Ústav biotechnologie (319)

Transkript

1

2 Ústav biotechnologie (319) ÚSTAVNÍ KOORDINÁTOR doc. Dr. Ing. Michaela Rumlová SEZNAM SEKCÍ 1. Biotechnologie I 2. Biotechnologie II 3. Biotechnologie III 4. Biotechnologie IV

3 Biotechnologie I MÍSTO: A20 KOMISE doc. Dr.Ing. Petra Patáková (předseda) doc. Ing. Irena Kolouchová, PhD Ing. Marcel Karabín, Ph.D PROGRAM 09:00 zahájení Bc. Lada Brázdová (M2, prof. Ing. Jan Masák, CSc.) Charakterizace produktů bakterialních kmenů kódujících biosyntézu alkylprolinových derivátů Bc. David Bierhanzl (M2, prof. Ing. Pavel Dostálek, CSc.) Zanášení membrán během cross-flow membránové filtrace piva Bc. Thanh Tung Dinh (M2, prof. Ing. Richard Hrabal, CSc.) Studie struktury proteinu C viru klíšťové encefalitidy Bc. Petr Fanta (M2, Ing. Eva Vaňková, Ph.D.) Možnosti eradikace oportunně patogenních biofilmů z titanové slitiny Ti-6Al-4V netermálním plazmatem Bc. Tomáš Bulíř (M2, Ing. Lukáš Jelínek, Ph.D.) Ovlivnění základních parametrů kvasnicových piv vysokotlakou pasterací Bc. Lenka Fořtová (M2, Ing. Barbora Branská, Ph.D.) Fermentační výroba butanolu ze zemědělských odpadů Bc. Šárka Hejdová (M2, prof. Ing. Alena Čejková, CSc.) Mikrobiální biosyntéza nanočástic kovů

4 Bc. Lukáš Kačírek (M2, doc. Ing. Martin Halecký, Ph.D.) Biochar: Charakterizace potencionálního sorpčního materiálu náplňového bioreaktoru pro odstranění mikropolutantů z odpadních vod Bc. Sára Kováčiková (M2, prof. Ing. Tomáš Brányik, Ph.D.) Elektroflokulace jednobuněčných řas vyhlášení výsledků

5 SPONZOŘI - BIOTECHNOLOGIE I

6 Charakterizace produktů bakterialních kmenů kódujících biosyntézu alkylprolinových derivátů Bc. Lada Brázdová (M2) Školitel: prof. Ing. Jan Masák, CSc. Neobvyklé alkyl-prolinové deriváty (APD) jsou inkorporovány do tří skupin známých přírodních sekundárních metabolitů, které jsou jak strukturně, tak i funkčně zcela odlišné. Jedná se o linkosamidy, klinicky využívaná antibiotika, pyrrolobenzodiazepiny s protinádorovými vlastnostmi, a hormaomycin, bakteriální signální molekulu.cílem práce je charakterizovat produkty bakteriálních kmenů kódujících biosyntézu nových látek s inkorporovaným APD prekurzorem (APD látek). Prvním krokem je zjistit, ve kterých kmenech je biosyntetický genový klastr exprimován a biosyntéza tak skutečně probíhá. Pro tento účel jsme zvolili detekci intermediátu 1, který by měl být pro všechny biosyntetické dráhy APD látek společný. U kmenů, jejichž kultivační média obsahovala intermediát 1, jsme se pokusili o identifikaci nových APD látek, jejich strukturu ani fyzikálně chemické vlastnosti neznáme. K tomu jsme využili obohacování kultivačního média izotopicky značenou 13 C2, 18 O-L-DOPA s tím, že 13 C2 atomy by se měly včlenit do APD prekurzoru a následně i do finální APD látky. Poté při vysoko rozlišující hmotnostně spektrometrické detekci můžeme identifikovat novou APD látku tak, že na rozdíl od jiných metabolitů bude poměr izotopických píků APD látky z obohaceného a neobohaceného média výrazně odlišný.

