vstup do
hmotnostního spektrometru. Analýza je velmi rychlá a může trvat pouze několik sekund.
Vzorek lze analyzovat i bez předchozí chromatografické separace či dalších úprav. DART
klade vysoké nároky na rozlišení, proto je spojen s vysokorozlišovacími analyzátory.
Nejčastěji využívanými jsou průletový analyzátor TOF, elektrostatický hmotnostní analyzátor
Orbitrap nebo analyzátor složené dráhy letu FFP. Dosavadní zkušenosti s touto metodou
ukazují, že DART technika je v porovnání s klasickými MS technikami velmi rychlá, relativně
jednoduchá a i přes některá omezení se jeví jako vhodná pro účely hodnocení kvality a
autenticity potravin.
Sekce :
SVK 2011
Hodnocení možností výroby sterilovaných brambor
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Petr Balek
M2
Výroba sterilovaných brambor není v potravinářském průmyslu rozšířena v takovém měřítku,
jako jsou ostatní způsoby technologického zpracování brambor (bramborové lupínky,
brambory pro přípravu salátu, sušená bramborová kaše, předsmažené zmrazené hranolky).
Sterilované brambory jsou prvotně určeny jako polotovar především pro výrobce
lahůdkářských výrobků, kde jejich příprava může být komplikovaná, mohou však najít
uplatnění i pro samotné spotřebitele. Po oloupání syrových brambor dochází na povrchu
brambor k enzymovému hnědnutí, které je způsobeno oxidací fenolových sloučenin účinkem
oxidoreduktas za přístupu kyslíku. Tento nežádoucí účinek lze eliminovat ponořením
brambor do roztoků, což se označuje jako antioxidační máčení. Nejběžnější roztoky
potlačující enzymové hnědnutí jsou roztoky kyseliny citrónové, kyseliny askorbové nebo
oxidu siřičitého. Koncentrace těchto roztoků bývá v rozmezí od 1 do 2 %. Cílem práce bylo
zhodnotit termoinaktivační účinek záhřevu na vybranou skupinu mikroorganismů. Tepelný
zákrok byl proveden v laboratorním autoklávu. Bylo také provedeno měření barvy
bramborových hlíz.
Sekce :
Stabilita inulinu v dětských ovocných výživách
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Vojtěch Kružík
M1
Ing. Helena Čížková, Ph.D., Ing. Jitka Šnebergrová
Inulin je pro lidský organismus nestravitelný sacharid, který slouží jako prebiotikum.
Přirozeně se vyskytuje v zelenině, ovoci a obilovinách. Mezi nejznámější zdroje inulinu patří
čekanka a topinambur. Strukturně se jedná o směs oligomerů a polymerů s různým počtem
molekul fruktosy. Inulin selektivně podporuje růst a zvyšuje aktivitu probiotických bakterií
v tlustém střevě, které vykazují prospěšné vlastnosti na zdraví konzumenta. Mezi
nejvýznamnější probiotika patří bakterie rodu Lactobacillus a Bifidobacterium. Tyto bakterie
jsou schopny chránit organismus před nežádoucími patogeny a posílit imunitní systém.
Cílem práce bylo ověření správného dávkování a stability inulinu přidaného do ovocných
dětských výživ. Experimenty byly zaměřeny především na objasnění poklesu obsahu inulinu,
ke kterému dochází už během výroby a při následném skladování. Pro stanovení se použily
běžně dostupné komerční výrobky ovocných výživ s přídavkem prebiotik. Bylo prokázáno, že
dochází k významnému poklesu obsahu inulinu okolo 70 % při výrobě a skladování.
Sekce :
SVK 2011
Aromatické přípravky ve víně
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Eliška Muchnová
M2
Aromata jsou důležitou skupinou potravinářských aditiv. Látky určené k aromatizaci potravin
obsahují sloučeniny, které působí na naše čichové nebo chuťové receptory a vyvolávají
příslušný vjem. Tyto látky se do potravin přidávají za účelem zlepšení chuti nebo vůně. Jejich
použití musí být bezpečné a nesmí uvádět spotřebitele v omyl. Podle zákona č. 321/2004 o
