|
Nutritional analysis and optimization of breeding of selected species of edible insects under conditions of the Czech Republic with regard to human health
Adámková, Anna ; Kouřimská, Lenka (advisor)
All over the world, the edible insects are considered a highly nutritious food with high protein and fat content. However, the nutritional value of insect is not constant. It can be affected by species, developmental stage, rearing technology or nutrition.
Therefore, this thesis was aimed at obtaining the selected nutritional value of edible insects. Analyses were focused on the determination of the crude protein content, fat content, fatty acid profile and sterols in selected species of edible insects, which can be commonly reared in the Czech Republic. At the same time we also analysed samples of insects reared on the island of Sumatra to evaluate the influence of the climate on the nutritional value. The main aim of the thesis was the determination of optimal breeding conditions, developmental stages and feed rations for obtaining good production of insects with nutritional properties suitable for human nutrition. The analyses showed a high nutritional value of selected insect species, but also confirmed the significant differences in the content of individual nutrients between different species depending on the climate conditions and developmental stage. Comparing the fat and crude protein content in edible insects and other conventional sources of meat it has been found, that the examined insect is similar to beef concerning the fat and crude protein content. The results obtained are the basis for determining the appropriate rearing conditions and developmental stages for obtaining insect with the desired nutritional properties for human nutrition.
|
|
Population genetic analysis of Old Kladruber horse
Vostrá Vydrová, Hana ; Majzlík, Ivan (advisor) ; Karel, Karel (referee)
The Old Kladruber horse, along with the Lipizzaner horse, Andalusian horse and Lusitano horse, is of the original Italo-Spanish type. The Old Kladruber horse is kept in two colour varieties (grey and black). Because the population is closed, there is a concern about the loss of genetic variation. The genetic diversity and population structure were analysed in the Old Kladruber horse breed based on the pedigree information of animals that were registered in the Studbook to identify factors that may have affected the genetic variability of the breed. Pedigree records collected from 1729 to 2013 contained information on 7971 animals that were used in the analyses. The pedigree depth was up to 33 generations, with an average of 15.1 complete generations. The effective number of founders and ancestors contributing to the current genetic pool was 92.69 and 17.16, respectively. The average values of the inbreeding coefficient were as follows: 13% (with a maximum value of 29%) for the reference population (individuals that can currently take part in reproduction, n=612), 11% for the grey variety (with a maximum value of 25%) and 15% for the black variety (with a maximum value of 29%). The proportion of inbred animals was high (99%). The average rate of inbreeding in the reference population was 1%: 0.8% for the grey variety and 1.1% for the black variety, and the respective estimates of the effective population sizes were 52 for the reference population, 62 for the grey variety and 45 for the black variety. The estimated percentage of genetic diversity lost due to non-random mating within subpopulations and the reference population was 1.0, 1.0 and 1.2%, respectively. The total loss of genetic diversity in the reference population, in the grey variety and in the black variety was 11%, 13% and 17%, respectively.
|
|
Antioxidant, anti-proliferative and immunomodulatory effect of fruits, vegetables and mushrooms in vitro
Doskočil, Ivo ; Havlík, Jaroslav (advisor) ; Orsák, Matyáš (referee)
Recently there has been an increasing interest in discovering of new species of plants and mushrooms which have antioxidant or anti proliferative activity. The interest is caused by the fact that these species have medicinal and food utilization. These properties of plants and mushrooms can be used when dealing with many diseases which may be connected with oxidative stress (inflammatory bowel disease, cardiovascular disease, hypertension, and tumour disease, etc.).
The thesis propounds characteristics of in vitro antioxidant and anti proliferative activity of 19 types of juices and 28 methanol extracts of fruits and vegetables, which are common parts of a diet. In the thesis there are also characteristics of 13 ethanol extracts of edible mushrooms of the order of Polypore (Popyporales). Antioxidant activity was quantifie by 2, 2 diphenyl 1 picrylhydrazyl (DPPH), oxygen radical absorbance capacity (ORAC), and inhibition of nitric oxide (NO) production. Cytotoxicity was measured by MTT (3 (4,5 dimethylthiazol 2 yl) 2,5 diphenyltetrazolium bromide. Immunomodulatory activity was determined by an assay of phagocytic activity of human neutrophil granulocytes. Further a total phenolic content (TPC) and total beta glucan content were investigated; these are considered to be the potentially active constituents participating in mentioned activities.
