|
|
Využití různých technik enkapsulace k řízenému uvolňování aktivních látek v potravinářských a kosmetických přípravcích
Skoumalová, Petra ; Rittich, Bohuslav (oponent) ; Kráčmar, Stanislav (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená dizertační práce je zaměřena na studium enkapsulace přírodních aktivních látek do různých typů organických mikro- a nanočástic, zejména do liposomů a polysacharidových částic. Jako aktivní složky byly enkapsulovány kofein, klotrimazol, ibuprofen, antioxidanty a vitaminy. Dále byly enkapsulovány různé bylinné extrakty, lysozym, nisin a další antimikrobiální látky. Enkapsulovány byly i vybrané hydrolytické enzymy. Částice byly použity i pro enkapsulaci vybraných probiotických kmenů Bifidobacterium breve a Lactobacillus acidophilus a prebiotik. Prebiotika byla rovněž koenkapsulována společně s probiotickými buňkami. Z přírodních extraktů byly enkapsulovány např. extrakty z guarany, ženšenu, kustovnice čínské, zeleného ječmenu, propolisu černého, zeleného a bílého čaje, kávy, ovoce a zeleniny. Enkapsulační účinnost byla stanovena pomocí spektrofotometrických metod a pomocí HPLC/PDA. Dlouhodobá stabilita částic a množství uvolněných složek bylo sledováno v modelových i v reálných potravinách a v modelových fyziologických prostředích. Velikost liposomových částic a polysacharidových nanočástic byla měřena pomocí DLS. Velikost a morfologie připravených částic byla sledována rovněž pomocí světelné a elektronové mikroskopie. Koloidní stabilita částic byla měřena pomocí zeta potenciálu. Ke stanovení sedimentační stability částic byla použita analytická centrifugace. Antimikrobiální aktivita byla testována při použití dvou gram-pozitivních bakterií (Bacillus subtilis, Micrococcus luteus), dvou gram-negativních bakterií (Escherichia coli, Serratia marcescens) a jednoho kvasinkového kmene (Candida glabrata). Pro stanovení antimikrobiální vlastnosti aktivity byly použity dvě metody agarová difuzní metoda a bujónová diluční metoda. Životaschopnost probiotických kmenů byla stanovena pomocí průtokové cytometrie a také pomocí fluorescenční mikroskopie. Enkapsulace aktivních složek byla úspěšná ve všech typech částic. Liposomy vykazovaly velmi dobrou dlouhodobou stabilitu, zejména ve vodných podmínkách s neutrálním pH. Naopak, polysacharidové částic byly stabilní v kyselém prostředí. Připravené částice byly také stabilní v modelovém prostředí žaludeční šťávy, k uvolnění aktivních složek docházelo pak v modelovém prostředí střevní šťávy. Částice s kofeinem, stejně jako i s dalšími testovanými antioxidanty a vitaminy by mohly být použity pro aplikace do moderních typů energetických nápojů, potravinových doplňků a také pro některé kosmetické aplikace. Enkapsulované antimikrobiální složky lze také využít v potravinářství, ale i v kosmetice a farmaceutickém průmyslu jako antimikrobiální a hojivé přípravky. Enkapsulované enzymy s řízeným uvolňováním mohou být použity v přípravcích pro hojení ran, dále naleznou uplatnění jako součást farmaceutických přípravků a potravinových doplňků určených pro enzymovou terapii. Enkapsulované probiotické bakterie a také koenkapsulovaná probiotika s prebiotiky díky zachování vyšší dlouhodobé životaschopnosti buněk a stability částic jsou rovněž vhodné k aplikaci do potravinářských výrobků a doplňků stravy s pozitivními účinky na lidský organismus.
