|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Příprava a testování aplikačních forem pro přírodní antimikrobiální látky
Vajglová, Klára ; Bokrová, Jitka (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Cílem a zaměřením této práce bylo studium antimikrobiálních a antioxidačních účinků extraktu hřebíčku, kopřivy, šalvěje, heřmánku, rozmarýnu, černého bezu, levandule a lysozymu a porovnání jejich vlivu na grampozitivní a gramnegativní bakterie. V teoretické části je stručně charakterizován lysozym, polyfenoly, flavonoidy a vybrané kmeny mikroorganismů. V experimentální části, byly charakterizovány bylinky vykazující antimikrobiální a antioxidační účinek. Dále byly připraveny částice, u nichž byla stanovena enkapsulační účinnost, přičemž u některých bylinek bylo dosaženo účinnosti až 80 %. Stabilita připravených liposomů byla testována v modelovém trávicím procesu a po týdenní a měsíční inkubační době v modelových potravinách. Antimikrobiální aktivita se testovala na zástupcích gramnegativních i grampozitivních bakterií. Na grampozitivní bakterie spíše působily lépe čisté extrakty a liposomy s obsahem bylinek, zatímco na gramnegativní kmeny měl vyšší účinek lysozym. Připravené antimikrobiální částice jsou vhodné pro použití zejména v potravinářském průmyslu.
|
|
|
Optimization of methods for protein analysis released from thermosensitive hydrogel
Lysáková, Klára ; Brtníková, Jana (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
Proposed diploma thesis is focused on the release evaluation methods of both model proteins (albumin and lysozyme) and tissue healing protein (stable fibroblast growth factor 2; FGF2-stab) from the “smart” hydrogel carrier based on the biodegradable thermosensitive PLGA-PEG-PLGA triblock copolymer. In the theoretical part, a brief overview of thermosensitive polymers, their properties, structure and utilization of aforementioned proteins is described. Moreover, types of interactions that may occur between proteins and the polymeric carrier including drug release models are mentioned. In the experimental part, the structure of PLGA-PEG-PLGA triblock copolymer was characterized by the gel permeation chromatography and 1H NMR while its visco-elastic properties including sol-gel transition were evaluated by the rheological analysis. Thesis goal was targeted to better understand the release of newly-patented FGF2-stab protein from injectable PLGA-PEG-PLGA hydrogel formed at physiological temperature. The amount of released FGF2-stab was measured by the UV-VIS spectrophotometer in the presence of a Bradford reagent that binds proteins resulting in shifting their absorption maxima from 280 nm to 595 nm. For the comparison, SDS-page electrophoresis, dividing protein by molecular weight, has been used. It has been find out, that model proteins, which were in different size but predominantly non-polar on their surface exhibited two-stage release dependent on both the diffusion and polymer degradation, whereas, FGF2-stab (25 kg.mol-1) showed controlled one-stage first-order release from the PLGA-PEG-PLGA hydrogel forced only by diffusion, since it is predominantly a polar molecule located probably at the hydrogel micelle surface and not in their core. These results are very important to tune the protein release from hydrogel carriers to meet their certain application, in this case specifically in controlled tissue regeneration.
|
|
|
Využití antimikrobiálních produktů živočišného původu v kosmetice
Puškárová, Radka ; Bokrová, Jitka (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá charakterizací a využitím syrovátky v její volné a enkapsulované formě a její aplikací do kosmetického průmyslu. Teoretická část se zaměřuje převážně na charakterizaci syrovátky, hlavně na její antimikrobiálních vlastnosti a dále na využití těchto vlastností k aplikaci do kosmetické chemie. Také zde byly popsány metody enkapsulace a charakterizace částic. V experimentální části byla syrovátka testována na antimikrobiální vlastnosti dvěma různými metodami, dále byla enkapsulována do třech typů částic: liposomů, alginátových a chitosanových části. U částic byla testována dlouhodobá koloidní stabilita v čase jeden a tři týdny v modelových podmínkách Na závěr byly připraveny krémy s přídavkem syrovátky. Krémy byly pomocí analytické centrifugace také testovány na sedimentační stabilitu.