7 Zanášení membrán během cross-flow membránové filtrace piva Bc. David Bierhanzl (M2) Školitel: prof. Ing. Pavel Dostálek, CSc. Membránová cross-flow filtrace piva představuje alternativní řešení k tradičně využívané křemelinové filtraci v pivovarství, během jejíž aplikace vzniká odpadní materiál. Významným nedostatkem této moderní technologie filtrace je postupné zanášení pórů membrány extracelulárními látkami z piva a kvasinkami jednak na povrchu membrány, jednak uvnitř jejich pórů tzv. fouling, který snižuje filtrační výkon a vede k častějším sanitacím membrány. V rámci této práce bylo vybráno několik látek obsažených v pivu, které způsobují zanášení membrány, a byl sledován jejich obsah v nefiltrovaném a filtrovaném pivu. Dále byl také sledován vliv způsobu skladování odebraného vzorku před analýzou. V navazující části práce byl povrch membrány analyzován na FT-IR spektrometru. Získané výsledky ukazují na 2 problematické složky piva: bílkovinné štěpy s MH nad 5000 (CBB) a kvasinky. V průběhu této práce byl také ověřen jeden ze sanitačních postupů, který výrobce piva používá. 2% roztok NaOH při teplotě 20 C dostatečně odstraňuje povrchovou vrstvu kvasinek a CBB bílkovin.

8 Studie struktury proteinu C viru klíšťové encefalitidy Bc. Thanh Tung Dinh (M2) Školitel: prof. Ing. Richard Hrabal, CSc. Klíšťová encefalitida (TBEV) je virové onemocnění, které je přenášeno klíšťaty a napadá savce (včetně člověka). Způsobuje poškození nervového systému, zánět mozkových blan a míchy. Tento virus patří do rodu flavivirů. Flaviviry jsou malé, sférické, obalené viry, které obsahují jednořetězcovou RNA s kladnou polaritou. Pro studium struktury a životních cyklů virů, se v praxi využívají jak celé virové částice, tak i jednotlivé virové proteiny. Kapsidový protein (C-protein) obaluje RNA viru a plní tudíž významnou roli při skládání tohoto viru. Cílem této práce je připravit expresní vektory, pomocí kterých lze v bakteriálních buňkách produkovat C-protein TBEV, následně optimalizovat jeho expresi a nakonec určit jeho strukturu pomocí NMR spektroskopie. Pro produkci proteinu byl využit expresní systém bakterie E. coli BL21(DE3) CodonPlus RIL, který je schopný produkovat velké množství rekombinantních proteinů. Protein byl poté izolován a přečištěn pomocí kapalinové chromatografie (FPLC). Jeho struktura bude následně řešena pomocí NMR spektroskopie.

9 Možnosti eradikace oportunně patogenních biofilmů z titanové slitiny Ti-6Al-4V netermálním plazmatem Bc. Petr Fanta (M2) Školitel: Ing. Eva Vaňková, Ph.D. Serratia marcescens patří mezi enterobakterie a je významným oportunním a nozokomiálním patogenem, způsobujícím řadu infekcí, zejména u pacientů s oslabenou imunitou. Zvláště problematická je případná kolonizace kloubních i jiných náhrad tvořených slitinou Ti-6Al-4V. Následné infekce jsou běžnými antibiotiky obtížně léčitelné, a proto jsou vyvíjeny nové alternativní metody, jako například aplikace netermálního plazmatu. Jedná se o ionizovaný plyn, generovaný za atmosférického tlaku a při pokojové teplotě výbojem o vysokém napětí. Cílem této práce bylo sledovat účinky netermálního plazmatu na povrchový růst a eradikaci předem vytvořeného biofilmu S. marcescens CNCTC Netermální plazma bylo aplikováno po dobu 1 až 60 minut. Byl sledován úbytek celkového množství biomasy biofilmu (barvení krystalovou violetí) a zároveň metabolické aktivity buněk biofilmu (MTT stanovení). Při 2,5 minutách expozice biofilmu NTP bylo dosaženo snížení metabolické aktivity buněk biofilmu o 80 % ve srovnání s kontrolním vzorkem a množství celkové biomasy biofilmu kleslo o 83 %. V této práci byl prokázán účinek netermálního plazmatu na eradikaci biofilmu, proto lze NTP považovat za slibnou alternativou k běžným léčebným metodám.

