|
|
Produkce mikrobiálních enzymů a jejich stabilizace enkapsulací
Hazuchová, Eva ; Němcová, Andrea (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá produkcí mikrobiálních enzymů a jejich následnou stabilizací prostřednictvím enkapsulace. Teoretická část diplomové práce se zaměřuje na mikrobiální enzymy, zejména extracelulární hydrolázy, jejich producenty a vlastnosti. V rámci teorie je rovněž diskutována možnost aplikace enzymů v oblasti farmacie a medicíny. Experimentální část diplomové práce byla zaměřena na samotnou produkci mikrobiálních enzymů a jejich stabilizaci. Sledovány byly produkce proteolytických a lipolytických enzymů v závislosti na čase a použitém kultivačním substrátu. Nejvyšší produkce enzymů byla zaznamenána u plísně Aspergillus oryzae při kultivaci na pšeničných otrubách 3. den kultivace. V rámci experimentální části byla dále provedena identifikace, izolace a purifikace enzymů. Podstatnou částí experimentu byla stabilizace naprodukovaných mikrobiálních enzymů prostřednictvím enkapsulace. Připraveny byly alginátové částice, stanovená enkapsulační účinnost se pohybovala v rozmezí 55 až 70 %. S nejvyšší účinností se enkapsulovaly enzymy plísně Aspergillus oryzae. Následně byla ve dvou prostředích (ve vodě a v gelu) v průběhu šesti týdnů sledována dlouhodobá stabilita enkapsulovaných enzymů a srovnána se stabilitou enzymů volných. U volných enzymů došlo během skladování k výraznému poklesu enzymových aktivit, a to především v rozmezí čtvrtého a šestého týdne uchovávání. U enkapsulovaných enzymů byl naopak pozorován nárůst enzymových aktivit. Stabilita byla studována rovněž z pohledu stability částic samotných. Obecně vyšší stabilitu vykazovaly částice uchovávány v prostředí gelu. V předložené diplomové práci bylo testováno i potenciální využití enzymů ve farmacii, jakožto látek podporujících trávení. Dle dosažených výsledků by testované částice s enkapsulovanými mikrobiálními enzymy mohly být vhodné pro vybrané farmaceutické aplikace.
|
|
|
Studium směsných přírodních antimikrobiálních preparátů a možnosti jejich stabilizace
Vejrostová, Petra ; Veselá, Mária (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
V rámci předložené diplomové práce byla zpracována rešerše zaměřená na přírodní antimikrobiální látky. V experimentální části práce bylo cílem testování antimikrobiální aktivity přírodních preparátů ve volné a enkapsulované formě, příprava částic a sledování jejich dlouhodobé stability. Jako rostlinné antimikrobiální látky byly v práci používány různé extrakty čajů (vodné, etanolové a DMSO) a vodné extrakty bylin. S použitím vodných extraktů čajů byly za použití ultrazvuku připraveny lipozomy a chitosanové částice. Pro všechny částice byla stanovena enkapsulační účinnost, velikost, stabilita a antioxidační aktivita. Poté byla v rámci dvou měsíců u částic sledována dlouhodobá stabilita. Pro stanovení enkapsulační účinnosti i dlouhodobé stability bylo využito spektrofotometrické metody stanovení celkových polyfenolů. Po stanovení velikosti a stability částic byla využita metoda DLS. Antioxidační aktivita byla v celé práci sledována za použití spektrofotometrické metody využívající ABTS•+. Pro testování antimikrobiální aktivity různých typů extraktů čajů a bylin, jejich směsí a kombinací s lysozymem a antibiotiky byly využity bujónové diluční metody za použití grampozitivních i gramnegativních bakteriálních kmenů. U připravených částic byla sledována také jejich antimikrobiální aktivita, která byla značná především u chitosanových částic. Vhodné kombinace přírodních látek ať už s antimikrobiálním či antioxidačním účinkem ve volné nebo enkapsulované formě mohou být s výhodou využity pro aplikace např. v kosmetickém průmyslu, potravinářství či v lékařství.
|
|
|
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.
|
|
|
Stanovení nikotinu v různých typech výrobků
Pražáková, Jana ; Kočí, Radka (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá stanovením nikotinu v různých typech výrobků. V teoretické části je shrnuto pojednání o nikotinu, o kouření a možnostech odvykání. V praktické části byla optimalizována metoda stanovení nikotinu metodou HPLC/PDA. Jako nejvhodnější stacionární fáze byla zvolena kolona Kinetex 5u C18 100A 150 x 4,6 mm, optimální mobilní fází byl zvolen čistý methanol, při průtoku 1 mlmin-1 a teplotě 25 °C. Pro analýzu nikotinu bylo vybráno 18 druhů náplní do elektronických cigaret, dva druhy nikotinových žvýkaček, jeden nikotinový sprej, jedny nikotinové pastilky, orodispergovatelný nikotinový film a deset druhů klasických cigaret. Pro každý druh výrobku byl hledán nejvhodnější způsob extrakce nikotinu a jeho následná analýza metodou HPLC/PDA. Pro tabákové výrobky byla zvolena 24 hodinová extrakce v methanolu a působení ultrazvuku po dobu 10 sekund. Nikotinový sprej, a náplně do elektronických cigaret bez příchutí, byly pouze methanolem zředěny. Náplně s příchutěmi byly nejdříve zředěny hydroxidem sodným a poté methanolem. Pro žvýkačky, pastilky a nikotinový film byla jako nejvhodnější ověřena extrakce 5% hydroxidem sodným. V práci byl navržen vlastní nikotinový produkt. Nikotin byl enkapsulován do alginát-škrobového materiálu za vzniku malých gelových částic. Jako nejvhodnější prostředí pro jejich skladování bylo navrženo vodné prostředí.
