|
|
Analýza vybraných biologicky aktivních látek v cereálních výrobcích
Skutek, Miroslav ; Kočí, Radka (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývala studiem biologicky aktivních látek, a to zejména různých typů sacharidů v cereálních výrobcích. V rámci experimentální části bylo použito celkem 29 různých reálných vzorků obilných materiálů, odpadních potravinářských produktů i reálných přírodních matric (mikrobiální polysacharid, med, pivo). Součástí práce bylo zavedení a optimalizace analytických metod vhodných ke stanovení jednoduchých cukrů, polysacharidů a glykosidů. Ve vzorcích byly analyzovány redukující a celkové sacharidy spektrofotometricky a individuální sacharidy pomocí chromatografických metod. V rámci optimalizace byla navržena vhodná mobilní fáze a chromatografické podmínky HPLC/RI pro separaci mono- a disacharidů (acetonitril:voda 75:25, 1 ml/min, kolona C18-NH2) rovněž pro separaci směsi oligosacharidů. Dále byla optimalizována separace sacharidů metodou TLC. Poté byly zavedené metody aplikovány na analýzu reálných vzorků. Jako modelový sacharid k ověření metod byl použit přírodní mikrobiální polysacharid pullulan. V cereálních výrobcích a potravinářských matricích byly analyzovány celkové a redukující sacharidy a dále produkty kyselé a enzymové hydrolýzy. Zavedené metody byly využity také k podrobnějšímu stanovení obsahu sacharidů přítomných v glykosidech. Jako nejvhodnější metoda pro kvalitativní i kvantitativní analýzu sacharidů přítomných v cereálních materiálech se osvědčila metoda HPLC/RI. K detailní identifikaci maltooligosacharidů byla testována i tandemová metoda LC/MS/MS s využitím derivatizace 1-fenyl-3-methyl-5-pyrazolonem.
|
|
|
Stanovení vybraných strobilurinových pesticidů v ječmeni, sladu a pivu
Stehlík, Pavel ; Kočí, Radka (oponent) ; RNDr.Renata Mikulíková (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se týká stanovení strobilurinových pesticidů v pivu, ječmeni a sladu. Identifikace analytů byla provedena pomocí knihovny hmotnostních spekter a na základě komerčních standardů. Byla provedena následná kvantifikace ve zkoumaných vzorcích. Práce je rozdělena na tři hlavní části týkající se řešené problematiky. V teoretické části je rozebrána současná situace ochrany rostlina plodin pesticidy; v jednotlivých pasážích je vysvětlena problematika pesticidů, je věnován prostor jejich historickému vývoji, rozdělení, jejich fyzikálním vlastnostem i způsobu účinku. Zvláštní prostor je věnován především strobilurinovým pesticidům. V experimentální části je rozebrána metoda pro stanovení strobilurinů. Stručný popis se týká přípravy vzorků, extrakce a přečištění, prováděné dvěma způsoby. optimalizace metody se týkala především výběru SPE kolonky a vhodného elučního rozpouštědla, nastavení vhodného průtoku mobilní fáze GPC. V části Výsledky a diskuse jsou shrnuty všechny výsledky a naměřená data do přehledných tabulek a grafů. Byla určena mez stanovitelnosti a mez detekce, opakovatelnost. Závěrem je shrnut výsledek této práce.