vinohradnictví a vinařství a o změně některých souvisejících zákonů je zakázáno ovlivňovat
základní vlastnosti vína (např. přirozený extrakt, přirozenou skladbu buketních a
aromatických látek, s výjimkou obsahu kyselin). Je zakázáno používat přírodní i syntetické
aromatické látky a barviva. Aroma ve víně je tvořeno směsí látek charakteristickou pro
každou odrůdu. Například směs pyrazinů je charakteristická pro vína z odrůd Sauvignon
Blanc a Cabernet Sauvignon z chladnějších oblastí a dává jim typické rostlinné aroma. Je
možné zakoupit aromatické přípravky pro nejčastěji pěstované odrůdy. Tyto přípravky jsou
však určeny například pro výrobu sycených vinných nápojů a podobných výrobků. Jejich
přídavek do vína je zakázán.
Sekce :
Optimalizace metody pro stanovení dusičnanů pomocí
sondy ISE v dětských výživách
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Václav Pohůnek
M2
Ing. Helena Čížková, Ph.D., doc. Ing. Michal Voldřich, CSc.
Při výrobě dětských výživ se uplatňují přísná pravidla. Důležitým faktorem je výběr surovin.
Jedním z hledisek posuzovaných při výběru surovin je stanovení obsahu dusičnanů, pro
které jsou stanoveny limitní koncentrace. V důsledku rozšiřování výroby je kladen požadavek
na co nejrychlejší metody stanovení dusičnanů. Stanovení dusičnanů pomocí sondy ISE
(nitrate directION Combination) se jeví jako vhodná metoda. Hlavním požadavkem, aby tato
metoda byla účinná, je správná příprava vzorků a zohlednění vlastností dané sondy. V rámci
této práce bylo porovnáno několik metod přípravy vzorků, použití různých činidel a sledu
operací při přípravě vzorků. Měření bylo provedeno v laboratoři firmy Slovácká Fruta, a.s.
Naměřené výsledky byly porovnávány s výsledky z akreditovaných laboratoří.
Sekce :
SVK 2011
Možné vlivy na úhyn drůbeže
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Petr Šimek
M2
Ing. Jan Pivoňka, Ph.D.
Dnešní chov drůbeže probíhá na farmách ve většině případů halovým způsobem. V těchto
prostorách dochází i k samotné nakládce drůbeže, která je transportována ke
zpracovávatelskému závodu. V současné době probíhá sběr drůbeže zejména ručně.
V rámci tohoto projektu byla vypracována rešerše shrnující výhody a úskalí mechanického
sběru a manipulace s drůbeží. Mezi klíčové faktory ovlivňující kvalitu masa a poškození
drůbeže při sběru patří: Plemeno a staří drůbeže, teplota a vlhkost při nakládce a transportu,
čas nakládky, transportu a vykládky, množství naložené drůbeže. Ve spolupráci s producenty
brojlerů a zpracovatelskou společností, která v současné době zavádí systém mechanického
sběru, byly vypracovány postupy pro sběr dat, aby bylo možné mechanický sběr a transport
drůbeže optimalizovat a zároveň porovnat se sběrem ručním. V současné době dochází ke
sběru dat podnikem a po získání dostatečného množství těchto dat se bude statisticky
vyhodnocovat, zda nějaké z nich nemá významný vliv na výskyt mechanického poškození
drůbeže nebo známky onemocnění drůbeže. Toto by mohlo v případě zjištění statisticky
významných vlivů vést k nápravným opatřením a tím ke snížení ztrát podniku.
Sekce :
Zhodnocení možností výroby minimálně opracovaných
produktů z jablek
Autor:
František Kovařík
Ročník:
M2
Ústav:
Školitel: Ing. Aleš Rajchl, Ph.D.
V reakci na zvýšenou poptávku spotřebitelů po minimálně opracovaných produktech z ovoce
a zeleniny roste i zájem průmyslu o výrobu těchto produktů. Minimálně opracované produkty
si mají co možná nejvíce zachovat vlastnosti čerstvých surovin. Z hlediska údržnosti se jedná
o produkty, které podléhají rychlé zkáze, a je třeba použít vhodnou kombinaci konzervačních