|
|
|
Enkapsulace probiotik a prebiotik do výrobků pro dětskou výživu
Šnajdarová, Karolína ; Němcová, Andrea (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá návrhem doplňku stravy pro dětskou výživu s obsahem probiotických bakterií kmene Lactobacillus acidophilus a Bifidobacterium breve a s obsahem vhodného prebiotika. Jako prebiotika byly testovány Inulin, Chia vláknina, Bambusová vláknina, Chlorella + Spirulina a Jakon sirup. Teoretická část práce se zaměřuje na probiotika, prebiotika a jejich biologický vliv. V experimentální části byla řešena možnost enkapsulace do alginátových částic a lyofilizace probiotických buněk za účelem nalezení jejich vhodné formy ve finálním produktu. Tyto různé formy probiotik s přídavkem prebiotik byly podrobeny modelovému trávení. Bylo zjištěno, že přídavek prebiotika výrazně zvyšuje viabilitu buněk a také jejich odolnost vůči trávicím šťávám. Viabilitu buněk pak nejvíce podporoval Jakon sirup. Vybraná prebiotika byla také podrobně charakterizována. Byl stanoven obsah celkových a redukujících sacharidů, obsah oligosacharidů, bílkovin, lipidů, polyfenolů a chlorofylů. S ohledem na dosažené výsledky byla vybrána tři prebiotika s nejlepšími vlastnostmi, kterými jsou Chia vláknina, Chlorella + Spirulina a Jakon sirup. Na závěr byl s ohledem na nejvhodnější prebiotika navržen doplněk stravy s obsahem lyofilizovaných alginátových částic a prebiotik ve formě sypkého přípravku a také žvýkacích bonbónů ve tvaru gumových medvídků.
|
|
|
Testování možností enkapsulace vybraných druhů makromolekul a bakterií
Kapar, Jiří ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na testování možností enkapsulace enzymů a probiotických bakterií. V teoretické části jsou shrnuty enkapsulační techniky používané v potravinářském průmyslu. Dále jsou popsány materiály pro enkapsulaci, především polysacharidové povahy. V dalších kapitolách teoretické části jsou diskutovány některé postupy enkapsulace biopolymerů a mikroorganismů se zaměřením na enzymy a probiotické kultury. V experimentální části jsou uvedeny postupy přípravy řady typů částic na bázi polysacharidů a liposomů. Částice byly použity pro enkapsulaci vybraných hydrolytických enzymů a probiotických kmenů Bifidobacterium breve a Lactobacillus acidophilus. Mezi skupinové parametry pro posouzení enkapsulační účinnosti enzymů bylo zařazeno stanovení bílkovin a enzymové aktivity. Dále byla sledována velikost částic a jejich stabilita ve vodném prostředí, ve vybraných modelových potravinách a v modelových tělních tekutinách. V práci bylo zjištěno, že enkapsulace enzymů do polysacharidových částic byla účinná téměř u všech typů částic více než z 50 %. Polysacharidové částice vykazovaly velmi dobrou stabilitu v tělních tekutinách i v modelových potravinách. Jako nejvhodnější částice pro enkapsulaci enzymů se osvědčily chitosanové částice a liposomy. Při enkapsulaci mikroorganismů byly použity polysacharidové částice, stabilita těchto částic byla podobná jako u částic použitých k enkapsulaci enzymů. Částice s mikroorganismy vykazovaly rovněž velmi dobrou stabilitu v modelových potravinách i v modelových tělních tekutinách. Enkapsulace umožňuje dlouhodobou stabilizaci biologicky aktivních látek a možnost jejich transportu a řízeného uvolnění v trávicí soustavě. Enkapsulace probiotických mikroorganismů umožňuje udržení jejich viability po dobu expirace produktu. Enkapsulace je tedy jednou z perspektivních metod pro produkci kvalitních potravin a potravinových doplňků s vysokou přidanou hodnotou.
|
|
|
Příprava a charakterizace potravin a doplňků stravy s obsahem vybraných vitamínů
Krupičková, Lucie ; Hoová, Julie (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá přípravou vhodné chráněné formy vitamínů k aplikaci do potravin a doplňků stravy. Teoretická část je nejprve zaměřena na charakteristiku vitamínů a jejich důležitost v lidském organismu. Jsou zde také shrnuty různé metody stanovení vitamínů rozpustných ve vodě a problematika enkapsulace do liposomů. Poslední kapitoly se věnují funkčním potravinám a doplňkům stravy dostupným na českém trhu. V rámci experimentální části byla provedena optimalizace metody stanovení vitamínů. Byly charakterizovány připravené liposomy z hlediska jejich velikosti, stability a enkapsulační účinnosti. Byla sledována také dlouhodobá stabilita a enkapsulační účinnost připravených částic v období 14 dnů. Všechny připravené liposomy byly v těchto ohledech shledány za dostatečně stabilní. Dále byly provedeny experimenty modelového trávení, kterým byly podrobeny roztoky vitamínů, liposomy a lyofilizované liposomy. V průběhu trávení došlo k degradaci nechráněných forem vitamínů. Připravené liposomy a lyofilizované částice vykazovaly postupné uvolňování aktivních látek do trávicích šťáv. Byla provedena také analýza funkčních potravin a potravinových doplňků na základě obsahu vitamínů deklarovaných výrobcem. Na závěr byly z dosažených výsledků vytvořeny aplikace chráněné formy vitamínů do potravin a doplňků stravy.