|
|
|
Studium řízení metabolismu karotenogenních kvasinek na molekulární úrovni
Pokrývková, Zuzana ; Kočí, Radka (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Predložená diplomová práca sa zaoberala molekulárnou charakterizáciou karotenogénnych kvasiniek. Použitými technikami pre analýzu konzervovaných úsekov rDNA D1/D2 oblasti veľkej ribozomálnej podjednotky 26S oblasti a ITS1 a 5,8-ITS2 oblastí boli „nested PCR“ a denaturačná gradientová elektroforéza DGGE. Z výsledkov DGGE vyplýva, že všetky analyzované kmene karotenogénnych kvasinek majú veľmi podobnú sekvenciu týchto oblastí, kvasinka Rhodotorula mucilaginosa so zbierkovým číslom CCY 20-7-28 preukazovala odlišnosti od ostatných kmeňov karotenogénnych kvasiniek. Pre doplnenie molekulárnej charakterizácie pomocou sekvencie ribozomálnych génov bola prevedená taktiež fenotypová charakterizácia celkom ôsmich kmeňov karotenogénnych kvasinek. K tomuto účelu boli prevedené utilizačné testy na rôznych substrátoch a ďalej rastové a produkčné charakteristky jednotlivých kmňov. Cieľom práce bolo taktiež pripraviť taký kmeň karotenogénnej kvasinky, ktorý sa vyznačuje nadprodukciou metabolitov, najmä karotenoidov a lipidov, a to pomocou náhodnej mutácie spôsobenej UV žiarením. Ako vhodný kandidát bol vybraný kmeň C. capitatum CCY 10-1-2 na základe predchádzajúcich štúdií, kde se preukázal ako dobrý producent TAG na odpadnom glycerole. Tento kmeň bol následne adaptovaný na odpadovú srvátku, glycerol a glukózu ako jednoduchý zdroj uhlíku.
|
|
|
Sledování obsahu vybraných trichothecenových mykotoxinů ve sladovnickém ječmeni
Hrdinová, Lucie ; Kočí, Radka (oponent) ; Běláková, Sylvie (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá sledováním obsahu trichothecenových mykotoxinů deoxynivalenolu, nivalenolu, T-2 toxinu a HT-2 toxinu ve sladovnickém ječmeni pomocí metody LC-MS/MS. V teoretické části byla popsána obecná charakteristika mykotoxinů a jejich významný producent, vláknité houby rodu Fusarium. Dále byly charakterizovány významné trichothecenové mykotoxiny a obecně mykotoxiny vyskytující se ve sladovnickém ječmeni. V teoretické části diplomové práce byly dále předloženy možnosti stanovení mykotoxinů chromatografickými metodami, zmíněny byly také metody imunochemické. V experimentální části byla optimalizována analýza trichothecenů typu B pomocí LC/APCI-MS/MS a trichothecenů typu A pomocí LC/ESI-MS/MS. Při analýze 57 vzorků různých odrůd ječmene dosahoval nejvyšších hodnot deoxynivalenol (až 945,2 µg.kg-1), a to v případě odrůdy Sebastian, kde předplodinou byla kukuřice. Nejvyšší hodnoty nivalenolu, T-2 toxinu a HT-2 toxinu (v pořadí 138,4 µg.kg-1; 21,8 µg.kg-1 a 68,7 µg.kg-1) byly nalezeny v odrůdě ječmene Prestige, kde předplodinou byla pšenice ozimá. Následně byla provedena analýza druhého souboru čtyř experimentálních vzorků odrůdy ječmene Sebastian a z něj vyrobeného sladu, kde předplodinou byla kukuřice. V tomto souboru byly tři vzorky uměle infikovány vláknitými houbami rodu Fusarium, čtvrtý vzorek nebyl uměle infikován a sloužil jako kontrolní. I v tomto případě dosahoval deoxynivalenol u uměle infikovaných vzorků nejvyšších hodnot. Diplomová práce byla realizována ve Výzkumném ústavu pivovarském a sladařském a. s. v Brně.