|
|
|
Příprava enkapsulovaných enzymů pro využití v kosmetice
Bokrová, Jitka ; Čarnecká, Martina (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá testováním vhodné formy enkapsulovaných enzymů určených k hojení ran a regeneraci tkání pro aplikaci v kosmetologii a farmacii. Pro enkapsulaci byly vybrány proteolytické enzymy bromelain, papain a kolagenasa. Enzymy byly enkapsulovány do alginátových a chitosanových částic připravených pomocí enkapsulátoru a do liposomových částic. U obou metod přípravy částic byla sledována účinnost enkapsulace pomocí stanovení bílkovin. Stabilita připravených částic byla sledována v modelovém a reálném prostředí pomocí spektrofotometrického stanovení množství uvolněných bílkovin. U uvolněných enzymů byla spektrofotometricky stanovována jejich proteolytická aktivita. Alginátové a chitosanové částice připravené pomocí enkapsulátoru byly vyhodnoceny jako vhodná forma enkapsulace enzymů určených pro hojení ran. Tyto částice vykazovaly vysokou enkapsulační účinnost a dobrou stabilitu v modelovém prostředí. U liposomů byla enkapsulační účinnost nižší a liposomové částice byly také méně stabilní. Jako reálné prostředí pro stanovení stability částic byl zvolen hydrogel a emulze oleje a vody. Prostředí hydrogelu bylo vyhodnoceno jako velmi vhodné pro úchovu částic i pro proteolytickou aktivitu enkapsulovaných enzymů. V emulzi byly částice nestabilní a proteolytická aktivita enzymů prudce klesala. Enkapsulace umožňuje dlouhodobou stabilizaci biologicky aktivních látek a možnost jejich cíleného transportu a postupného uvolňování. V práci byly naznačeny možnosti využití enkapsulace pro výrobu účinnějších hojivých prostředků, které by umožnily vyšší efektivitu léčby a zkrácení doby rekonvalescence.
|
|
|
Enkapsulace vybraných přírodních extraktů pro využití v potravinářství
Vyskočilová, Terezie ; Kočí, Radka (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Diplomová práce pojednává o enkapsulaci přírodních extraktů. V teoretické části jsou popsány metody enkapsulace, materiály používané pro přípravu částic a aplikace enkapsulačních technik v potravinářství. V rámci experimentální části práce byly charakterizovány vybrané přírodní extrakty získané z propolisu, zeleného ječmene a probiotik. Tyto látky byly enkapsulovány do alginátu a chitosanu. Bylo vytvořeno 25 typů částic, u kterých byla analyzována dlouhodobá stabilita ve 3 modelových typech fyziologického prostředí a ve čtyřech různých modelových potravinách. U vybraných typů částic byla sledována stabilita též ve čtyřech druzích reálných mléčných potravin. Míra stability částic byla v případě přírodních extraktů sledována spektrofotometricky stanovením množství uvolněných polyfenolů, bílkovin, chlorofylů a celkové antioxidační aktivity. U probiotických kultur byly použity techniky optické a fluorescenční mikroskopie. Přírodní extrakty propolisu a ječmene byly podrobeny testu antimikrobiálního účinku, u propolisu byly doplněny i cytotoxické testy. Jako nejlepší obalový materiál u propolisu byla navržena směs agar-chitosan, jež prokazovala optimální stabilitu v modelových podmínkách trávicího traktu i v modelových potravinách. Lipozomy byly v této práci vyhodnoceny jako nestabilní a nevhodné pro další aplikaci. V případě práškového ječmene byl jako obalový materiál zvolen škrob-alginát (poměr 1:4) a agar-chitosan, přičemž druhý typ vykazoval vyšší stabilitu z pohledu uvolněných bílkovin. Tento druhý typ byl vhodný i pro čerstvý ječmen. Pro enkapsulaci probiotických kultur byl zvolen alginát, případně alginát ve směsi se škrobem, a to díky porozitě a možnosti difúze živin. Nejlepších výsledků u reálných potravin bylo dosaženo aplikací probiotických částic do mléka. V Koenkapsulace práškového ječmene a probiotik nevedla k inhibici růstu kultur. Rovněž nebyl potvrzen antimikrobiální účinek propolisu ani ječmene, stejně jako cytotoxický efektu propolisu.
|
|
|
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.
|
|
|
Charakterizace specifických proteinů z vybraných živočišných produktů.