|
|
|
Izolace a charakterizace přírodních aktivních látek a možnosti jejich aplikace při přípravě doplňků stravy
Šmídová, Veronika ; Němcová, Andrea (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zaměřuje na charakterizaci a izolaci přírodních aktivních látek, a to zejména lipofilního charakteru. Další část práce je zaměřena na enzymy a jejich enkapsulaci do alginátových částic pro následné navržení enzymatického doplňku stravy s optimálním složením pro děti. Teoretická část práce se zaměřuje primárně na problematiku dětské výživy již od útlého věku, tedy na nezbytné živiny, které dítě musí přijímat, aby mohlo bezproblémově růst. Také se zabývá dostupností enzymatických doplňků stravy pro děti. Na závěr se teoretická část zabývá nedostatkem vybraných přírodních látek a jejich působením v souvislosti s nádorovými onemocněními. V experimentální části byly charakterizovány čtyři druhy olejnatých semen, respektive olejů, získaných z těchto semen. Oleje byly získávány dvěma metodami, a to lisováním za studena na kuchyňské lisu Yoda a extrakcí v organickém rozpouštědle na automatickém přístroji Soxtherm. Jednalo se o římský kmín, lněná, sezamová a dýňová semínka. U takto získaných olejů proběhla charakterizace přírodních aktivních látek, konkrétně celkového obsahu fenolických sloučenin, flavonoidů, antioxidačních látek, karotenoidů, chlorofylů a mastných kyselin. Z vybraných extraktů byly dále připraveny liposomy, u nichž byl pozorován vliv na nádorové střevní buňky. V neposlední řadě byly vybrány enzymy, které byly enkapsulovány do alginátových částic o průměru 450 µm a byla zkoumána například proteolytická aktivita daných enkapsulovaných enzymů po působení modelových trávicích šťáv. Poslední část práce byla zaměřena na optimalizaci kompletního doplňku stravy s přídavkem alginátových částic jako nosičů enzymů. Takto připravené vzorky doplňků stravy byly podrobeny senzorické analýze.
|
|
|
PŘÍPRAVA A VYUŽITÍ VYBRANÝCH BIOPOLYMERŮ, NANOČÁSTIC A NANOVLÁKEN PRO KOSMETICKÉ A POTRAVINÁŘSKÉ ÚČELY
Bokrová, Jitka ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Kráčmar, Stanislav (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená dizertační práce je zaměřena na přípravu kombinovaných preparátů s přírodní aktivní složkou ve formě nanočástic a nanovláken a testování jejich biologických účinků. Moderní typy aplikačních forem byly připraveny z biomateriálů na bázi jednoho či více přírodních polymerů. Chitosanové částice byly připraveny metodou zesítění polymeru s využitím ultrasonikace. Pro přípravu liposomů byla použita směs sojového lecithinu a cholesterolu, v případě nového typu kombinovaných liposomů navíc biopolymer poly-3-hydroxybutyrát. Všechny liposomové částice byly rovněž připraveny metodou ultrasonifikace. Nanovlákna byla získána z polyhydroxybutyrátu s využitím elektrospinningu. Aktivní složkou preparátů byly směsi nízkomolekulárních látek získané extrakcí z přírodních zdrojů s vysokým obsahem antioxidantů. Jako zdroje aktivních látek byly zvoleny vzorky různých typů čajů a kůr, bylin, koření a také vzorky ovoce a zeleniny. U extraktů vzorků byl pomocí spektrofotometrických metod stanoven celkový obsahu polyfenolů, flavonoidů a celková antioxidační aktivita. Získané extrakty byly následně použity k enkapsulaci. Připravené kombinované preparáty byly charakterizovány z hlediska jejich fyzikálně-chemických vlastností. Velikost částic byla sledována s pomocí dynamického rozptylu světla. Koloidní stabilita částic v suspenzi byla stanovena pomocí zeta potenciálu. Ke stanovení účinnosti enkapsulace aktivní látky do částice byly použity spektrofotometrické metody. Morfologie nového typu kombinovaných liposomů byla sledována pomocí elektronové mikroskopie a pro kvantifikaci jednotlivých složek částic byly využity metody plynové i kapalinové chromatografie. Morfologie vláken a inkorporace aktivní složky do jejich struktury byla sledována s využitím FTIR-ATR spektroskopie a elektronové mikroskopie. Připravené