Optimalizace izola čního postupu pro stanovení volných a ...

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

SVK 2011

Seznam sekcí a složení komisí – ústav 319

Sekce: Biotechnologie I (p řednášková) Knihovna ústavu 319, 8:30

Komise: Předseda: prof. Ing. Jan Masák, CSc. Členové: Ing. Jaromír Fiala, Ph.D. Ing. Lucie Siříšťová, Ph.D. Ing. Olga Schreiberová

Studenti: Bc. Štěpán Halama

Bc. Petra Kociánová Bc. Hana Kolková Vít Paulíček Bc. Jan Pošta Bc. Jan Strejc Bc. Pavla Vykydalová Bc. Vít Ženíšek

Sekce : Biotechnologie I

Optimalizace izola čního postupu pro stanovení volných a vázaných polyfenol ů v ječmeni a sladu

Autor: Bc. Štěpán Halama Ročník: M2 Ústav: kvasné chemie a bioinženýrství Školitel: 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.


SVK 2011 Sekce : Biotechnologie I

Využití SPME pro stanovení senzoricky významných těkavých látek piva

Autor: Bc. Petra Kociánová Ročník: M2 Ústav: kvasné chemie a bioinženýrství Školitel: Ing. Marcel Karabín, Ph.D.

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.


Enzymatické p řeměny farmaceuticky a potraviná řsky důležitých aminokyselin

Autor: Hana Kolková Ročník: M2 Ústav: kvasné chemie a bioinženýrství Školitel: 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.



Vliv p řírodních antioxidant ů na adhezi kvasinkových bun ěk

Autor: Vít Paulíček Ročník: B3 Ústav: kvasné chemie a bioinženýrství Školitel: 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.


Selekce vhodného producenta etanolu z lignocelulózo vých materiál ů a jeho využití v SSF procesu

Autor: Bc. Jan Pošta Ročník: M2 Ústav: kvasné chemie a bioinženýrství Školitel: 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.



Fyziologická a genetická modifikace pivovarských kvasinek ve výrob ě nealkoholického piva

Autor: Bc. Jan Strejc Ročník: M2 Ústav: kvasné chemie a bioinženýrství Školitel: 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.


Sledování fyziologického stavu a sporulace u bakter ií rodu Clostridium pomocí vhodných technik

Autor: Bc. Pavla Vykydalová Ročník: M2 Ústav: kvasné chemie a bioinženýrství Školitel: 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)).



Vliv pevných částic na stabiliza ční účinky PVPP

Autor: Bc. Vít Ženíšek Ročník: M2 Ústav: kvasné chemie a bioinženýrství Školitel: 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 (p řednášková)

posluchárna A04, 8:30 Komise: Předseda: doc. Ing. Pavel Dostálek, CSc. Členové: Dr. Ing. Petra Patáková Ing. Martin Halecký, Ph.D. Ing. Karel Štěrba, Ph.D. Studenti: Martina Janoušková

Bc. Richard Ježdík Nikol Krmenčíková Bc. Jana Křenková Bc. Jana Macháčková Bc. Petr Linhart Bc. Michaela Poštulková

Karel Zeman

Sekce : Biotechnologie II

Vliv antibiotik na stabilitu biofilmu R. erythropolis

Autor: Martina Janoušková Ročník: B3 Ústav: kvasné chemie a bioinženýrství Školitel: Ing. Olga Schreiberová 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


Mikrobiální produkce rhamnolipid ů a jejich využití

Autor: Bc. Richard Ježdík Ročník: M2 Ústav: kvasné chemie a bioinženýrství Školitel: 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.


Detekce bakteriální kontaminace v pivu pomocí metod y PCR

Autor: Nikol Krmenčíková Ročník: B3 Ústav: kvasné chemie a bioinženýrství Školitel: Ing. Jaromír Fiala, Ph.D. 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.


Vliv resveratrolu a jeho analog ů na adhezivní schopnosti bakteriálních bun ěk

Autor: Bc. Jana Křenková Ročník: M2 Ústav: kvasné chemie a bioinženýrství Školitel: Ing. Irena Kolouchová, Ph.D.

Stilbeny jsou přírodní fenolické sloučeniny rostlin, které působí jako ochranné látky pro buňky, které jsou vystaveny stresu (UV záření, teplota). Stilbeny řadíme mezi fytoalexiny-sekundární 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.


Vliv chmelových p řípravk ů na stabilitu p ěny

Autor: Bc. Petr Linhart Ročník: M2 Ústav: kvasné chemie a bioinženýrství Školitel: 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 (rho-iso-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.