10 Ovlivnění základních parametrů kvasnicových piv vysokotlakou pasterací Bc. Tomáš Bulíř (M2) Školitel: Ing. Lukáš Jelínek, Ph.D. Paskalizace je nová metoda stabilizace potravin využívající mikrobistatického účinku hydrostatického tlaku v rozmezí 100 až 1000 MPa. Výrobci paskalizačních zařízení uvádějí, že oproti běžně využívané tepelné pasteraci, tlakové ošetření prakticky neovlivňuje senzorický profil potravin, a zároveň zachovává prokazatelně vyšší obsah nutričně významných látek. Paskalizace se prozatím jeví jako vhodná metoda stabilizace také pro kvasnicová a nefiltrovaná piva. V rámci této práce byla nefiltrovaná spodně (ležák) a svrchně (weizen) kvašená piva stabilizována tlaky 250 a 550 MPa po dobu pěti minut a následně skladována při 8 a 22 C. Navzdory všem očekávání bylo jednoznačně prokázáno, že piva ošetřená vysokým tlakem vykazují vyšší stabilitu pěny (oproti kontrolnímu vzorku), a zároveň stabilita pěny roste s hodnotou použitého tlaku. Tento jev lze vysvětlit deaktivací intracelulárního kvasničného enzymu proteasy A, jenž je schopná degradace pěnotvorných bílkovin. V rámci této práce bylo prokázáno, že aktivita biokatalyzátoru je vlivem paskalizace výrazně snížena a v případě použití tlaku 550 MPa je téměř nulová. U testovaných vzorků piv byly rovněž stanoveny parametry hořkosti, barvy a ph, které byly po jednoměsíčním sledování neměnné.

11 Fermentační výroba butanolu ze zemědělských odpadů Bc. Lenka Fořtová (M2) Školitel: Ing. Barbora Branská, Ph.D. Fermentačně vyráběný butanol je v posledních letech předmětem výzkumu zejména díky jeho potenciálnímu využití v oblasti obnovitelných biopaliv. Je produkován bakteriemi rodu Clostridium, které pro jeho syntézu využívají aceton-butanol-etanolové kvašení. Vhodnými substráty pro produkci butanolu jsou především zemědělské odpady jako je lignocelulosová biomasa. Jelikož žádný kmen produkující butanol neumí lignocelulosu využívat přímo, je třeba ji předupravit a tím uvolnit celulosu a hemicelulosu, které jsou dále enzymaticky rozkládány na využitelné monosacharidy.cílem této práce bylo optimalizovat proces výroby butanolu z odpadních surovin zemědělského průmyslu pomocí kmenů bakterií Clostridium beijerinckii NRRL B-598 a Clostridium beijerinckii NCIMB Jako zdroj uhlíku byla zvolena pšeničná sláma a jako zdroj dusíku peří. Nejprve bylo třeba nalézt optimální dobu alkalické a enzymové hydrolýzy slámy, vhodnou koncentraci hydroxidu a optimální vstupní koncentraci peří a způsob jeho hydrolýzy. Prozatím nejlepšího výsledku 6,23 g.l -1 butanolu bylo dosaženo s kmenem Clostridium beijerinckii NRRL B-598 při využití společného hydrolyzátu slámy a peří v hmotnostním poměru 75:10, který byl připraven za mírných podmínek, tj. 0,6 % roztok KOH, 80 C, 130 ot/min, 20 hodin.

12 Mikrobiální biosyntéza nanočástic kovů Bc. Šárka Hejdová (M2) Školitel: prof. Ing. Alena Čejková, CSc. V posledních desetiletích se výrazně rozvíjí obor nanotechnologie, jehož hlavním předmětem zkoumání jsou nanočástice, což jsou částice menší než 100 nm. Zmiňované nanočástice mají specifické vlastnosti, které jsou dány jejich velikostí a tvarem, a právě díky těmto vlastnostem mají široké mezioborové uplatnění.v dnešní době je syntéza nanočástic prováděna nákladnými chemickými a fyzikálními metodami, při kterých se používají toxické látky a jsou potřebné vysoké teploty a tlaky, což je značně neekonomické a neekologické. Proto je jedním z dnešních cílů biotechnologie objevit šetrnější metodu syntézy nanočástic, a právě jednou z těchto metod může být mikrobiální syntéza nanočástic, při které se vychází z faktu, že mikroorganismy dokážou produkovat nanočástice díky svému enzymovému vybavení.cílem práce bylo sledování tvorby nanočástic pomocí mikroorganismů. Pro mikrobiální syntézu nanočástic byly vybrány modelové mikroorganismy a byla u nich sledována syntéza nanočástic stříbra a zlata. Jako modelové mikroorganismy byly vybrány dva kmeny Bacillus subtilis #917 a #1196, Escherichia coli DBM 3125, Pseudomonas aeruginosa DBM 3777 a Pseudomonas fluorescens CCM Získané výsledky potvrdily mikrobiální syntézu nanočástic.