|
|
|
Produkce vybraných metabolitů pomocí kvasinek a řas kultivovaných ve stresových podmínkách
Mariničová, Veronika ; Kočí, Radka (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená práce se věnovala především srovnání produkce vybraných metabolitů pomocí karotenogenních kvasinek a mikrořas kultivovaných v podmínkách externího stresu. Mezi hlavní sledované metabolity patřily karotenoidy, dále další lipofilní látky a lipidy. Biotechnologická nadprodukce těchto metabolitů by mohla sloužit jako zdroj potenciálně prospěšných látek nejen pro farmaceutický, kosmetický a potravinářský průmysl, ale rovněž pro produkci biopaliv třetí generace. V poslední době se zvyšuje zájem o biopaliva především z mikrořas, které mají vysoký potenciál v produkci biopaliv, které se zdají být nadějným zdrojem. Teoretická část se zabývá popisem jednotlivých rodů karotenogenních kvasinek, mikrořas, sinic, chemickým složením produkovaných metabolitů a stručnou biosyntézou. Dále byly popsány jednotlivé metody, které sloužily pro analýzu produkce sledovaných metabolitů. Experimentální část je zaměřena na srovnání produkce karotenoidů, koenzymu Q, ergosterolů (fytosterolů) a lipidů pomocí kvasinek, mikrořas a sinic. Jako zdroj externího stresu byl zvolen teplotní, solný a světelný stres. Z kvasinkových kmenů byly prostudovány kmeny Rhodotorula glutinis, Rhodotorula mucilaginosa, Sporidiobolus pararoseus a Cystofilobasidium macerans. V případě mikrořas a sinic se jednalo o kmen Scenedesmus obliqus, Scenedesmus dimorphus, Chlorella sorokiniana, Chlorella saccharophila, Botryococcus brauni, Synechococcus nidulans a Arthrospira maxima. U kvasinkových a řasových kmenů bylo stanoveno optimum pro růst, produkci karotenoidů a lipidů. Aplikovaný solný stres vykazoval výrazný likvidační efekt na řasové a sinicové kmeny. V rámci diplomové práce byl rovněž sledován stres biologický, tzv. ko-kutlivace mikrořas a kvasinek. Další experimenty budou předmětem navazujících prací.
|
|
|
Produkce karotenoidů kvasinkami rodu Cystofilobasidium
Vavrysová, Alena ; Kočí, Radka (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Karotenoidy jsou významné průmyslové pigmenty přítomné prakticky ve všech živých organismech. Cílem předložené práce bylo studium regulace produkce karotenoidních pigmentů kvasinkami rodu Cystofilobasidium s využitím exogenních stresových faktorů. Růstová křivka kvasinky C. capitatum vykazuje podobně jako ostatní karotenogenní kvasinky dvoustupňový průběh s prodlouženou stacionární fází a s maximem produkce biomasy i beta-karotenu ve 103. hodině. Aplikované stresové faktory (2-5% NACl, 2-5 mM peroxid, 0,01 - 1 mM Se (IV), 0,1-5 mM Cr(III)) neměly významný vliv na tvorbu biomasy, která dosahovala průměrně 8-9 g/l. Výrazně pozitivní efekt vykazoval 5mM Cr, v jehož přítomnosti množství biomasy dosáhlo hodnoty 10 g/L. Tvorbu -karotenu pozitivně ovlivňovala řada aplikovaných stresových faktorů, nejvyšší výtěžek (695 g/g) byl dosažen v přítomnosti 0,1 mM Se. Tvorba ergosterolu nebyla regulována souběžně s karotenoidy jako u jiných karotenogenních kmenů. Produkční vlastnosti kvasinky C. capitatum za stresových podmínek byly srovnány s produkcí biomasy a pigmentů u kvasinek rodů Rhodotorula a Sporobolomyces. Kvasinka C. capitatum produkuje srovnatelné množství biomasy jako kvasinky rodu Rhodotorula v přítomnosti NaCl. Produkce -karotenu vykazovala vyšší hodnoty (502 g -karotenu/g) než kvasinky rodu Rhodotorula, avšak nižší hodnoty než zástupci rodu Sporobolomyces, u nichž však byla podstatně nižší produkce biomasy. Karyotyp kvasinky Cystofilobasidium se poměrně značně liší od karyotypů kvasinek rodů Rhodotorula i Sporobolomyces. Ze souhrnu dosavadních výsledků vyplývá, že kvasinka Cystofilobasidium capitatum vykazuje podobné fyziologické i produkční vlastnosti jako průmyslové kvasinky rodu Rhodotorula. I přes určité odlišnosti lze tyto kvasinky považovat za potenciální průmyslově využitelné kmeny k produkci karotenoidních pigmentů i biomasy obohacené karotenoidy a přídavkem biogenních prvků.