Mikrobní produkce jantarové kyseliny

Autor: Bc. Jana Macháčková Ročník: M2 Ústav: kvasné chemie a bioinženýrství Školitel: 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 1,4-butandiolu. 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.


Plísňová kontaminace v pr ůběhu sladování, její identifikace a kvantifikace pomocí metody PCR

Autor: Bc. Michaela Poštulková Ročník: M2 Ústav: kvasné chemie a bioinženýrství Školitel: Ing. Jaromír Fiala, Ph.D.

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.


Porovnání metod stanovení hydrofobity bun ěčného povrchu u jednobun ěčných mikroorganism ů

Autor: Karel Zeman Ročník: B3 Ústav: kvasné chemie a bioinženýrství Školitel: Ing. Irena Kolouchová, Ph.D. 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 (p řednášková)

posluchárna A12, 8:30 Komise: Předseda: doc. Ing.Tomáš Brányik, Ph.D. Členové: Ing. Irena Kolouchová, Ph.D. Ing. Marcel Karabín, Ph.D. Ing. Michaela Linhová

Studenti: Bc. Ines Abouzidová

Waldir Estella Escalante Bc. Jitka Holfeldová Bc. Jan Kačaba Bc. Karolína Pádrová Bc. Tomáš Pokorný Bc. Věra Šalplachtová Bc. Lenka Wiedenová

Sekce : Biotechnologie III

Intermediáty biodegradace nitroaromatických látek

Autor: Bc. Ines Abouzidová Ročník: M2 Ústav: kvasné technologie a bioinženýrství Školitel: 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


Compounds of sensory importance produced by immobilised yeast cells during fermentation

Autor: Bc. Waldir Estela Escalante Ročník: M2 Ústav: Fermentation Chemistry and Bioengineering Školitel: 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 biof ilmu

Autor: Bc. Jitka Holfeldová Ročník: M2 Ústav: kvasné chemie a bioinženýrství Školitel: 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).


SVK 2011 Sekce : Biotechnologie III

Výroba bioetanolu z hydrolyzát ů pšeni čné slámy

Autor: Bc. Jan Kačaba Ročník: M2 Ústav: kvasné chemie a bioinženýrství Školitel: 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 nano částic železa s prokaryotní a eukaryotní buňkou

Autor: Bc. Karolína Pádrová Ročník: M2 Ústav: kvasné chemie a bioinženýrství Školitel: Ing. Olga Schreiberová

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).


SVK 2011 Sekce : Biotechnologie III

Kontinuální produkce biobutanolu

Autor: Bc. Tomáš Pokorný Ročník: M2 Ústav: kvasné chemie a bioinženýrství Školitel: 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 fyzikálně-chemickými 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.


Produkce biosurfaktant ů termofilními bakteriemi

Autor: Bc. Věra Šalplachtová Ročník: M2 Ústav: kvasné chemie a bioinženýrství Školitel: 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


Analýza obsahu aminokyselin v pivu

Autor: Bc. Lenka Wiedenová Ročník: M2 Ústav: kvasné chemie a bioinženýrství Školitel: Ing. Jaromír Fiala, Ph.D. 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-N-hydroxysukcinimidyl karbamát), aby vznikl stabilní derivát, který neinteraguje s nosičem.


SVK 2011


Sekce: Struktura a funkce protein ů (plakátová) ústav biochemie a mikrobiologie, 9:00 – 13:00

Komise: Předseda: doc. Ing. Richard Hrabal, CSc. Členové: Ing. Michaela Marková, Ph.D.

Ing. Jiří Šantrůček, Ph.D. Ing. Tibor Füzik Ing. Vojtěch Jurga

Studenti: Bc. Dagmar Březinová

Bc. Renata Doleželová Bc. Katarína Hlat-Glembová Bc. Petr Hošek Bc. Eva Jablonská Bc. Lenka Strnadová Bc. Radek Šach

Sekce : Struktura a funkce proteinů

Role proteinu SUMO v degradaci protein ů in vivo Autor: Bc. Dagmar Březinová Ročník: M1 Ústav: Biochemie a Mikrobiologie Školitel: 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 : Struktura a funkce proteinů

Posttransla ční modifikace protein ů asociujících s mikrotubuly v eukaryotní bu ňce

Autor: Bc. Renata Doleželová Ročník: M2 Ústav: Biochemie a Mikrobiologie Školitel: 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 : Struktura a funkce proteinů

Predpove ď priestorovej štruktúry β-D-galaktosidasy, α-L-fukosidasy a ur čenie ich katalytických aminokyselín

Autor: Bc. Katarína Hlat-Glembová Ročník: M1 Ústav: Biochemie a Mikrobiologie Školitel: 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 β-D-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.