From the obtained results it is evident that juices (TPC = 1603.2 mg GAE/L; ORAC = 438.5 umol TE/g)
and a bilberry (Vaccinium myrtillus) fruit extract (ORAC 836.6 umol TE/g; DPPH = 404.6 umol TE/g) showed
the highest antioxidant activity of all tested samples of fruits and vegetables. Capsicum (Capsicum L.)
juices (TPC = 642.1 mg GAE/L; ORAC = 127.9 umol TE/g) and a radish (Raphanus sativus L.) extract
(ORAC 724.5 umol TE/g; DPPH = 52.2 umol TE/g) also proved to have the high values of antioxidant activity. From the tested fruits and vegetables the following inhibited to produce a nitric oxide: onion (Allium cepa L) juices (lowered the NO production by 57%), tangerine juices (Citrus reticulata Blanco)(by 52%), broccoli (Brassica oleracea var. botrytis italic) extract (by 21%), and orange (Citrus sinensis Pers.) extract (by 10%). Concerning edible
mushrooms, Lentinus tigrinus (Bull.) Fr. (TPC = 216.2 umol GAE/g of extract), Ganoderma lucidum (Curtis) P. Kras (TPC = 257.9 umol GAE/g of extract), and Royoporus badius (Pers.) A.B. De (TPC = 257.8 umol GAE/g of extract) presented the highest phenolic content. Sparassis crispa (Wulfen) Fr. (117.4 mg/g of extract) had the highest content of beta glucan. Substantial effect on phagocytic activity of granulocytes was noticed in connection with Neolentinus lepideus (Fr.) Redhead & Ginns, Polyporus squamosus (Huds.) Fr., and S. crispa. In connection with the latter of mentioned mushrooms, a moderate inhibitory effect towards HT 29 human colorectal adenocarcinoma cell line
(IC50 = 107 ug/ml of extract) was noticed.
The results indicate that the tested plants and mushrooms can be beneficial when reducing the negative effects of oxidative stress. The oxidative stress has been recognized as a contributing factor to a whole range of diseases and the reduction of the oxidative stress may lead to the decrease in the possibility of the diseases´ progression. The results show the possible favourable effects on the human health. When evaluating the results, the following fact should be taken into consideration; the in vitro tests and screenings are considered to be the first phase of systematic research of the effects and serve for the choice of respondents for further detailed studies.
|
|
The use of biomass ash
Ochecová, Pavla ; Tlustoš, Pavel (advisor) ; Radim, Radim (referee)
One of the most frequently used sources of renewable energy is biomass, mainly wood biomass. Incineration is the most common technology utilizing the energy from biomass to produce heat. A byproduct of these technologies is ash, whose composition depends on the feedstock composition and the incineration technologies. Due to the high content of valuable nutrients in ash, one of the suitable option for ash utilization seems to be application into agricultural or forestry land. Therefore, it is necessary to test response of soils and plants and look for the most suitable combination of soil additive (biomass ash), and plants. Experimental part of PhD thesis was divided into the incubation experiment and the vegetation pot experiments. The incubation experiment: The efficiency of ash addition at two application rates was tested for nutrients enrichment in different soils within period of 56 days. The vegetation pot experiments: The two plants Triticum aestivum L: (three-year experiment) and Lolium perenne L. (one-year experiment) were planted in the 5L pots. Soils were treated with ash or ash combinated by superphoshate and flue gas desulfurization gypsum. For both plants, we evaluated the plant growth, biomass production and content of macro, micro and toxic elements in the biomass and in the soils.
|
|
(100) substrate processing optimization for fabrication of smooth boron doped epitaxial diamond layer by PE CVD
Mortet, Vincent ; Fekete, Ladislav ; Ashcheulov, Petr ; Taylor, Andrew ; Hubík, Pavel ; Trémouilles, D. ; Bedel-Pereira, E.