Janhuba, Filip ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Diplomová práce byla zaměřena na specifické obranné proteiny z živočišných produktů, zejména na charakterizaci antimikrobiálního proteinu ovotransferinu (též „conalbuminu“) pocházejícího z vaječného bílku, který patří do skupiny transferinů a je do jisté míry analogem laktoferinu v mléce. Ovotransferin má velmi široké spektrum účinků, především antivirové, protirakovinové a imunomodulační. Jeho antimikrobiální aktivita vycházející z možnosti vázat železo je stále předmětem velkého zájmu. Pro srovnání charakteristik ovotransferinu byl použit další obranný vaječný protein, a to lysozym (N-acetylmuramidglykanhydrolasa). V teoretické části diplomové práce byl vypracován přehled o specifických antimikrobiálních proteinech ve vybraných živočišných produktech, kdy byl důraz kladen především na ovotransferin a lysozym. Experimentální část je zaměřena na optimalizaci metod stanovení antimikrobiální aktivity, koncentrace a čistoty těchto proteinů. Pro kvantitativní stanovení celkových proteinů byla využita optimalizovaná Hartree – Lowryho metoda a pro zjištění molekulové hmotnosti a čistoty byla provedena SDS-PAGE s vizualizací pomocí Coomassie Brilliant Blue G250 nebo pomocí barvení stříbrem. V rámci charakterizace byl reálný vzorek vaječného bílku souběžně srovnáván se vzorky antimikrobiálních tablet a s lyofilizovanými vzorky antimikrobiálních proteinů dodanými průmyslovým partnerem a bylo určeno jejich přesné proteinové složení a čistota. Studium antimikrobiální aktivity ovotransferinu bylo prováděno na kulturách bakterie Bacillus subtilis a pro srovnání i na gramnegativní bakterii E. coli. Ovotransferin vykázal antimikrobiální účinek i přes vysoký přídavek (100 mM) hydrogenuhličitanových iontů až při velmi vysokých koncentracích okolo 75 mg/ml (Bacillus subtilis) a 50 mg/ml (E. coli). Inhibiční efekt byl nejvíce patrný v tekutých médiích. U enzymu lysozymu bylo zjištěno, že vykazuje v případě kultury grampozitivních bakterií významnou inhibiční aktivitu již od 0,3 mg/ml. Naopak inhibiční účinek na E. coli pozorován nebyl. V další části byl ovotransferin izolován z vaječného bílku gelovou filtrací na koloně s náplní Sephadex G100. Jako mobilní fáze byly testovány 0,1 M fosfátový a 0,05 M Tris-HCl pufr. Čistota ovotransferinu byla srovnána s komerčním standardem pomocí SDS-PAGE. Na závěr byla testována možnost enkapsulace ovotransferinu a lysozymu do liposomových a chitosanových částic. Vlastnosti připravených částic byly studovány pomocí DLS a měření zeta potenciálu. Studována byla také stabilita částic v modelových fyziologických podmínkách.
|
|
|
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.
|
|
|
Možnosti enkapsulace přírodních antioxidantů
Štindlová, Jitka ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Tato diplomová práce ve své teoretické části popisuje základní vlastnosti antioxidantů, především pak fenolických látek a anthokyanů, dále také přibližuje základní vlastnosti a principy vzniku volných radikálů. V teoretické části jsou také popsány různé způsoby enkapsulace antioxidantů do lipidických i polysacharidických částic. V experimentální části práce jsou popsány základní charakteristiky extraktů vybraných lyofilizovaných druhů ovoce a zeleniny – mrkve, jablek a směsi lesního ovoce. Jako skupinové parametry byly v extraktech stanovovány celková antioxidační aktivita, obsah polyfenolických a flavonoidních látek, anthokyanových a karotenoidních barviv a také obsah kyseliny askorbové. Dále jsou v experimentální části popisovány různé enkapsulační techniky, metody stanovení enkapsulační účinnosti jednotlivých postupů, stability a velikosti vzniklých částic. V práci bylo zjištěno, že ve většině zkoumaných vzorků i u většiny parametrů lze jako nejvýhodnější metodu enkapsulace z hlediska enkapsulační účinnosti vyhodnotit ethanolové vstřikování. Na druhou stranu jsou však částice připravené ethanolovým vstřikováním nejméně stabilní z hlediska zeta-potenciálu a z toho vyplývá jejich tendence vytvářet agregáty a shlukovat se. Naopak nejstabilnější se jeví částice připravené metodou odpařování na tenké vrstvě (TLE) a odpařování na tenké vrstvě s reverzními fázemi (RP-TLE). Částice připravené metodami TLE, RP-TLE a chitosan-alginátové částice měly záporný náboj, částice připravené ethanolovým vstřikováním měly náboj pohybující se kolem nuly a chitosanové částice měly kladný náboj.
|
host ::
RSS.