Enzymov ě řízené povrchové mapování protein ů Autor: Bc. Petr Hošek Ročník: M2 Ústav: Biochemie a Mikrobiologie Školitel: 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 : Struktura a funkce proteinů

Identifikace protein ů asociovaných s bakteriálními lipidovými t ělísky metodou peptidového mapování

Autor: Bc. Eva Jablonská Ročník: M2 Ústav: Biochemie a mikrobiologie Školitel: 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.



Studium role řetězců ubikvitinu v životním cyklu Mason-

Pfizerova opi čího viru Autor: Bc. Lenka Strnadová Ročník: M2 Ústav: Biochemie a Mikrobiologie Školitel: Ing. Zdeněk Knejzlík, Ph.D. 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 : Struktura a funkce proteinů

Studium interakce matrixového proteinu Mason-Pfizer ova opi čího viru s komplexem vezikulárního transportního

systému COPI Autor: Bc. Radek Šach Ročník: M2 Ústav: Kvasná chemie a bioinženýrství Školitel: 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 mikroorganism ů (plakátová)

ústav biochemie a mikrobiologie, 9:00 – 13:00 Komise: Předseda: doc. RNDr. Jarmila Pazlarová, CSc. Členové: Ing. Petra Prouzová, Ph.D.

Ing. Vlasta Dudková Ing. Petr Štursa Ing. Martin Švéda

Studenti: Bc. Eva Bedrlíková Bc. Andrea Benešová Bc. Milena Dražková

Bc. Radka Kopecká Bc. Jan Potůček Bc. Jan Wolfram Bc. Tereza Zemanová

Sekce : Biochemie a detekce mikroorganismů

Srovnání metod identifikace kultivovatelných a nekultivovatelných bakterií

Autor: Bc. Eva Bedrlíková Ročník: M1 Ústav: Biochemie a Mikrobiologie Školitel: 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.


SVK 2011 Sekce : Biochemie a detekce mikroorganismů

Faktory virulence rodu Campylobacter Autor: Bc. Andrea Benešová Ročník: M2 Ústav: Biochemie a Mikrobiologie Školitel: 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, O-glykosylací 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 : Biochemie a detekce mikroorganismů

Izolace a identifikace bakteriálních kmen ů degradujících chlorbenzoové kyseliny

Autor: Bc. Milena Dražková Ročník: M2 Ústav: Biochemie a Mikrobiologie Školitel: prof. Dr. Ing. Martina Macková



Izolace a částečná charakterizace lipas produkovaných kvasinkou Geotrichum candidum 4013

Autor: Bc. Radka Kopecká Ročník: M2 Ústav: Biochemie a Mikrobiologie Školitel: 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 : Biochemie a detekce mikroorganismů

Vývoj sendvi čové ELISA pro detekci bakterie Cronobacter sakazakii v potravinách

Autor: Bc. Jan Potůček Ročník: M2 Ústav: Biochemie a Mikrobiologie Školitel: 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.



Mikrobiální degradace polybromovaných difenylether ů Autor: Bc. Jan Wolfram Ročník: M2 Ústav: Biochemie a Mikrobiologie Školitel: 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 : Biochemie a detekce mikroorganismů

Izolace a identifikace rhizosférních bakterií podíl ejících se na degradaci polybromovaných difenylether ů

Autor: Bc. Tereza Zemanová Ročník: M2 Ústav: Biochemie a Mikrobiologie Školitel: prof. Ing. Kateřina Demnerová, CSc. 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 (plakáto vá)

ústav biochemie a mikrobiologie, 9:00 – 13:00 Komise: Předseda: doc. Dr. Ing. Zuzana Novotná Členové: Ing. Petra Lovecká, Ph.D.

Ing. Ondřej Uhlík, Ph.D. Ing. Tereza Neubauerová Ing. Blanka Vrchotová

Studenti: 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 t ěžkých kov ů v ektomykorhizních akumulátorech Hebeloma spp. a Russula spp.

Autor: Bc.Aleš Briksí Ročník: M2 Ústav: Biochemie a Mikrobiologie Školitel: 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 Sekce : Biochemie a ekologie rostlin a vyšších hub

Vliv rostlin a p řírodních látek na mikrobiální populace v kontaminované zemin ě

Autor: Bc. Eva Hoskovcová Ročník: M2 Ústav: Biochemie a mikrobiologie Školitel: 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. Sekce : Biochemie a ekologie rostlin a vyšších hub

Sekundární metabolity rostlin jako potenciální indu ktory degrada čních drah xenobiotik

Autor: Bc. Martina Chovancová Ročník: M1 Ústav: Biochemie a Mikrobiologie Školitel: prof. Dr. Ing. Martina Macková 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 specific-kými 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.