zákroků, které povedou k prodloužení doby použitelnosti. Cílem této práce bylo navrhnout
možné postupy výroby minimálně opracovaných produktů z jablek. Na omezeném množství
vzorků byla provedena technologická zkouška výroby minimálně opracovaných jablečných
plátků. Zkoumán byl zejména vliv různého složení antioxidačních a zpevňovacích roztoků a
dále modifikované atmosféry na změny barvy a textury u tří odrůd jablek. Současně byly
prováděny testy na zhodnocení mikrobiologické stability vyrobených produktů. Bylo
prokázáno, že vhodnou volbou výše zmíněných parametrů lze výrazným způsobem
prodloužit trvanlivost minimálně opracovaného ovoce.
SVK 2011
Sekce:
Chemie přírodních látek (plakátová)
B02, 9h
Komise:
Předseda:
Členové:
Studenti:
Sekce :
doc. Ing. Karel Kefurt, CSc.
RNDr. Miroslav Ledvina, CSc.
Ing. Jiří Prokop
Bc. Vít Albrecht
Bc. Veronika Božková
Bc. Michal Jurášek
Bc. Michaela Novotná
Bc. Ludmila Ševčíková
Ludmila Škorpilová
Bc. Ladislav Trnka
Bc. Norbert Vida
Chemie přírodních látek
Možnosti derivatizace trilobolidu
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Vít Albrecht
M1
Prof. RNDr. Pavel Drašar, D.Sc.
Trilobolid, který byl prvně izolován v roce 1967, se řadí do skupiny seskviterpenoidních
laktonů. Je nejen významným inhibitorem serco/endoplasmatického retikula Ca2+ ATPasy,
ale má i immunostimulační účinky. Jeho působením se zvyšuje množství uvolněného
interferonu gama a stimuluje produkce oxidu dusnatého.
Cílem této práce je přiblížit možnosti derivatizace trilobolidu, zjistit jeho reaktivitu vybraných
funkčních skupin se současným sledováním biologické aktivity derivátů.
SVK 2011
Sekce :
Vývoj ELISA metody pro stanovení methandienonu
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Veronika Božková
M1
prof. Dr. RNDr. Oldřich Lapčík
Methandienon/Methandrostenolon je anabolický steroid, analog testosteronu, s androgenními účinky. Byl využíván ve sportu jako doping, jeho používání je zakázáno. Cílem
projektu je vytvořit rychlou a citlivou biochemickou metodu k jeho stanovení v biologických
materiálech. Metoda ELISA (Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay) je vhodná pro
stanovování většího počtu vzorků a je časově i finančně relativně dostupná. Polyklonální
protilátky proti konjugátu methandienonu s hovězím sérovým albuminem byly připraveny
firmou Biotest a.s. Konárovice.
Protilátky byly testovány ve formátu nepřímé kompetitivní ELISA. Pro potažění
mikrotitračních destiček byl připraven konjugát haptenu s ovalbuminem.
Srovnáváme protilátky po druhé a třetí imunizaci, provádíme optimalizaci systému. Dále
budou následovat testy křížových reakcí a validace metody pro jednotlivé materiály.
Sekce :
Steroidy pro supramolekulární chemii
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Michal Jurášek
M2
Prof. RNDr. Pavel Drašar, D.Sc.
Steroidní supramolekuly mohou mít perspektivní využití v konstrukcích dobře
definovatelných, rozsáhlých struktur s mnoha zajímavými fyzikálními vlastnostmi. Uplatňují
se ale i jako receptory, a to zejména při interakcích s kationty, anionty či porfyriny.Byly
navrženy a připraveny tři různé typy struktur steroidních supramolekul.
První byla odvozena od dimeru lithocholových kyselin získaných 1,3-dipolární cykloadicí a
modifikovaných Yamaguchiho reakcí. Připravený lipofilní „kalíšek“ velmi dobře komplexuje,
podle UV-VIS, deriváty porfyrinu.
SVK 2011
Další typ byl získán reakcí azidoderivátů cholové kyseliny a estronu s cyklickým
tetraalkynyltetrapeptidem.
Třetí typ byl připraven z dialkynylderivátů příslušného steroidu reakcí s tripropargylaminem a