preparáty byly následně hodnoceny z hlediska jejich antimikrobiálních, cytotoxických a genotoxických účinků. Bylo zjištěno, že nejvhodnějšími typy extraktů pro přípravu liposomových částic jsou vodné a lipidické extrakty zdrojů antioxidantů. Připravené částice vykazovaly výbornou stabilitu a dobrou enkapsulační účinnost. Rovněž bylo potvrzeno, že inkorporace polyhydroxybutyrátu nesnižuje koloidní stabilitu částice ani účinnost procesu enkapsulace. U připravených preparátů byl potvrzen antimikrobiální nebo antimykotický účinek proti testovacím mikroorganismům Micrococcus luteus, Serratia marcescens a Candida glabrata. Bylo zjištěno, že proces enkapsulace do částic zvyšuje inhibiční efekt samotných přírodních extraktů. Bezpečnost připravených preparátů byla testována s využitím dvou humánních buněčných kultur: epidermálních keratinocytů a buněčné linie HaCaT. Ke stanovení cytotoxicity byly použity jak metody stanovení metabolické aktivity buněk, tak metody sledující intaktnost plazmatické membrány. Pomocí série cytotoxických testů byla potvrzena nízká toxicita liposomových částic. Zkoumání účinků suspenze liposomů a kombinovaných PHB liposomů ukázalo, že spojení fosfolipidu s polymerem PHB nezpůsobuje výrazně vyšší hladinu cytotoxicity na lidských kožních buňkách. Testováním genotoxicity na modelovém mikroorganismu nebyl prokázán u připravených preparátů žádný genotoxický potenciál. Nový typ kombinovaných částic i polymerních vláken může být tedy použit jako cílený nosič pro aktivní složky jako jsou antioxidanty, komplexní přírodní extrakty, antimikrobiální činidla a mnoho dalších.
|
|
|
Charakterizace nápojů a doplňků stravy obsahujících kofein
Patočková, Klára ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na charakterizaci energetických nápojů a návrh jejich modifikovaného složení. Teoretická část se zabývá přehledem energetických nápojů a některých jejich přírodních složek, jako je gaurana, goji a dále způsoby enkapsulace aktivních látek. V experimentální části byla analyzována koncentrace kofeinu, vitaminu C, celkových polyfenolů a sacharidů v komerčně zakoupených napojích. Následně byly připraveny 3 druhy částic (částice s kofeinem, částice s guaranou a částice s guaranou a goji) 6 různými technikami. Účinnost enkapsulace byla stanovena pro kofein HPLC/UV-VIS, pro celkové polyfenoly spektrofotometricky a pro vitamin C pomocí HPLC/UV-VIS. Byla zjištěna stabilita částic v reálných potravinách a v simulovaném fyziologickém prostředí modelových trávicích šťáv. Velikost připravených částic byla stanovena pomocí dynamického rozptylu světa. V práci bylo zjištěno, že nejlepší účinnost a stabilitu vykazují částice připravené na enkapsulátoru. U manuálně vyrobených částic byly nejlepší výsledky dosaženy u liposomových částic. Liposomy vykazovaly nejmenší velikost částic, nejvyšší účinnost enkapsulace, vynikající stabilitu v reálných potravinách a šťávách a největší zeta potenciál.
|
|
|
Interakce částic a vláken na bázi PHA s lidskými buňkami
Tarageľ, Matej ; Bokrová, Jitka (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Bakalárska práca sa zaoberá optimalizáciou prípravy nanočastíc a nanovlákien na báze polyméru PHA a ich následným pôsobením na živú ľudskú kožnú bunku. Teoretická časť zahŕňa možnosti prípravy a charakterizácie nanomateriálov, predovšetkým nanočastíc na báze polyhydroxyalkanoátov spolu s ich fyzikálnymi, biologickými a chemickými vlastnosťami. Následne sú popísané metódy charakterizácie lipozómov, ich rozdelenie, príprava a vlastnosti . Ďalej sa práca zameriava na testy cytotoxicity, kultiváciu ľudských buniek a všeobecné k vybraným bunkovým líniám. Praktická časť sa už zaoberá samotnou optimalizáciou prípravy lipozómových častíc a vlákien obohatených o PHA. Nasledovala ich charakterizácia a sledovanie dlhodobej stability a interakcie týchto nanomateriálov s živými HaCaT bunkami. Boli prevedené a vyhodnotené cytotoxické a genotoxické testy spolu so stanovením zvyškových fosfolipidov.