Rostliny jako zdroj antimikrobiálních peptid ů Autor: Bc. Iveta Kučerová Ročník: M2 Ústav: Biochemie a mikrobiologie Školitel: 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. Sekce : Biochemie a ekologie rostlin a vyšších hub

Příprava a charakterizace transgenních tabák ů určených pro fytoremediaci t ěžkých kov ů

Autor: Bc. Eliška Neumannová Ročník: M2 Ústav: Biochemie a mikrobiologie Školitel: prof. Dr. Ing. Martina Macková 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, RT-PCR 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.



Interakce patogenní houby Fusarium culmorum s hostitelskou rostlinou

Autor: Bc.Jakub Surýnek Ročník: M2 Ústav: Biochemie a Mikrobiologie Školitel: prof. Ing. Kateřina Demnerová, CSc. 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)

ústav biochemie a mikrobiologie, 9:00 – 13:00 Komise: Předseda: doc. Ing. Martin Fusek, CSc. Členové: RNDr. Jarmila Zídková, CSc.

Ing. Eva Benešová, Ph.D. Ing. Tomáš Podzimek Ing. Martina Vermachová

Studenti: Bc. Lenka Černíková

Bc. Veronika Kučerová Bc. Klára Pečánková Bc. Tereza Stará Bc. Helena Šmídová Bc. Anna Urbanová Bc. Kateřina Zichová

Sekce: Pathobiochemie I

Využití fluorescen ční mikroskopie p ři sledování intracelulárního transportu

Autor: Bc. Lenka Černíková Ročník: M1 Ústav: Biochemie a Mikrobiologie Školitel: Ing. Jan Lipov, Ph.D. 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 gangliosid ů u cholestázy indukované estrogeny a p ři modulaci hemoxygenasy I

Autor: Bc. Veronika Kučerová Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: 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: Bc. Klára Pečánková Ročník: M2 Ústav: Biochemie a Mikrobiologie Školitel: 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.



Asociace antioxida čních enzym ů s rozvíjející se pre-eklampsií

Autor: Bc.Tereza Stará Ročník: M2 Ústav: Biochemie a Mikrobiologie Školitel: RNDr. Jarmila Zídková, CSc. 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 ovliv ňujících hladiny bilirubinu v séru a jejich vztah k onemocn ěním vyvolaným oxida čním

stresem Autor: Bc. Helena Šmídová Ročník: M2 Ústav: Biochemie a Mikrobiologie Školitel: 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.



Sledování lokalizace proteinkinasy PLK1 a proteinu UBL5 v savčích bu ňkách

Autor: Bc. Anna Urbanová Ročník: M2 Ústav: Biochemie a Mikrobiologie Školitel: Ing. Zdeněk Knejzlík, Ph.D. 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: Bc. Kateřina Zichová Ročník: M2 Ústav: Biochemie a Mikrobiologie Školitel: 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)

ústav biochemie a mikrobiologie, 9:00 – 13:00 Komise: Předseda: doc. Ing. Igor Hochel, CSc. Členové: Ing. Martina Blažková, Ph.D.

Ing. Zdeněk Knejzlík, Ph.D. Ing. Markéta Častorálová Ing. Vojtěch Škop

Studenti: Bc. Tereza Klobásová

Bc. Martin Knížek Bc. Žaneta Procházková Bc. Radovan Pospíšilík Bc. Jakub Šuk Bc. Markéta Thimová Bc. Tereza Tůmová

Sekce : Pathobiochemie II

Nové aspekty p ůsobení systémové enzymoterapie a antibiotik

Autor: Bc. Tereza Klobásová Ročník: M2 Ústav: Biochemie a Mikrobiologie Školitel: prof. Dr. Ing. Martina Macková 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 plazm ě laboratorního potkana metodou neenzymového generáto ru

volných radikál ů Autor: Bc. Martin Knížek Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: RNDr. Jarmila Zídková, CSc. 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 degradac i intracelulárních TAG v hepatocytech

Autor: Bc. Žaneta Procházková Ročník: M2 Ústav: Biochemie a Mikrobiologie Školitel: RNDr. Jarmila Zídková, CSc. 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 derivát ů testosteronu Autor: Bc. Radovan Pospíšilík Ročník: M2 Ústav: Biochemie a Mikrobiologie Školitel: 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