13 Biochar: Charakterizace potencionálního sorpčního materiálu náplňového bioreaktoru pro odstranění mikropolutantů z odpadních vod Bc. Lukáš Kačírek (M2) Školitel: doc. Ing. Martin Halecký, Ph.D. Problém s obsahem tzv. mikropolutantů (účinné látky léků, pesticidů, atd.) v odpadních vodách nabývá na závažnosti. Jedním z možných řešení pro dočištění odpadních vod by mohl být tzv. biochar. Tento materiál vykazuje poměrně dobré sorpční schopnosti vůči mikropolutantům a zároveň obsahuje nezanedbatelné množství minerálních látek.v rámci své práce jsem provedl výluhové testy minerálních iontů u dvou typů biocharu, které pocházejí z rostlinné biomasy. Pokusy byly provedeny v Erlenmayerových baňkách a poté v náplňovém reaktoru při průtoku 5 ml/min. Při pokusech byla použita demineralizovaná voda upravená na ph 5, 7 a 9. Vliv ph na množství vyluhovaných iontů byl poměrně malý. Vyluhování bylo sledováno pomocí ionexové chromatografie a měřením vodivosti. Z kationtů byly detekovány Na +, K +, Mg 2+, Ca 2+ a z aniontů Cl -, NO3 -, PO4 3-, SO4 2-. Kationty Na +, K + a anionty NO3 -, PO4 3-, SO4 2- vykazovaly vysokou kinetiku vyluhování (během 60 minut) zatímco vyluhování kationtů Mg 2+, Ca 2+ a aniontu Cl - probíhalo pozvolna a řádově v hodinách. Nejvíce zastoupením kationtem byl K + a aniontem Cl -, zatímco Na +, NO3 - byly přítomny ve stopových množstvích.

14 Elektroflokulace jednobuněčných řas Bc. Sára Kováčiková (M2) Školitel: prof. Ing. Tomáš Brányik, Ph.D. Nejvyužívanější postup sklízení jednobuněčných řasy (eukaryota) a cyanobakterií (prokaryota) je v současnosti centrifugace, která je velice energeticky a finančně náročná. Proto jsou vyvíjeny alternativní postupy separace biomasy. Jedním z nich je flokulace, jež výrazně (20 30x) sníží objem suspenze, který je následně nutno odstřeďovat. Během flokulace se jednotlivé buňky spojují do větších agregátů a ty je následně možné separovat z média sedimentací či flotací. Zaměřili jsme se na studium elektroflokulace, která nevyžaduje přídavek chemických flokulantů, ale dochází při ní ke kontaminaci biomasy elektrodovým materiálem. Vysoká koncentrace kovu ve shromážděné biomase může způsobit, že výsledný produkt nebude vhodný jako surovina pro lidskou spotřebu, a proto je zapotřebí vyvinout postupy, kterými se obsah kovů (v našem případě železa) v biomase sníží na přijatelnou úroveň. Cílem této práce je popsat vliv koncentrace biomasy, ph suspenze a obsahu zbytkových solí v kultivačním médiu na účinnost elektroflokulace a optimalizovat postupy elektroflokulace za účelem jejich převedení do průtočného zařízení většího měřítka.