následnou 1,3-dipolární cykloadicí s azidomethylpyridinem. V současné době jsou u připravených látek studovány jejich komplexační vlastnosti.
Sekce :
Isomerace silybinů
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Novotná Michaela
M2
Prof. Ing. Jitka Moravcová, CSc., Prof. Ing. Vladimír Křen, DrSc.,
Ing. Radek Gažák, PhD.
Flavonolignan silybin, izolovaný z ostropestřce mariánského (Silybum marianum), je aktivní
složkou řady hepatoprotektivních a cytoprotektivních přípravků. Rozvoj separačních metod
(HPLC, enzymové metody) umožnil v posledních letech nejen separaci isomerů silybinu, ale
vedl také k objevu minoritních flavonolignanů, které mají místo obvyklé termodynamicky
stabilní trans-konfigurace v polohách C10, C11 konfiguraci cis.
Přestože výskyt 10,11-cis-isomerů silybinu nebyl v přírodním materiálu dosud prokázán, 2,3-cis-isomer byl identifikován jako minoritní složka o. mariánského. Vzhledem k tomu, že
biologická aktivita stereoisomerních látek je závislá na jejich absolutní konfiguraci, je potřeba
nejen vyvinout metodu jejich separace, ale následně také určit jejich stereochemii
Příprava cis-isomerů silybinu spočívá v isomeraci stereochemicky čistých trans-silybinů
katalyzované Lewisovou kyselinou. Separace vzniklého cis-isomeru silybinu z reakční směsi
obsahující nezreagovaný trans-isomer byla vyřešena regioselektivní enzymovou esterifikací
reakční směsi a následnou preparativní chromatografií.
Jedna z možností určení absolutní konfigurace těchto nových stereoisomerů silybinu, je
získání monokrystalu cis-silybinu nebo jeho derivátů a jejich rentgenostrukturní analýza.
Sekce :
Sestavení imunoanalýzy pro 19-nortestosteron
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Ludmila Ševčíková
M2
Prof. Dr. RNDr. Oldřich Lapčík
19-nortestosteron je steroid, který je pro své anabolické vlastnosti často zneužíván ve sportu
a potravinářství při produkci masa. Cílem práce je vyvinout nepřímou ELISA metodu pro jeho
stanovení v tělních tekutinách.
Byl připraven a spektrálními metodami charakterizován konjugát 19-nortestosteron-3-karboxymethyloximu s hovězím sérovým albuminem, který byl použit jako imunogen pro
SVK 2011
získání polyklonálních králičích protilátek. Imunizace byla provedena dle standartního
protokolu na akreditovaném pracovišti společnosti Biotest a.s. Konárovice.
Imunoanalytická metoda je vyvíjena ve formátu nepřímé kompetitivní ELISA na
mikrotitračních destičkách potažených imunogenem. Jako sekundární protilátku využíváme
peroxidázou značenou prasečí protilátku proti králičímu Ig. Získané protilátky byly testovány
na svou aktivitu a pro nejlepší z nich byla sestavena kalibrační křivka s vlastním analytem.
V rámci projektu se dále budu věnovat stanovení křížových reaktantů a následně validaci
metody pro stanovení 19-nortestosteronu v jednotlivých biologických materiálech.
Sekce :
Příprava nových derivátů cholesterolu obsahujících
fenylalanin
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Ludmila Škorpilová
B2
Prof. Ing. Zdeněk Wimmer, DrSc.
Ve své práci se zabývám syntézou derivátů cholesterolu, které obsahují etherovou vazbu
v polohách C(6) a C(3). Zvolený přístup zahrnuje přípravu etherů z cholesteryl tosylátu, či
volného cholesterolu, chemii trojných vazeb a přípravu amidů.
Jako první příklad přístupu k uvedeným derivátům jsem provedla Sonogashirovu reakci 6-propynyloxy-3,5-cyklocholestanu s N-Boc-4-jodfenylalaninem. Reakční podmínky byly
optimalizovány a jako vhodný katalyzátor byl zvolen Pd(PPh3)2Cl2, CuI a diethylaminem
jako bází.
Pro syntézu synthonu s karboxylovou funkcí byla využita 1,3-dipolární cykloadice 6-propynyloxy-3,5-cyklocholestanu a 5-azidovalerové kyseliny katalyzovaná Cu(I) (příklad