Protizán ětlivé ú činky oxidu uhelnatého Autor: Bc. Jakub Šuk Ročník: M2 Ústav: Biochemie a Mikrobiologie Školitel: 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 endotoxinem-indukované 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 ú činky benzonitrilových herbicid ů a jejich mikrobiálních metabolit ů

Autor: Bc. Markéta Thimová Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: 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 peptid ů z členovc ů na proliferaci a migraci sav čích bun ěk

Autor: Bc. Tůmová Tereza Ročník: M1/M2 (ISP) Ústav: Biochemie a Mikrobiologie Školitel: 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: Molekulárn ě-genetické metody a jejich aplikace (plakátová)

ústav biochemie a mikrobiologie, 9:00 – 13:00 Komise: Předseda: doc. Ing. Vojtěch Spiwok, Ph.D. Členové: Ing. Jan Lipov, Ph.D.

Ing. Pavel Ulbrich, Ph.D. Ing. Sabina Purkrtová Ing. Irena Voráčková

Studenti: Bc. Sandra Göselová

Bc. Eva Martínková Bc. Klára Novotná Bc. Martin Obr Bc. Jaroslava Tomková Bc. Eliška Vohradská

Sekce : Molekulárně-genetické metody a jejich aplikace

Sérotypizace bakterií Cronobacter sakazakii na základ ě restrik čního št ěpení genu pro O-antigen

Autor: Bc. Sandra Göselová Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: 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 : Molekulárně-genetické metody a jejich aplikace

Měření délky telomer vybraných lidských tkání metodou qPCR

Autor: Bc. Eva Martínková Ročník: M2 Ústav: Biochemie a Mikrobiologie Školitel: 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 : Molekulárně-genetické metody a jejich aplikace

Příprava rekombinantního C-fragmentu tetanotoxinu se specifitou pro gangliosid GT1b

Autor: Bc. Klára Novotná Ročník: M2 Ústav: Ústav biochemie a mikrobiologie Školitel: 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.



Vliv mutací kapsidového proteinu na skládání částic Mason-Pfizerova opi čího viru

Autor: Bc. Martin Obr Ročník: M2 Ústav: Biochemie a Mikrobiologie Školitel: 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 : Molekulárně-genetické metody a jejich aplikace

Izolace 6S RNA z bakterie Streptomyces coelicor Autor: Bc. Jaroslava Tomková Ročník: M2 Ústav: Biochemie a Mikrobiologie Školitel: 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.



Numerické modelování a simulace genetických sítí Autor: Bc. Eliška Vohradská Ročník: M2 Ústav: Biochemie a Mikrobiologie Školitel: doc. Ing. Vojtěch Spiwok, Ph.D. 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 (p řednášková) B32, 9h

Komise: Předseda: prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc. Členové: doc. Ing. Tomáš Čajka, Ph.D.

Ing. Ondřej Lacina Ing. Lukáš Václavík, Ph.D.

Studenti: Bc. Dania Al-Balaa

Bc. Veronika Bachanová Bc. Veronika Havelková Renata Jandová Bc. Kateřina Pecháčková Bc. Michal Stupák

Sekce: Chemie a analýza potravin A (přednášková)

Critical assessment of determination of HT-2 and T- 2 toxins by LC-MS and ELISA analytical approaches

Autor: Dania Al-Balaa Ročník: M2 Ústav: Ústav chemie a analýzy potravin Školitel: 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.


SVK 2011 Sekce : Chemie a analýza potravin A (přednášková)

Optimalizace metody pro stanovení reziduí pesticid ů v čaji technikou GC–MS/MS

Autor: Bc. Veronika Bachanová Ročník: M2 Ústav: Chemie a analýzy potravin Školitel: 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: Chemie a analýza potravin A (přednášková)

Metabolomika: nová strategie pro hodnocení mikro řas jako zdroje biologicky aktivních látek

Autor: Bc. Veronika Havelková Ročník: M2 Ústav: Ústav chemie a analýzy potravin Školitel: 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.


SVK 2011 Sekce: Chemie a analýza potravin A (přednášková)

Stanovení polyfluorovaných surfaktant ů v technických směsích a vzorcích potraviná řských papír ů

Autor: Renata Jandová Ročník: B3 Ústav: Ústav chemie a analýzy potravin Školitel: 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: Chemie a analýza potravin A (přednášková)

Využití techniky DART–MS pro rychlou kontrolu obsah u melaminu a mo čoviny v krmivech

Autor: Bc. Kateřina Pecháčková Ročník: M2 Ústav: Chemie a analýza potravin Školitel: 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.