15 Biotechnologie II MÍSTO: DĚKANÁT FPBT KOMISE prof. Ing. Pavel Dostálek, CSc. (předseda) Dr. Ing. Michaela Rumlová Ing. Eva Vaňková, Ph.D. PROGRAM 09:00 zahájení Bc. Petra Dobešová (M2, doc. Dr. Ing. Petra Patáková) Studium efluxu u bakterií Clostridium Bc. Kryštof Dopita (M2, Ing. Lukáš Jelínek, Ph.D.) Sorpce biologicky a technologicky hodnotných látek piva na povrch kvasničných buněk Ing. Bc. Jan Bieber (M2, prof. Ing. Alena Čejková, CSc.) Vliv heterologní exprese importérů K + vybraných druhů rodu Candida na fyziologické parametry kvasinky Saccharomyces cerevisiae Bc. Ondřej Findura (M1, Ing. Marcel Karabín, Ph.D.) Vliv kvasničného kmene na vznik analytického profilu cideru Bc. Sára Černohouzová (M2, doc. Ing. Petra Lovecká, Ph.D.) Úloha proteinů rodiny ORMDL v signalizaci žírných buněk Bc. Daniel Hutár (M2, doc.ing. Irena Kolouchová, Ph.D.) Vliv vegetačního období na obsah antioxidantů Vitis vinifera Bc. Michaela Rybková (M2, prof. Ing. Zdeněk Wimmer, DrSc.) Deriváty triterpenoidních kyselin v medicinální chemii

16 Bc. Daniela Simonová (M2, Ing. Olga Maťátková, Ph.D.) Inhibice tvorby biofilmu polyvalentními glykomimetiky Bc. Paulína Strečanská (M2, prof. Ing. Tomáš Brányik, Ph.D.) Sorpcia fluorochinolónov na biomasu riasy Chlorella vulgaris vyhlášení výsledků

17 SPONZOŘI - BIOTECHNOLOGIE II

18 Studium efluxu u bakterií Clostridium Bc. Petra Dobešová (M2) Školitel: doc. Dr. Ing. Petra Patáková Bakterie Clostridium beijerinckii, producent butanolu a acetonu, je svou fyziologií a organizací genomu velmi podobná patogennímu druhu Clostridium difficile (nyní Clostridioides difficile). Jedná se tedy o druh, vhodný jako netoxigenní a nepatogenní model využitelný pro studium efluxních pump u klostridií, které jsou jedním ze základních mechanismů rezistence vůči antimikrobiálním látkám. Práce je založena na srovnání tolerance antibiotik, rozpouštědel a ethidium bromidu rodičovským kmenem a jeho mutanty, s potenciálně posíleným efluxem. Nepatogenní rodičovský kmen Clostridium beijerinckii NRRL B-598 byl kultivován v TYA médiu v přítomnosti vybraných antibiotik, butanolu, ethanolu a ethidium bromidu a byly zjištěny maximální možné koncentrace přidaných látek v médiu, v jejichž přítomnosti byl kmen schopen růstu. Náhodnou chemickou mutagenezí pomocí ethyl methansulfonátu a následnou selekcí na agaru s přídavkem ethidium bromidu, nebo butanolu bylo získáno devět mutantních kmenů. Tyto kmeny byly následně testovány na citlivost vůči stejným látkám jako kmen mateřský. Tolerance vůči butanolu a ethidium bromidu vzrostla u mutantních kmenů oproti mateřskému kmeni až 2,5krát, tolerance vůči ethanolu vzrostla z 35 g/l ethanolu v médiu až na 45 g/l.

19 Sorpce biologicky a technologicky hodnotných látek piva na povrch kvasničných buněk Bc. Kryštof Dopita (M2) Školitel: Ing. Lukáš Jelínek, Ph.D. Biosorpce hraje v pivovarství významnou roli, zejména během kvašení a zrání piva, kdy dochází ke ztrátám technologicky významných látek v důsledku vazby na kvasničné buňky. Pochopení těchto procesů je proto nezbytné pro budoucí zefektivnění a zkvalitnění pivovarské výroby. V rámci této práce byla v modelových roztocích simulována biosorpce iso-α-hořkých kyselin a xanthohumolu na buněčný povrch kvasinek svrchního (S. cerevisiae) i spodního (S. pastorianus) kvašení. V případě hořkých kyselin došlo k rychlému ustanovení biosorpční rovnováhy po 10 respektive 30 minutách. Sipsův model nejlépe popisoval vazbu hořkých látek na kvasinky S. cerevisiae, a zároveň umožnil odhadnout maximální množství těchto látek schopných vazby na buněčnou stěnu (167 mg/g sušené biomasy). Obdobně Langmuirův model nejlépe vyhovoval popisu biosorpce hořkých látek na S. pastorianus a s jeho pomocí byla vypočtena sorpční kapacita 114 mg/g sušené biomasy. U xanthohumolu byla sorpční rovnováha nastolena řádově v jednotkách minut, nicméně samotný biosorpční proces je výrazně ovlivněn množstvím barevných látek v roztoku (pravděpodobně melanoidiny), které (zejména u tmavých piv) brání vazbě xanthohumolu na buněčnou stěnu kvasinek. Samotný vliv melanoidinů na průběh biosorpce bude předmětem dalšího výzkumu.