druhého přístupu).
Jako třetí příklad přístupu k uvedeným derivátům jsem připravila cholestenyloxypentanol,
jenž jsem následně oxidovala podle Jonese. U všech produktů jsem provedla měření NMR,
IČ a MS-ESI+. Předmětem další práce je syntéza amidů s fenylalaninem popř. jinými
aminokyselinami a zkoumání tendence těchto nově připravených látek k samoskladnosti
indukované rozpouštědlem.
Sekce :
Hybridní QM/QM metoda ONIOM pro přesné výpočty velkých
molekul: výpočet NMR spekter fenanthrolinylcholanamidu
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Ladislav Trnka
M2
Dr. Ing. Ivan Raich
Přesné kvantově-chemické (QM) výpočty, mezi něž patří výpočty NMR vlastností, nemohou
být v důsledku hardwarových a softwarových omezení v současnosti použity pro velké
molekuly s řádově desítkami těžkých atomů. Proto byla vyvinuta metoda ONIOM, která
SVK 2011
umožňuje formální rozdělení molekuly do několika vrstev. Vhodně vybraný fragment
molekuly se ponechá ve vrstvě počítané s vysokou přesností a zbytek je počítán na nižší
teoretické úrovni. Vhodnou kombinací rozvrstvení je možné vypočítat a z jednotlivých modelů
zpětně složit výsledné 13C a 1H chemické posuny a spin-spinové interakční konstanty s velmi
dobrou přesností.
Studovaná molekula fenanthrolinylcholanamidu byla formálně fragmentována a přiřazena do
vrstev s různou teoretickou přesností a podařilo se spočítat jak chemické posuny, tak i spinspinové interakční konstanty v NMR spektrech. Oprávněnost rozdělení do ONIOM vrstev
byla otestována na modelových molekulách. Výsledné hodnoty byly porovnány s hodnotami
spočtenými bez užití metody ONIOM a s experimentálně měřenými daty.
Sekce :
Nové metódy prípravy aromatických zlúčenín obsahujúcich
skupinu -SF5
Autor:
Ročník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Norbert Vida
M2
Petr Beier, ÚOCHB AV ČR
Jednou z funkčných skupín, ktorá získala značnú pozornosť v poslednom čase hlavne
v materiálových odvetviach priemyslu je skupina SF5. Táto skupina vnáša do molekuly
nezvyčajnú kombinácu vlastností ako sú vysoká lipofilita, silne elektrónakceptorný charakter,
vysoká teplotná a hydrolytická stabilita. Avšak nedostatok pohodlných ciest na prípravu
týchto zlúčenín a malá dostupnosť základných stavebných jednotiek brzdí skúmanie
chemických vlastností a rozvoj aplikácií zlúčenín obsahujúcich skupinu SF5.
Vyvinuli sme nové syntetické postupy na prípravu substituovaných SF5-benzénov
vychádzajúc z nitro-SF5-benzénov. V reakciách sme použili nukleofilnú aromatickú
substitúciu nitro skupiny a oxidatívnu nukleofilnú substitúciu vodíka na aromatickom jadre.

Sborník abstrakt SVK 2011 - Fakulta potravinářské a biochemické

Transkript

Podobné dokumenty

Sborník abstrakt SVK 2012 - Fakulta potravinářské a biochemické

Sborník abstrakt SVK 2013 - Fakulta potravinářské a biochemické

sborník příspěvků - Symposium o nových směrech výroby a

VIII. sympozium SPP

sborník příspěvků - Symposium o nových směrech výroby a

gymnázium uničov

Aktivní a inteligentní obalové systémy pro balení potravin

Výroční zpráva 2012 - IV. interní klinika

Program sjezdu a sbornik - Congress Business Travel

zpravodaj032007.

Prvková analýza konkrementů močového traktu

Zde - PHARMANEWS

od FID po Orbitrap

Z činnosti - Ovocnářské unie České republiky

Praktická cvičení z biologie - ZS - Ústav biologie

predloha2 - Doubleshot

Sborník Mikroskopie 2008 - Československá mikroskopická

bi opr spect - Biotechnologická společnost

Sborník 2012 - Ústav biotechnologie

Jací jsme Češi? Názory českých studentů a čtenářů Lidových

ZDE - AXIS

Příloha OA ZL