SVK 2011 Sekce: Chemie a analýza potravin A (přednášková)

GC-MS/MS – nové možnosti stanovení organických kontaminant ů v potravinách

Autor: Bc. Michal Stupák Ročník: M2 Ústav: Ústav chemie a analýzy potravin Školitel: 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 (p řednášková)

B33, 9h Komise: Předseda: prof. Ing. Vladimír Kocourek, CSc. Členové: doc. Dr. Ing. Jan Poustka

Ing. Jana Pulkrabová, Ph.D. Ing. Milena Zachariášová, Ph.D.

Studenti: Bc. Marie Fenclová

Bc. Ludmila Smutná Bc. Kateřina Hájková Pavla Tomanová Bc. Iva Opekarová Bc. Renata Stehlíková

Sekce: Chemie a analýza potravin B (přednášková)

Stanovení širokého spektra mykotoxin ů v ovocných matricích s využitím metody QuEChERS

Autor: Bc. Marie Fenclová Ročník: M2 Ústav: Ústav chemie a analýzy potravin Školitel: 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.


SVK 2011 Sekce: Chemie a analýza potravin B (přednášková)

Mykotoxiny v krmivech a vliv na efektivitu výkrmu k uřat Autor: Bc. Kateřina Hájková Ročník: M1 Ústav: Ústav chemie a analýzy potravin Školitel: 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: Chemie a analýza potravin B (přednášková)

Rychlá metoda pro stanovení bromovaných retardér ů hoření v rybách

Autor: Bc. Iva Opekarová Ročník: M1 Ústav: Ústav chemie a analýzy potravin Školitel: 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.



Hladiny fytoestrogenních látek v mlé čných výrobcích z tržní sít ě

Autor: Bc. Ludmila Smutná Ročník: M2 Ústav: Ústav chemie a analýzy potravin Školitel: 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: Chemie a analýza potravin B (přednášková)

Potraviny – možný zdroj perfluoralkylovaných slou čenin? Autor: Bc. Renata Stehlíková Ročník: M1 Ústav: Ústav chemie a analýzy potravin Školitel: 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).



Stanovení perfluorovaných a bromovaných polutant ů v dětské výživ ě

Autor: Pavla Tomanová Ročník: B3 Ústav: Chemie a analýza potravin Školitel: 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 (p řednášková)

B31, 9h Komise: Předseda: doc. Dr. Ing. Kateřina Riddellová Členové: doc. Dr. Ing. Karel Cejpek

Ing. Marta Václavíková Ing. Zuzana Zelinková, Ph.D.

Studenti: 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 nep římé stanovení ester ů 3-MCPD v potravinách Autor: Bc. Simona Černohorská Ročník: M1 Ústav: Ústav chemie a analýzy potravin Školitel: 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.


SVK 2011 Sekce: Chemie a analýza potravin C (přednášková)

α-Dikarbonylové slou čeniny v káv ě Autor: Bc. Jana Kavalírová Ročník: M2 Ústav: Ústav chemie a analýzy potravin Školitel: 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: Chemie a analýza potravin C (přednášková)

Využití techniky GC-MS pro stanovení perfluroalkylo vaných látek v kontaktních materiálech potravin

Autor: Bc. Michala Kočkovská Ročník: M2 Ústav: Ústav chemie a analýzy potravin Školitel: 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.



Využití moderních analytických technik pro sledován í organických nano částic v potravinách

Autor: Bc. Karel Lukš Ročník: M1 Ústav: Ústav chemie a analýzy potravin Školitel: 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: Chemie a analýza potravin C (přednášková)

Změny kvalitativních parametr ů kávy v závislosti na stupni pražení

Autor: Bc. Lucie Nedbalová Ročník: M2 Ústav: Ústav chemie a analýzy potravin Školitel: 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.



Vliv antioxida čních p řípravk ů na těkavé profily rybího oleje Autor: Bc. Michaela Steidlová Ročník: M2 Ústav: Ústav chemie a analýzy potravin Školitel: 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: Chemie a analýza potravin C (přednášková)

Optimalizace metody pro stanovení PAU v olivovém ol eji Autor: Bc. Jana Zuzánková Ročník: M1 Ústav: Ústav chemie a analýzy potravin Školitel: 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 (p řednášková)

B06, 9h Komise: Předseda: Dr. Ing. Zdenka Panovská Členové: 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: Chemie a analýza potravin D (přednášková)

Senzorické hodnocení náhražek soli Autor: Bc. Kateřina Krausová Ročník: M2 Ústav: Ústav chemie a analýzy potravin Školitel: 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: Chemie a analýza potravin D (přednášková)

Sledování fytoestrogen ů v potravinách a krmivech

Autor: Bc. Aleš Krmela Ročník: M1 Ústav: Ústav chemie a analýzy potravin Školitel: 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: Chemie a analýza potravin D (přednášková)

Procesní kontaminanty v káv ě Autor: Bc. Vendula Kuralová Ročník: M2 Ústav: Ústav chemie a analýzy potravin Školitel: 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).