20 Vliv heterologní exprese importérů K + vybraných druhů rodu Candida na fyziologické parametry kvasinky Saccharomyces cerevisiae Ing. Bc. Jan Bieber (M2) Školitel: prof. Ing. Alena Čejková, CSc. Jedním z limitujících faktorů pro využití kvasinek v biotechnologickém a farmaceutickém průmyslu je jejich schopnost transportovat nezbytné látky a udržovat vnitrobuněčnou homeostázi. Řešením by mohla být heterologní exprese transportérů z jiných druhů kvasinek, která by zvýšila kapacitu průmyslových kmenů. Cílem práce byla charakterizace příspěvků tří typů kvasinkových transportérů draselných iontů k udržení homeostáze vnitrobuněčného ph a membránového potenciálu, což jsou jedny z klíčových parametrů určujících fitness buněk. Pro jejich stanovení byly čtyři transportéry ze dvou druhů kvasinek rodu Candida heterologně exprimovány v modelovém druhu Saccharomyces cerevisiae. Vnitrobuněčné ph bylo měřeno při růstu ve třech různých médiích metodou využívající fluorescenční odezvu ph-metrické varianty GFP, phluorinu. Vliv na membránový potenciál byl sledován kapkovými testy na půdách s přídavky toxických kationických látek a fluorescenčně pomocí sondy DiS-C3(3). Vliv exprese jednotlivých transportérů byl porovnán oproti kontrolním kmenům, divokému typu s přirozenými transportéry S. cerevisiae a kmeni postrádajícímu transportéry draselných kationtů. Pro všechny transportéry byla stanovena míra komplementace vnitrobuněčného ph a membránového potenciálu relativně vůči oběma kontrolám.

21 Vliv kvasničného kmene na vznik analytického profilu cideru Bc. Ondřej Findura (M1) Školitel: Ing. Marcel Karabín, Ph.D. Prodej cideru, fermentovaného jablečného moštu, se v posledních letech v České republice zařadil mezi nejrychleji rostoucí segmenty trhu s nízkoalkoholickými nápoji. Existuje řada variant ciderů suchých či sladkých, jejichž chuťový profil je charakterizován zejména obsahy organických kyselin, esterů a vyšších alkoholů. Za jejich tvorbu je zodpovědný především použitý kvasničný kmen a podmínky kvašení. Detailní znalost biologického činitele tak umožňuje korektní vedení fermentace a dosažení požadovaných organoleptických vlastností výrobku.v rámci této práce bylo z pohledu dynamiky fermentace analyzováno sedm rozdílných ciderů vyráběných v laboratorních podmínkách běžně dostupnými kvasničnými kmeny S. cerevisiae a S. pastorianus. V průběhu hlavního kvašení byla zkoumána tvorba a přeměna 33 charakteristických senzoricky aktivních látek. Nejvýraznější odlišnosti v rámci jednotlivých mikroorganismů byly pozorovány v tvorbě těkavých látek v pozdní fázi primární fermentace. Markantní byl zejména vliv kvasničného kmene na poměr vyšších alkoholů a esterů, jež se často používá jako kvalitativní ukazatel u ovocných vín. Získaná data budou využita v navazujícím výzkumu směsných fermentací typických pro zrání ciderů a k posouzení tvorby sekundárních metabolitů při jablečnomléčném kvašení.