|
|
|
Preparation of food supplement containing probiotic bacteria and components with anti-inflammatory effect
Horňáková, Nikola ; Němcová, Andrea (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
The presented thesis discusses the issues of chronic inflammatory diseases of the digestive system and suggests the possibility of the alternative natural remedies improving the health conditions or prolonging the remission phase of IBD. The main goal is to design a probiotic supplement enriched by natural anti-inflammatory agents. Phytochemicals, concretely phenolic compounds, flavonoids, and carotenoids suppress harmful inflammatory processes by direct targeting the function of the immune cells or by inhibiting damaging oxidative stress in general. Therefore, there were several plants potentially rich for these biologically active substances selected. Concretely, blueberry (Vaccinium myrtillus), lingonberry (Vaccinium vitis-idaea), turmeric (Curcuma longa), peppermint (Mentha piperita), chamomile (Matricaria recutita), cinnamon (Cinnamomum zeylanicum), ginger (Zingiber officinale) and flax (Linum usitatissimum). The suitable parts of these plants were extracted by using a total of three different solvents – water, ethanol, and hexane for obtaining lipidic extracts. The concentration of total polyphenols, total flavonoids, total carotenoids, and the ascertainment of specific polyphenols was determined in the prepared extracts. These characteristics were enhanced by the measurement of antioxidant activity of the aqueous and ethanolic extracts. The interaction of individual samples with probiotic cultures (Bifidobacterium breve, Lactobacillus acidophilus) and the ability of extracts to influence the viability of probiotics in the model digestion process has been examined. The most interesting samples (aqueous extracts of blueberries, mint, chamomile, and cinnamon) were selected for further experiments. The possible cytotoxicity towards human intestinal epithelial cells was tested in vitro by the MTT tests utilizing the CaCo-2 cell line. Extracts showing the highest levels of beneficial phytochemicals and antioxidant activity, supporting the growth of probiotic cultures, and showing minimal cytotoxic effects on human intestinal cells were then co-encapsulated with probiotics into alginate particles of a diameter of 1 mm. Water extracts of mint, chamomile, and cinnamon have been chosen. The encapsulation efficiency of successfully entrapped probiotics and phenolic compounds was determined in prepared particles. Furthermore, the particles were studied during the process of model digestion, when the release of the desired substances in the various parts of the digestive system was observed and assessed whether the components would reach the crucial point of action – the colon. For the use of the proposed probiotic mixture as a dietary supplement, a recommended dose of 1 g has been determined. Lastly, possible adjustments such as lyophilization or sheathing by an extra protective polymerous layer, e.g. chitosan, were suggested to prolong the shelf life of the particles and volatile substances stability.
|
|
|
Vývoj nových typů energetických nápojů na bázi kávy s aktivními složkami
Dudrová, Markéta ; Skoumalová, Petra (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá vývojem a přípravou nových energetických nápojů s přídavkem aktivních rostlinných složek ve volné a enkapsulované formě. Teoretická část je zaměřena na charakterizaci energetických nápojů, hlavních složek a jejich vlastností i účinků na lidský organismus. Experimentální část se zabývá přípravou rostlinných extraktů, jejich charakterizací a následnou enkapsulací do liposomových částic. U všech částic byla stanovena velikost, koloidní stabilita, dlouhodobá stabilita, antioxidační aktivita a enkapsulační účinnost. Dále byly vytvořeny energetické nápoje, jejichž základem byly různé druhy kávy, které byly obohaceny o volný nebo enkapsulovaný extrakt z guarany, kustovnice, matchy nebo kakaa. U připravených energetických nápojů byl sledován obsah kofeinu, cukrů, polyfenolů a také antioxidační aktivita. Na závěr byly vybrané energetické nápoje podrobeny senzorické analýze, kde byl hodnocen vzhled, barva, vůně i chuť.
|
host ::
RSS.