Sledování biologicky aktivních látek v bramborách Autor: Michaela Škopíková Ročník: B3 Ústav: Ústav chemie a analýzy potravin Školitel: 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: Chemie a analýza potravin D (přednášková)

Obsah tuku a složení mastných kyselin tuku v cukrá řských výrobcích na našem trhu a jeho výživové hodnocení

Autor: Bc. Alžběta Švehlová Ročník: M2 Ústav: Ústav chemie a analýzy potravin Školitel: 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.



Senzorické hodnocení olivového oleje Autor: Bc. Lucie Tomanová Ročník: M2 Ústav: Ústav chemie a analýzy potravin Školitel: 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: doc. Ing. Jaroslav Dobiáš, CSc. Členové: doc. Mgr. Andriy Synytsya, Ph.D.

Ing. Bc. Bo-Anne Rohlík

Studenti: Bc. Roman Bleha Irena Kulišanová Bc. Marek Maršálek Bc. Tereza Škorpilová Bc. Martin Šišák Bc. Barbora Švíková

Sekce : Technologie zpracování potravin (plakátová)

Třídění květových a v čelích pyl ů pomocí spektroskopických a chemometrických metod

Autor: Bc. Roman Bleha Ročník: M2 Ústav: Chemie a technologie sacharidů Školitel: 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


Identifikace hydrokoloidních látek v cukrovinká řském želé

Autor: Irena Kulišanová Ročník: B3 Ústav: Chemie a technologie sacharidů Školitel: 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.


Sušení trvanlivých tepeln ě upravených trvanlivých salám ů s rozdílnou úpravou povrchu

Autor: Marek Maršálek Ročník: M2 Ústav: Konzervace potravin a technologie masa Školitel: 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.


SVK 2011 Sekce : Technologie zpracování potravin (plakátová)

Antimikrobní obalové materiály s nano částicemi Autor: Martin Šišák Ročník: M2 Ústav: Konzervace potravin a technologie masa Školitel: doc. Ing. Jaroslav Dobiáš, CSc.

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 : Technologie zpracování potravin (plakátová)

Rozlišení ryb chlazených od zmrazených pomocí aktiv ity akonitázy

Autor: Tereza Škorpilová Ročník: M2 Ústav: Konzervace potravin a technologie masa Školitel: 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.


SVK 2011 Sekce : Technologie zpracování potravin (plakátová)

Loupatelnost klihovkových st řev trvanlivých salám ů

Autor: Barbora Švíková Ročník: M2 Ústav: Ústav konzervace potravin a technologie masa Školitel: doc. Ing. Jaroslav Dobiáš, CSc.

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: doc. Ing. Miroslav Marek, CSc. Členové: doc. Ing. Marie Hrušková, CSc.

doc. Ing. Jiří Štětina, CSc. Studenti: Bc. Jan Herna

Bc. Veronika Mátlová Bc. Eva Neradová Bc. Lukáš Vápenka Bc. Marta Vejlupková Bc. Jana Vůjtová

Sekce : Technologie zpracování potravin I (přednášková)

Technologické aplikace a užití sušeného peka řského droždí

Autor: Jan Herna Ročník: M2 Ústav: Ústav konzervace potravin a technologie masa Školitel: 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


Nanofiltra ční separace galaktooligosacharid ů ze syrovátky ošet řené β-galaktosidasou.

Autor: Bc. Veronika Mátlová Ročník: M2 Ústav: Technologie mléka a tuků Školitel: 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.


Hodnocení autenticity ovocných š ťáv

Autor: Eva Neradová Ročník: M2 Ústav: Konzervace potravin a technologie masa Školitel: 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


Antimikrobní obalové materiály s imobilizovanými en zymy

Autor: Lukáš Vápenka Ročník: M1 Ústav: Konzervace potravin a technologie masa Školitel: 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.


Hodnocení p ěnivosti konzumního mléka

Autor: Marta Vejlupková Ročník: M1 Ústav: Technologie mléka a tuků Školitel: 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


Posouzení termoinaktiva čních ú činků deskového a trubkového vým ěníku tepla ve výrob ě mléka

Autor: Jana Vůjtová Ročník: M2 Ústav: Ústav konzervace potravin a technologie masa Školitel: 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: doc. Ing. František Kvasnička, CSc. Členové: Ing. Aleš Rajchl, Ph.D.