22 Úloha proteinů rodiny ORMDL v signalizaci žírných buněk Bc. Sára Černohouzová (M2) Školitel: doc. Ing. Petra Lovecká, Ph.D. Žírné buňky jsou klíčovou složkou imunitního systému a jsou odpovědné za obranu proti patogenům a za zahájení alergické imunitní reakce. Zralé žírné buňky na plazmatické membráně exprimují receptory, které po navázání specifických ligandů vedou k aktivaci buňky a následně k uvolnění zánětlivých mediátorů, např. histaminu a β-glukuronidázy. Na endoplazmatickém retikulu mají žírné buňky lokalizované členy rodiny ORMDL transmembránových proteinů. Savčí genom obsahuje tři homology ORMDL proteinů, a to ORMDL1, ORMDL2 a ORMDL3. Předchozí studie ukazuje, že pokud je gen exprimující protein ORMDL3 inaktivován, dochází ke zvýšení aktivace žírných buněk. Cílem této práce bylo prozkoumat jakou roli hraje v aktivaci žírných buněk další člen této rodiny, ORMDL2. Imunoglobulinem E senzitizované žírné buňky byly aktivovány antigenem TNP (2,4,6- trinitrofenolem) a TPS (thapsigarginem), což vedlo k iniciaci vzestupu hladiny volného intracelulárního Ca 2+ a následně zvýšenému uvolnění β-glukuronidázy, avšak oproti ORMDL3 nebyl u buněk exprimujících a neexprimujích protein ORMDL2 pozorován signifikantní rozdíl. Protože se předpokládá, že rodina ORMDL proteinů může sloužit jako nový terapeutický cíl při léčbě astmatu a dalších onemocnění, je studium jejího vlivu na buněčnou signalizaci naším cílem.

23 Vliv vegetačního období na obsah antioxidantů Vitis vinifera Bc. Daniel Hutár (M2) Školitel: doc.ing. Irena Kolouchová, Ph.D. Mnoho výzkumů potvrdilo pozitivní vliv antioxidantů na lidský organismus. Významným zástupcem antioxidantů je resveratrol, u kterého se potvrdilo, že pomáhá při léčbě rakoviny a cukrovky, při onemocnění srdce a centrální nervové soustavy a zpomaluje stárnutí lidských buněk. Pokud není příjem antioxidantů z přirozených zdrojů dostatečný, je vhodné jej nahrazovat doplňky stravy. Možným zdrojem antioxidantů pro výrobu doplňků stravy je biologický odpad vznikající na vinici, například letorosty a třapiny. Obsah antioxidantů v letorostech a třapinách révy vinné je mimo jiné ovlivňován vegetačním obdobím a odrůdou. V této práci byl zkoumán obsah resveratrolu, polydatinu, celkový obsah polyfenolů a antioxidační aktivita v extraktech letorostů a třapin různých odrůd Vitis vinifera v závislosti na ročním období. Výsledky ukazují, že nejvyšší obsah resveratrolu mají letorosty odebrané v únoru (Rulandské modré: 297 mg/kgsušiny). Antioxidační kapacita a celkový obsah polyfenolů byly nejvyšší u vzorků třapin odebraných v září (DPPH-Müller Thurgau: 17,8 gga/kgsušiny; TPC-Rulandské modré: 80,7 gga/kgsušiny). Tyto výsledky by mohly být významné pro další možnosti ve využití odpadu z vinařství.

24 Deriváty triterpenoidních kyselin v medicinální chemii Bc. Michaela Rybková (M2) Školitel: prof. Ing. Zdeněk Wimmer, DrSc. Terpeny jsou organické látky vyskytující se v rostlinné i živočišné říši. Vznikají kondenzací izoprenových jednotek mevalonátovou syntézou. Dle jejich počtu dělíme terpeny na mono-, seskvi-, di-, sester-, tri-, tetra- a poly-. Hlavními zástupci triterpenů jsou betulinová, oleanolová a ursolová kyselina. Jejich společným znakem je pentacyklický skelet s karboxylovou skupinou (nese číslo atomu uhlíku C-28) připojenou na atom uhlíku C-17. Jedná se o látky, které můžeme izolovat z rostlin (kůry břízy, ženšenu, máty peprné), vykazující bohatou biologickou aktivitu. V současnosti je výzkum zaměřen na jejich protirakovinný, protizánětlivý, anti-hiv, hepatoprotektivní účinek. Cílem práce je modifikace betulinové a oleanolové kyseliny v poloze C-3 pro zvýšení jejich biologické aktivity se zaměřením na zesílení protirakovinného účinku.