|
|
|
Příprava DNA v kvalitě vhodné pro polymerázovou řetězovou reakci
Čuta, Robert ; Vojtíšková, Marie (oponent) ; Rittich, Bohuslav (vedoucí práce)
Bakterie mléčného kvašení (BMK) jsou ve velké míře využívány v potravinářském průmyslu například při výrobě mléčných výrobků, sýrů a fermentovaných salámů, dále se využívají ke konzervaci zeleniny. Kromě průmyslového využití jsou u BMK důležité i mikrobiologické parametry. Při identifikaci bakteriálních rodů se v poslední době velmi často využívají metody založené na izolaci a amplifikaci DNA. Diplomová práce se zabývá optimalizací lyze bakteriálních buněk rodu Lactobacillus. Jako první byla testována koncentrace lysozymu (3mg/ml, 5mg/ml, 10mg/ml) v lyzačním roztoku a doba jeho působení (3, 5 a 10 hodin). Následovalo testování lyzačních roztoků připravených z komerčních pracích prášků při lyzi bakteriálních buněk rodu Lactobacillus. K tomuto účelu byl nejprve použit prací prášek Amway o různé koncentraci (1%, 2%, 3% a 4%). Dále byly při optimalizaci testovány další čtyři druhy komerčních pracích prášků. Optimalizace lyze byla prováděna s buňkami čisté kultury různých druhů Lactobacillus.Po prověření účinnosti pracích prášků pro lyzi buněk čisté kultury Lactobacillus byly provedeny lyze buněk v potravinových matricích (Acidofilní mléko, Jogurt mango, Jogurt bílý) běžně dostupných v obchodě s potravinami. Všechny postupy byly vyhodnocovány amplifikační metodou PCR s primery specifickými pro rod Lactobacillus. Izolace DNA pro PCR byla prováděna pomocí paramagnetických nosičů P(HEMA-co-GMA) a množství DNA bylo kvantifikováno spektrofotometricky. Detekce PCR produktů byla provedena pomocí agarosové gelové elektroforézy.
|
|
|
Antimikrobiální peptidy a možnosti jejich aplikace do potravin
Janhuba, Filip ; Petrik, Siniša (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce je zaměřená na studium antimikrobiálních peptidů a možnosti jejich aplikace do potravin. Pozornost byla zaměřena zejména na bakteriocin nisin a antimikrobiální enzym lysozym. V teoretické části byla zpracována literární rešerše zaměřená na přehled antimikrobiálních peptidu používaných v potravinářství. V rámci experimentální části práce byla provedena optimalizace metod stanovení koncentrace antimikrobiálních látek. Byly vyzkoušeny jak spektrofotometrické metody kvantitativní analýzy celkových proteinů, tak rovněž stanovení metodou vysokoúčinné kapalinové chromatografie. Pro určení molekulové hmotnosti a čistoty byla použita modifikovaná SDS-PAGE s přídavkem močoviny a tricinového pufru. Dále byly testovány možnosti enkapsulace nisinu do liposomů. Enkapsulované částice byly připraveny pomocí tří postupů: ultrazvuku, etanolového vstřikování a metody TLE. Částice byly podrobeny studiu stability a distribuce velikosti částic metodou dynamického rozptylu světla. Dále byla sledována i stabilita enkapsulovaných peptidů v modelových podmínkách a potravinách. Nakonec byly u vybraných peptidů studovány antibakteriální vlastnosti s použitím kultur bakterie Bacillus subtilis, kde zejména nisin vykázal antimikrobiální efekt již v nízkých koncentracích - okolo 1 µg/ml. Inhibiční efekt nisinu byl patrný především v tekutých kulturách.