Dr. Ing. Lenka Votavová Ing. Rudolf Ševčík, Ph.D.

Studenti: Bc. Petr Balek

Bc. Ladislava Drgová Bc. František Kovařík Bc. Vojtěch Kružík Bc. Eliška Muchnová Bc. Václav Pohůnek Bc. Petr Šimek

Sekce : Technologie zpracování potravin II (přednášková)

Využití techniky DART v hodnocení autenticity a kva lity potravin

Autor: Ladislava Drgová Ročník: M2 Ústav: Konzervace potravin a technologie masa Školitel: 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.


SVK 2011 Sekce : Technologie zpracování potravin II (přednášková)

Hodnocení možností výroby sterilovaných brambor

Autor: Bc. Petr Balek Ročník: M2 Ústav: Ústav konzervace potravin a technologie masa Školitel: Ing. Rudolf Ševčík, Ph.D.

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.


Stabilita inulinu v d ětských ovocných výživách

Autor: Bc. Vojtěch Kružík Ročník: M1 Ústav: Konzervace potravin a technologie masa Školitel: 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.



Aromatické p řípravky ve vín ě

Autor: Bc. Eliška Muchnová Ročník: M2 Ústav: Konzervace potravin a technologie masa Školitel: Ing. Rudolf Ševčík, Ph.D.

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.


Optimalizace metody pro stanovení dusi čnanů pomocí sondy ISE v d ětských výživách

Autor: Václav Pohůnek Ročník: M2 Ústav: Konzervace potravin a technologie masa Školitel: 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.



Možné vlivy na úhyn dr ůbeže

Autor: Petr Šimek Ročník: M2 Ústav: Konzervace potravin a technologie masa Školitel: 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.


Zhodnocení možností výroby minimáln ě opracovaných produkt ů z jablek

Autor: František Kovařík Ročník: M2 Ústav: Konzervace potravin a technologie masa 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 p řírodních látek (plakátová) B02, 9h

Komise: Předseda: doc. Ing. Karel Kefurt, CSc. Členové: RNDr. Miroslav Ledvina, CSc.

Ing. Jiří Prokop Studenti: Bc. Vít Albrecht

Bc. Veronika Božková Bc. Michal Jurášek Bc. Michaela Novotná Bc. Ludmila Ševčíková Ludmila Škorpilová Bc. Ladislav Trnka Bc. Norbert Vida

Sekce : Chemie přírodních látek

Možnosti derivatizace trilobolidu

Autor: Bc. Vít Albrecht Ročník: M1 Ústav: Chemie přírodních látek Školitel: 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 : Chemie přírodních látek

Vývoj ELISA metody pro stanovení methandienonu

Autor: Bc. Veronika Božková Ročník: M1 Ústav: Chemie přírodních látek Školitel: prof. Dr. RNDr. Oldřich Lapčík Methandienon/Methandrostenolon je anabolický steroid, analog testosteronu, s andro-genními 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 : Chemie přírodních látek

Steroidy pro supramolekulární chemii

Autor: Bc. Michal Jurášek Ročník: M2 Ústav: Chemie přírodních látek Školitel: 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 připra-vených látek studovány jejich komplexační vlastnosti. Sekce : Chemie přírodních látek

Isomerace silybin ů

Autor: Bc. Novotná Michaela Ročník: M2 Ústav: Chemie přírodních látek Školitel: 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 : Chemie přírodních látek

Sestavení imunoanalýzy pro 19-nortestosteron

Autor: Bc. Ludmila Ševčíková Ročník: M2 Ústav: Chemie přírodních látek Školitel: 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 : Chemie přírodních látek

Příprava nových derivát ů cholesterolu obsahujících fenylalanin

Autor: Ludmila Škorpilová Ročník: B2 Ústav: Chemie přírodních látek Školitel: 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 : Chemie přírodních látek

Hybridní QM/QM metoda ONIOM pro p řesné výpo čty velkých molekul: výpo čet NMR spekter fenanthrolinylcholanamidu

Autor: Bc. Ladislav Trnka Ročník: M2 Ústav: Chemie přírodních látek Školitel: 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 spin-spinové 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 : Chemie přírodních látek

Nové metódy prípravy aromatických zlú čenín obsahujúcich skupinu -SF 5

Autor: Bc. Norbert Vida Ročník: M2 Ústav: Chemie přírodních látek Školitel: 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.

Date post:	21-Nov-2021
Category:	Documents
Upload:	others
View:	3 times
Download:	0 times

Optimalizace izola čního postupu pro stanovení volných a ...

Documents