|
|
|
Analýza flavonoidů v pivu metodou LC-MS
Měřínská, Radana ; Kočí, Radka (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce je zaměřená na analýzu fenolických látek u piv různé stupňovitosti a značek. Cílem práce bylo nalezení případných rozdílů mezi jednotlivými typy piv a dále mezi pivy českými a zahraničními. Teoretická část obsahuje podrobný popis technologie výroby piva, ale také nejvýznamnější metody pro analýzu polyfenolů a pro stanovení jejich antioxidačních aktivit. Výrazně se věnuje především metodě LC/MS. Experimentální část práce obsahuje výsledky analýzy celkových polyfenolů, celkových flavonoidů a antioxidační aktivity, které byly získány spektrofotometricky. Byly stanoveny také pivovarské charakteristiky, a to pyknometrickou metodou. K identifikaci a kvantifikaci jednotlivých fenolických látek byla využita metoda on-line kapalinové chromatografie s detekcí diodovým polem a s hmotnostní detekcí. Kvantifikace polyfenolů a flavonoidů fotometrickou metodou se ukázala jako málo specifická, což odpovídá poznatkům z dostupné literatury. Prokázalo se, že za hořkou chuť piva jsou zodpovědné především isosloučeniny, které tvoří 65,44 – 90,93 % celkových hořkých látek. Metoda HPLC/MS byla nezbytná pro určení charakteristických látek jednotlivých typů piv. V rámci měření byly vyzkoušeny tři kolony, z nichž nejuspokojivější výsledky poskytovala kolona Restek C18. V českých pivech byly prokázány vyšší hladiny většiny fenolických látek než v zahraničních pivech a rovněž specifické zastoupení jednotlivých derivátů.
|
|
|
Miniaturizované techniky pro analýzu průmyslových kvasinek
Obalil, Jiří ; Kočí, Radka (oponent) ; Klepárník,, Karel (vedoucí práce)
Karotenoidy jsou přírodní pigmenty s antioxidačními a antimutagenními schopnostmi. Pomocí nových technologických postupů jsou produkovány karotenoidními kvasinkami, jako např. Rhodotorula glutinis, která produkuje především -karoten. Jeho obsah může dosáhnout až 6 – 10 mg/g sušiny. Pro stanovení -karotenu, lykopenu a astaxantinu byla v této práci použita metoda hmotnostní spektrometrie s nanoelektrosprejem v pozitivním módu. Jako optimálními parametry analýzy bylo nalezeno sprejovací napětí 4 kV a velikost průtoku vzorku 15 – 80 nl/min křemennou sprejovací kapilárou o vnitřním průměru 25 µm. Směs chloroformu s přídavkem amoniaku byla použita jako sprejovací rozpouštědlo jak pro standardní, tak buněčné vzorky. Při ionizaci nanoelektrosprejem tvoří -karoten a lykopen radikálové ionty [M] • +, jejichž výsledný poměr molekulové hmotnosti a náboje (m/z) je 536. Astaxantin je ionizován za vzniku protonované molekuly [M + H]+ o hodnotě m/z 597. Částečná lyze jednotlivých buněk byla pozorována pod mikroskopem při působení organických rozpouštědel tetrahydrofuranu a dimetylsulfoxidu. Při rozpuštění v chloroformu, acetonitrilu, metanolu a isopropanolu nebyla lyze prokázána ani po 15 min působení.
|
|
|
Produkce beta-glukanů vybranými druhy kvasinek, řas a sinic
Veselá, Markéta ; Kočí, Radka (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Pro předloženou diplomovou práci bylo vytipováno několik druhů kvasinek a mikrořas a ve vybraných producentech byly analyzovány -glukany, lipidy, karotenoidy, ergosterol a koenzym Q. Podmínky kultivace kvasinek byly voleny s ohledem na co nejvyšší produkci -glukanů. Kultivace řas byla prováděna dle postupů Sbírky autotrofních mikroorganismů (CCALA). Ze zástupců mikrořas byly vybrány Desmodesmus acutus, Dunaliella salina, Arthrospira maxima a Cyanothece sp. Pro kultivace kvsinek byly vybrány druhy: Rhodotorula glutinis, Cystofilobasidium macerans a Sporidiobolus metaroseus. Kultivována byla také Saccharomyces cerevisiae, která je dnes již ověřeným zdrojem -glukanů a je považována za zdravotně bezpečný GRAS organismus. Z uvedených důvodů byla S. cerevisiae použita jako standard pro porovnání produkce -glukanů ve vybraných druzíh kvasinek. -glukany byly stanoveny pomocí enzymatického kitu K-YBGL Megazyme, karotenoidy, ergosterol a koenzym Q byly stanoveny pomocí HPLC/PDA a lipidy, respektive obsah mastných kyselin byl stanoven pomocí GC/FID. Nejlepším producentem kvasinkových -glukanů byla R. glutinis a S. metaroseus a nejlepší podmínky pro produkci -glukanů i ostatních metabolitů byl C/N poměr 70. U mikrořas byla prokázána pouze produkce -glukanů, jejichž největším producentem byl D. acutus.