Boron doped diamond layers were grown in an SEKI AX5010 microwave plasma enhanced chemical vapour deposition system. Effect of surface preparation, i.e. polishing and O2/H2 plasma etching on epitaxial growth on type Ib (100) HPHT synthetic diamonds were investigated. Using optimized substrate preparation, smooth (RRMS ~ 1 nm) boron doped diamond layers with metallic conduction and free of un-epitaxial crystallites were grown with a relatively high growth rate of 3.7 μm/h. Diamond were characterized by optical microscopy, optical profilometry, atomic force microscopy and Hall effect.
|
|
Corrosion behavior of plasma coatings CuAl10 and CuAl50 on magnesium alloy AZ 91
Kubatík, Tomáš František ; Stoulil, J. ; Stehlíková, K. ; Slepička, P. ; Janata, Marek
The most common magnesium alloy AZ 91 is widely used as a structural material, but its use is limited at higher temperatures and high humidity. Plasma spraying is a technology that allows to prepare protective metallic and non-metallic coatings on a wide variety of substrates including magnesium and its alloys. In this study, CuAl10 and CuAl50 were plasma sprayed on magnesium alloy AZ 91 with the aim to study corrosion resistance of the plasma sprayed coatings. The corrosion resistance of layers was evaluated by the method of electrochemical potentiodynamic measurement as well as long-term corrosion tests in a condensation chamber with 0.5 mol\nNaCl at the temperature of 35 °C for 1344 hours. Layers with 1, 2, 5 passes and passes of CuAl10 with the thickness ranging from 75 to 716 mm and CuAl50 with the thickness ranging from 64 to 566 mm were prepared. The increased corrosion velocity was observed in the case of thin layers of 2 and 5 passes due to the development of a galvanic corrosion couple. The CuAl10 layer prepared with ten passes has an outstanding corrosion resistance.
|
|
Radio frequency resonator for feeding ion trap
Jedlička, Petr ; Pham, Minh Tuan ; Čížek, Martin ; Pavelka, Jan ; Lešundák, Adam ; Hucl, Václav ; Hrabina, Jan ; Řeřucha, Šimon ; Lazar, Josef ; Číp, Ondřej
Two versions of resonators were designed and manufactured - asymmetric and symmetric.\nThe resonator consists of a coil and capacity of ion trap which makes parallel resonant circuit.\nEnergy is supplied to the resonator through the coupling inductance. Resonator assembly was equipped with outputs for monitoring high-frequency voltage. Both versions have been tuned and tested.\n\n
|
|
Possibilities in monitoring of laser welding process
Horník, Petr ; Mrňa, Libor
With increasing demands on the quality of the welds, it is usual to apply automated machine welding with monitoring of the welding process. The resulting quality of the weld is largely affected by the behavior of keyhole. However, its direct observation during the welding process is practically impossible and it is necessary to use indirect methods. At ISI we develop optical methods of monitoring the process based on analysis of radiation of laser-induced plasma using Fourier and autocorrelation analysis. Observation of keyhole inlet opening is partially possible through a coaxial camera mounted on the welding head and the subsequent image processing. A high-speed rear camera to understand the dynamics of the plasma plume. Through optical spectroscopy of the plume, we can study the excitation of elements in a material. Shielding gas flow can be visualized using schlieren method.
|
|
New Methods for Increasing Efficiency and Speed of Functional Verification
Zachariášová, Marcela ; Dohnal, Jan (referee) ; Steininger, Andreas (referee) ; Kotásek, Zdeněk (advisor)
Při vývoji současných číslicových systémů, např. vestavěných systému a počítačového hardware, je nutné hledat postupy, jak zvýšit jejich spolehlivost. Jednou z možností je zvyšování efektivity a rychlosti verifikačních procesů, které se provádějí v raných fázích návrhu. V této dizertační práci se pozornost věnuje verifikačnímu přístupu s názvem funkční verifikace. Je identifikováno několik výzev a problému týkajících se efektivity a rychlosti funkční verifikace a ty jsou následně řešeny v cílech dizertační práce. První cíl se zaměřuje na redukci simulačního času v průběhu verifikace komplexních systémů. Důvodem je, že simulace inherentně paralelního hardwarového systému trvá velmi dlouho v porovnání s během v skutečném hardware. Je proto navrhnuta optimalizační technika, která umisťuje verifikovaný systém do FPGA akcelerátoru, zatím co část verifikačního prostředí stále běží v simulaci. Tímto přemístěním je možné