|
|
|
Charakterizace organických nanočástic s enkapsulovanými antimikrobiálními peptidy
Vejrostová, Petra ; Němcová, Andrea (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na charakterizaci částic s enkapsulovaným antimikrobiálním peptidem – lysozymem. V teoretické části byla zpracována literární rešerše zaměřená na charakterizaci a popis antimikrobiálních peptidů. Dále byl popsán vybraný zástupce využívaný v práci – lysozym. Byla popsána jak jeho struktura, tak mechanismus účinku a možné využití. V experimentální části byla pro stanovení lysozymu využita metoda Hartree-Lowryho, a to jak pro určení enkapsulační účinnosti, tak i pro určení množství uvolněného lysozymu po inkubaci v modelovém fyziologickém prostředí a v modelových potravinách. Při enkapsulaci obsahovaly nejvíce lysozymu 1% chitosanové částice, alginátové manuálně připravené částice a lipozomy. Studiem stability částic v modelových potravinách bylo zjištěno, že nejméně stabilní jsou manuálně připravené chitosanové částice. Důležitým poznatkem bylo, že uvolněný lysozym prošel změnami, které způsobily jeho degradaci. Nejvíce ovlivňujícím prostředím byla 3% kyselina octová. Při studiu stability částic v modelovém fyziologickém prostředí se rozložily nejvíce manuálně připravené chitosanové částice. Nejstabilnější byly alginátové částice. V práci byly také studovány změny antimikrobiální aktivity enkapsulovaného lysozymu u připravených částic i po aplikaci do modelových prostředí. K testování antimikrobiální aktivity byla využita grampozitivní bakterie Bacillus subtilis. Antimikrobiální testy ukázaly, že lysozym po enkapsulaci ve většině případů ztrácí svou antimikrobiální aktivitu. Pomocí metody dynamického rozptylu světla byla určena velikost a stabilita připravených částic.
|
|
|
Interakce materiálu očních protéz s proteiny
Osifová, Zuzana ; Hudeček, Jiří (vedoucí práce) ; Martínek, Václav (oponent)
Tato bakalářská práce se zabývá tématikou očních protéz. Problematika je v práci široce rešeršně zpracována. Důraz je kladen na adsorpci proteinů na syntetický povrch. Experimentální část práce je zaměřena na adsorpci lysozymu na polymethylmethakrylátovou destičku. Adsorpce proteinu na materiál byla nižší než stanovený limit detekce. Podle experimentálních dat byla tato hodnota nižší než 5,37 μg/cm2 . V rámci práce bylo provedeno i orientační šetření ohledně znalostí studentů středních škol o problematice očních protéz. Z výsledků vyplývá nepatrně větší informovanost u studentů zaměřených spíše přírodovědným směrem.
|
|
|
Optimization of methods for protein analysis released from thermosensitive hydrogel
Lysáková, Klára ; Brtníková, Jana (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
Proposed diploma thesis is focused on the release evaluation methods of both model proteins (albumin and lysozyme) and tissue healing protein (stable fibroblast growth factor 2; FGF2-stab) from the “smart” hydrogel carrier based on the biodegradable thermosensitive PLGA-PEG-PLGA triblock copolymer. In the theoretical part, a brief overview of thermosensitive polymers, their properties, structure and utilization of aforementioned proteins is described. Moreover, types of interactions that may occur between proteins and the polymeric carrier including drug release models are mentioned. In the experimental part, the structure of PLGA-PEG-PLGA triblock copolymer was characterized by the gel permeation chromatography and 1H NMR while its visco-elastic properties including sol-gel transition were evaluated by the rheological analysis. Thesis goal was targeted to better understand the release of newly-patented FGF2-stab protein from injectable PLGA-PEG-PLGA hydrogel formed at physiological temperature. The amount of released FGF2-stab was measured by the UV-VIS spectrophotometer in the presence of a Bradford reagent that binds proteins resulting in shifting their absorption maxima from 280 nm to 595 nm. For the comparison, SDS-page electrophoresis, dividing protein by molecular weight, has been used. It has been find out, that model proteins, which were in different size but predominantly non-polar on their surface exhibited two-stage release dependent on both the diffusion and polymer degradation, whereas, FGF2-stab (25 kg.mol-1) showed controlled one-stage first-order release from the PLGA-PEG-PLGA hydrogel forced only by diffusion, since it is predominantly a polar molecule located probably at the hydrogel micelle surface and not in their core. These results are very important to tune the protein release from hydrogel carriers to meet their certain application, in this case specifically in controlled tissue regeneration.
|
host ::
RSS.