|
|
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.
|
|
|
Vyhledávání enzymů v metagenomických datech
Smatana, Stanislav ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Hon, Jiří (vedoucí práce)
Hlavným cieľom tejto práce bolo navrhnúť a implementovať systém, ktorý by bol na zák- lade vstupnej sekvencie enzýmu schopný vyhľadať v metagenomickej vzorke nové enzýmy s rovnakou funkciou. Aby bolo možné garantovať, že nájdené varianty skutočne katalyzujú rovnakú reakciu, je nutné ich katalytickú funkciu bližšie overiť. Jedným z hlavných prínosov tejto práce je práve návrh, implementácia a testovanie metód pre verifikáciu katalytickej funkcie. Experimenty ukázali, že navrhnuté metódy dosahujú senzitivitu 89%, špecificitu 95%, hodnoty metriky AUC nad 0,9 a v priemere dokážu na osobnom počítači vykonať 1 203 verifikácií za sekundu. Okrem toho bola počas testovania objavená čiastočná sekven- cia nového enzýmu z rady halogénalkán dehalogenáz. Implementovaný systém je schopný fungovať na osobnom počítači, ako aj na distribuovanom systéme typu grid.
|
|
|
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.
|
|
|
Antimikrobiální materiály na bázi nanostruktur s enzymy
Jurová, Bronislava ; Vysoká, Marie (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na přípravu a charakterizaci antimikrobiálních gelů a krytů s obsahem antimikrobiálních složek a enzymů. Teoretická část se zabývá stručnou charakteristikou antimikrobiálních látek, jejich strukturou a převážně enzymy s antimikrobiálním účinkem. Jsou zde uvedeny také metody, které se použily při jejich testování. Praktická část se zabývá testováním antimikrobiálních účinků extraktů ze skořice a hřebíčku, hřebíčkové silice, lysozymu a bromelainu proti Micrococcus luteus, Serratia marcescens a Candida glabrata. Z vybraného koření byly připraveny různé typy extraktů, konkrétně extrakty vodné a ethanolové v odlišném procentuálním zastoupení. Jednotlivé extrakty byly charakterizovány a dle celkového zastoupení fenolických látek byly vybrány nejlepší pro enkapsulaci do liposomových částic a gelů. Extrakty a enzymy byly také přidány do hydrogelu a nevlákenných krytů. Pro přípravu nevlákenných krytů byl použit roztok alginátu sodného a chitosanu. K testování antimikrobiálních účinků na dané mikroorganismy byla použita bujónová diluční metoda. Dále byla pomocí metody forcespinningu připravena nanovlákna na bázi PHB. Tato nanovlákna byla obohacena hřebíčkovou silicí a byla sledována jejich antioxidační aktivita.
|
|
|
Magnetické částice jako reverzibilní nosič pro enzymové elektrody
Janíček, Zdeněk ; Žeravík,, Jiří (oponent) ; Skládal,, Petr (vedoucí práce)
Diplomová práce obsahuje informace o používaných enzymech, biosenzorech, enzymových biosenzorech a magnetických částicích. Cholinesterasa (ChE) je obecné označení pro dva příbuzné enzymy, vzájemně se lišící výskytem a biologickou funkcí. Acetylcholinesterasa (AChE) je nezbytná při přenosu nervového vzruchu. Nachází se na cholinergních synapsích, kde působí hydrolýzu neurotransmiteru acetylcholinu a tím i terminaci nervového vzruchu. Příbuzná je butyrylcholinesterasa (BChE) přítomná v séru. Experimentální část byla zaměřena na elektrochemické enzymové biosenzory s cholinesterasou využívající magnetické částice pro reversibilní obnovu biorekogniční vrstvy. Imobilizace cholinesterasy na magnetické částice byla provedena kovalentní vazbou po aktivaci glutaraldehydem. Měření aktivity probíhalo s acetylthiocholinem jako substrátem v průtočném systému, magnetické částice byly zachyceny před platinovou elektrodou a produkovaný thiocholin se detekoval amperometricky. Cílem bylo měřit inhibici AChE. Významná je inhibice ChE způsobovaná některými léky a pesticidy na bázi organofosfátů. Zde byla testována inhibice AChE pesticidem dichlorvosem. Důraz byl kladen na nalezení vhodných experimentálních podmínek pro vytvoření automatizovaného postupu k měření aktivity AChE, který byl založen na autoinjektoru a pumpách firmy Gilson spolu s programem 735 pro definici pracovní konfigurace, přípravu měřících skriptů a provádění aplikačních metod.
|
|
|
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.