výrazně zredukovat simulační režii. Druhý cíl se zabývá ručně připravovanými verifikačními prostředími, která představují výrazné omezení ve verifikační produktivitě. Tato režie však není nutná, protože většina verifikačních prostředí má velice podobnou strukturu, jelikož využívají komponenty standardních verifikačních metodik. Tyto komponenty se jen upravují s ohledem na verifikovaný systém. Proto druhá optimalizační technika analyzuje popis systému na vyšší úrovni abstrakce a automatizuje tvorbu verifikačních prostředí tím, že je automaticky generuje z tohoto vysoko-úrovňového popisu. Třetí cíl zkoumá, jak je možné docílit úplnost verifikace pomocí inteligentní automatizace. Úplnost verifikace se typicky měří pomocí různých metrik pokrytí a verifikace je ukončena, když je dosažena právě vysoká úroveň pokrytí. Proto je navržena třetí optimalizační technika, která řídí generování vstupů pro verifikovaný systém tak, aby tyto vstupy aktivovali současně co nejvíc bodů pokrytí a aby byla rychlost konvergence k maximálnímu pokrytí co nejvyšší. Jako hlavní optimalizační prostředek se používá genetický algoritmus, který je přizpůsoben pro funkční verifikaci a jeho parametry jsou vyladěny pro tuto doménu. Běží na pozadí verifikačního procesu, analyzuje dosažené pokrytí a na základě toho dynamicky upravuje omezující podmínky pro generátor vstupů. Tyto podmínky jsou reprezentovány pravděpodobnostmi, které určují výběr vhodných hodnot ze vstupní domény. Čtvrtý cíl diskutuje, zda je možné znovu použít vstupy z funkční verifikace pro účely regresního testování a optimalizovat je tak, aby byla rychlost testování co nejvyšší. Ve funkční verifikaci je totiž běžné, že vstupy jsou značně redundantní, jelikož jsou produkovány generátorem. Pro regresní testy ale tato redundance není potřebná a proto může být eliminována. Zároveň je ale nutné dbát na to, aby úroveň pokrytí dosáhnutá optimalizovanou sadou byla stejná, jako u té původní. Čtvrtá optimalizační technika toto reflektuje a opět používá genetický algoritmus jako optimalizační prostředek. Tentokrát ale není integrován do procesu verifikace, ale je použit až po její ukončení. Velmi rychle odstraňuje redundanci z původní sady vstupů a výsledná doba simulace je tak značně optimalizována.
|
|
Packet Classification Algorithms
Puš, Viktor ; Lhotka,, Ladislav (referee) ; Dvořák, Václav (advisor)
Tato práce se zabývá klasifikací paketů v počítačových sítích. Klasifikace paketů je klíčovou úlohou mnoha síťových zařízení, především paketových filtrů - firewallů. Práce se tedy týká oblasti počítačové bezpečnosti. Práce je zaměřena na vysokorychlostní sítě s přenosovou rychlostí 100 Gb/s a více. V těchto případech nelze použít pro klasifikaci obecné procesory, které svým výkonem zdaleka nevyhovují požadavkům na rychlost. Proto se využívají specializované technické prostředky, především obvody ASIC a FPGA. Neméně důležitý je také samotný algoritmus klasifikace. Existuje mnoho algoritmů klasifikace paketů předpokládajících hardwarovou implementaci, přesto však tyto přístupy nejsou připraveny pro velmi rychlé sítě. Dizertační práce se proto zabývá návrhem nových algoritmů klasifikace paketů se zaměřením na vysokorychlostní implementaci ve specializovaném hardware. Je navržen algoritmus, který dělí problém klasifikace na jednodušší podproblémy. Prvním krokem je operace vyhledání nejdelšího shodného prefixu, používaná také při směrování paketů v IP sítích. Tato práce předpokládá využití některého existujícího přístupu, neboť již byly prezentovány algoritmy s dostatečnou rychlostí. Následujícím krokem je mapování nalezených prefixů na číslo pravidla. V této části práce přináší vylepšení využitím na míru vytvořené hashovací funkce. Díky použití hashovací funkce lze mapování provést v konstantním čase a využít při tom pouze jednu paměť s úzkým datovým rozhraním. Rychlost tohoto algoritmu lze určit analyticky a nezávisí na počtu pravidel ani na charakteru síťového provozu. S využitím dostupných součástek lze dosáhnout propustnosti 266 milionů paketů za sekundu. Následující tři algoritmy uvedené v této práci snižují paměťové nároky prvního algoritmu, aniž by ovlivňovaly rychlost. Druhý algoritmus snižuje velikost paměti o 11 % až 96 % v závislosti na sadě pravidel. Nevýhodu nízké stability odstraňuje třetí algoritmus, který v porovnání s prvním zmenšuje paměťové nároky o 31 % až 84 %. Čtvrtý algoritmus kombinuje třetí algoritmus se starším přístupem a díky využití několika technik zmenšuje paměťové nároky o 73 % až 99 %.
|
guest ::