|
|
|
Optimalizace podmínek kultivace řasových kultur ve fotobioreaktorech
Byrtusová, Dana ; Márová, Ivana (oponent) ; Kočí, Radka (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce je zaměřena na optimalizaci kultivace kmenů Hameatococcus pluvialis ve fotobioreaktorech a biotechnologickou produkci astaxanthinu. V teoretické části byly shrnuty poznatky o podmínkách pro optimální růst a produkci sekundárních metabolitů. Dále byly charakterizovány aktuální kultivační systémy a možnosti monitoringu metabolitů a živin. V rámci experimentální části byla stanovena růstová charakteristika kmenu z Březové nad Svitavou HMP – CCALA 375 za optimálních podmínek na bílém a červeném světle. V průběhu růstu kultury byl studován také profil karotenoidů a jejich koncentrace. Vyšší výtěžek biomasy byl dosažen v kultivaci s bílým světlem (0,939 g/l). Z hlediska obsahu karotenoidů byly u obou kultivací dominujícími pigmenty lutein a -karoten. Další experimenty byly zaměřeny na stanovení optimálních růstových podmínek pro vybrané čtyři kmeny H. pluvialis z Německa, Ameriky, Afriky a Švýcarska. Jako nejvhodnější médium pro kultivaci bylo vyhodnoceno BBM, naopak nejhorší výsledky byly zaznamenány u BG11. Teplota kultivace 22°C byla v předchozích experimentech stanovena jako optimum pro srovnávací kmen HMP - CCALA 375. Vybrané čtyři kmeny byly podrobeny kultivaci nejen při 22°C, ale i při teplotě 25 °C. Kultivace při vyšší teplotě se ukázala být vhodná hlavně pro švýcarský, německý i africký kmen. Analýzou změny osvětlení bylo zjištěno, že je výhodnější kulturu předem adaptovat na nižší osvětlení (50 µmol fotonů•m^-2•s^-1) a poté zvýšit intenzitu na 100-150 µmol fotonů•m^-2•s^-1. Nejlepších růstových výsledků dosahoval švýcarský kmen, který by mohl být využitelný pro komerční produkci astaxanthinu. V poslední části práce byl zkoumán vliv stresových podmínek na produkci astaxanthinu kmenem z Březové nad Svitavou HMP – CCALA 375. Jako stresové faktory byly použity vysoké osvětlení (1 000 µmol fotonů•m^-2•s^-1), nízká koncentrace dusíku (32,96 mg/l), přídavek chloridu sodného (0,5%), vliv octanu sodného (2,2 mM) a kombinace chloridu a octanu sodného (0,5% NaCl, 2mM NaAc). Při vysokém osvětlení (1 000 µmol fotonů•m^-2•s^-1) bylo dosaženo největší akumulace astaxanthinu, která přesahovala 20 mg/g sušiny. Významný výtěžek byl pozorován i v kultivaci s přídavkem octanu sodného (9,2 mg/g) vzhledem k publikovaným hodnotám [103, 105]. Naopak minimální nárůst vykazovala kultura rostoucí v prostředí solného stresu (3,8 mg/g). V navazujících experimentech bude zkoumán vliv vhodných kombinací stresových faktorů nejen na kmen HMP – CCALA 375, ale i na jiné perspektivní kmeny H. pluvialis s cílem dosáhnout nadprodukce astaxanthinu významné pro velkoobjemovou kultivaci.
|
host ::
RSS.