|
|
|
Studium biokonverze celulosového odpadu na ethanol s využitím kvasinkových systémů
Čalová, Iveta ; Vítová, Eva (oponent) ; Babák, Libor (vedoucí práce)
Diplomová práce pojednává o optimalizaci produkce ethanolu z odpadního papíru pomocí kvasinek. Jako substrát byly použity 4 druhy papíru – kancelářský papír, nerecyklovaný sešit, recyklovaný sešit a noviny. Všechny papíry byly předupraveny následujícími postupy mletí, mikrovlny + NaOH, mikrovlny + H2SO4 a mikrovlny + H2SO4 + NaOH. Pomocí enzymů byla provedena enzymatická hydrolýza, při které byla stanovena koncentrace glukózy pomocí HPLC. Pro produkci ethanolu byly vybrány kvasinky Saccharomyces cerevisiae. Produkce ethanolu probíhala při simultánní sacharifikaci a fermentaci se všemi předupravenými papíry. Během hydrolýzy dosahovaly nejvyšších výsledků papíry předupravené kombinací mikrovln + H2SO4 + NaOH. Jedinou výjimku tvořil nerecyklovaný sešit, kde byla nejvyšší koncentrace glukózy získána předúpravou mikrovlny + H2SO4. Bylo dosaženo těchto výsledků: kancelářský papír 24,69 gdm-3, nerecyklovaný sešit 22,47 gdm-3, recyklovaný sešit 16,94 gdm-3 a noviny 15,36 gdm-3. SSF byla provedena opět se všemi papíry a jejich předúpravami. Nejvyšších koncentrací ethanolu bylo dosaženo u předúpravy mikrovlny + H2SO4 + NaOH. Celkově nejvyšší koncentrace byla získána z kancelářského papíru a činila 16,98 gdm-3. U nerecyklovaného sešitu dosahovala maximální koncentrace ethanolu 15,25 gdm-3, v případě recyklovaného sešitu 12,2 gdm-3 a u novin 12,59 gdm-3.
|
|
|
Enzyme hydrolyses of wheat gluten for the gluten free application
Svobodová, Dominika ; Vránová, Dana (oponent) ; Ing.Silvia Mošovská,Ph.D. (vedoucí práce)
Celiac disease is attributable to autoimmune diseases, where treatment is based on absolute respect for gluten-free diet. As the gluten used widely in all areas of food production, strict adherence to a gluten-free diet really can be difficult for people with celiac disease. Products suitable also for those suffering from the disease are usually expensive. Finally, patients that undergo exclusively on a gluten-free diet are robbing the important nutritional components. Therefore, interest in this type of products innovation enhance as to the nutritional, technological, as well as organoleptic properties. The aim of this final thesis was to draw up literature review of the celiac disease and gluten allergen, or his particular part of gliadin. In the experimental part, attention was focused on the first hydrolytic cleavage of starch, the substrate was sterilized wheat flour and water, where is incorporated spiral just gluten. The best ability of degrading the starch grains, the combination of enzymes and MT3K and GLUAMK concentration of 0, 1% over 4 hours of action, as indicated by a reduction in the starch content of the original amount of 72,65 % at a concentration of 29,00 %. The next item of work distribution used different proteases, to reduce the amount of gliadin to below 20 ppm per kilogram of final product. Low levels investigated allergen (10,79 ppm/kg) recorded by the enzyme combination exoprotease Flavourzyme (0,1 %) and endoprotease Neutral Protease (0,1 %) at 7 hours hydrolytic action. The conclusion of the thesis was prepared several alternatives gluten-free breads and through sensory evaluation assessed the characteristics of color, aroma and taste to predict the location of the products on the commercial market.
|
|
|
Detection of Homologous Enzymes
Gajdoš, Pavel ; Burgetová, Ivana (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
This work deals with detection of homologous enzymes in protein databases. Its goal is to design a tool providing such a search. The reader is familiarized with a basic theoretical knowledge regarding proteins, enzymes, homology, but also with existing tools for detection of homologous proteins and enzymes. The further concern of this work is with evaluation of existing tools for detection of homologous enzymes. For the purpose of assessment, a testing dataset was created altogether with an algorithm for evaluation of particular tools. The next part comprises a design and implementation of a new method for detection of homologous enzymes altogether with its evaluation. Two algorithms (One-by-One algorithm and MSA algorithm) for detection of homologous enzymes are presented and compared showing that MSA algorithm is insignificantly better than One-by-One algorithm in terms of accuracy whereas in the matter of speed the latter algorithm prevails.
|
|
|
Příprava a charakterizace enzymatických krytů ran
Jurová, Bronislava ; Szotkowski, Martin (oponent) ; Skoumalová, Petra (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na studium a charakterizaci nanovlákenných krytů ran z přírodních biopolymerů. Do těchto nanovlákenných krytů byly inkorporovány proteolytické enzymy, konktrétně kolagenáza a bromelain. Teoretická část se zabývá stručnou charakteristikou kožních ran, jejich hojením a kožními kryty. Také jsou zde uvedeny metody přípravy těchto krytů a metody použity k jejich charakterizaci. Praktická část se zabývá optimalizací přípravy nanovlákenných krytů na bázi polyhydroxybutyrátu, želatiny, alginátu a chitosanu. Tato nanovlákna byla poté obohacena o aktivní látky a bylo sledováno jejich postupné uvolňování do modelového prostředí. Na závěr byla u těchto látek stanovena jejich proteolytická aktivita.
|
host ::
RSS.