25 Inhibice tvorby biofilmu polyvalentními glykomimetiky Bc. Daniela Simonová (M2) Školitel: Ing. Olga Maťátková, Ph.D. Mikroorganismy se mohou vyskytovat jako samostatně rostoucí buňky, ale jsou také schopné adheze a tvorby mnohobuněčného společenství biofilmu. Biofilm je forma uspořádání, která poskytuje mikroorganismům ochranu před nepříznivými podmínkami. Biofilmy oportunně patogenních mikroorganismů představují významný problém u lidí se sníženou obranyschopností. Mezi takovéto mikroorganismy patří bakterie rodu Pseudomonas a Burkholderia.Cílem této práce bylo hledání inhibitorů tvorby biofilmu bakterií Pseudomonas a Burkholderia z řady polyvalentních glykomimetik. Polyvalentní glykomimetika jsou biologicky aktivní látky inhibující lektiny oligomerní proteiny obsažené v bakteriálních buňkách. Lektiny se vážou na sacharidy přítomné na povrchu hostitelských buněk a hrají důležitou roli při tvorbě bakteriálního biofilmu. Byl sledován vliv polyvalentních glykomimetik v různých koncentracích na tvorbu biofilmu P. aeruginosa ATCC a B. cenocepacia CCM Celkové množství biomasy biofilmu bylo kvantifikováno metodou barvení krystalovou violetí. Byl prokázán různý vliv polyvalentních glykomimetik na inhibici tvorby biofilmu. Nejvýraznějšího výsledku bylo dosaženo u látky s označením Xa, a to snížením nárůstu o 97 % oproti kontrole.

26 Sorpcia fluorochinolónov na biomasu riasy Chlorella vulgaris Bc. Paulína Strečanská (M2) Školitel: prof. Ing. Tomáš Brányik, Ph.D. Fluorochinolóny (FQ) sú širokospektrálne syntetické chinolónové antibiotiká, ktoré sa súvisiac s ich častým používaním dostali do skupiny mikropolutantov, ktoré boli detekované nie len v odpadových vodách ale dôsledkom nedostatočnosti metód ich odstraňovania aj vo výtokoch z čističiek odpadných vôd. Je preto snaha o inováciu spôsobov ich odstraňovania a výber vhodného adsorpčného materiálu. FQ obsahujú značné množstvo funkčných skupín, ktoré ich predurčujú k možnej interakcii s funkčnými skupinami na povrchu riasy Chlorella vulgaris. Cieľom tejto práce bolo definovať povrchové vlastnosti lyofilizovanej biomasy riasy C. vulgaris stanovením hodnôt Zeta potenciálu, kontaktných uhlov a z nich vypočítaných hodnôt povrchového napätia. Predmetom skúmania bol tiež výber vhodnej prípravy vzoriek pre analýzu FQ pomocou HPLC-DAD a následné zhodnotenie schopnosti riasy C. vulgaris eliminovať obsah FQ z vodného roztoku. Biosorpcia troch vybraných FQ ciprofloxacínu, ofloxacínu a norfloxacínu na lyofilizovanú biomasu riasy C. vulgaris bola skúmaná vo vsádkovom systéme s objemom 0,75 l a koncentráciou vybraných FQ 7,5 mg/l. V experimentoch bola použitá koncentrácia riasy 0,25; 0,5; 0,75 a 1 g/l, pri ktorej bola po 24 h stanovená účinnosť odstránenia FQ z vodného roztoku až 100 %.

27 Biotechnologie III MÍSTO: B35 KOMISE prof. Ing. Tomáš Brányik, Ph.D. (předseda) doc. Ing. Olga Maťátková, Ph.D. Ing. Lukáš Jelínek, Ph.D PROGRAM 09:00 zahájení Bc. Veronika Burková (M2, Ing. Barbora Branská, Ph.D.) Studium mechanismů tolerance solventogenních klostridií k butanolu Bc. Adéla Marková (M2, doc.ing. Irena Kolouchová, Ph.D.) Vliv vegetačního období na zastoupení endofytní mikroflóry Vitis vinifera Bc. Zuzana Gašparínová (M2, Ing. Eva Vaňková, Ph.D.) Antibiofilmové účinky anorganické sloučeniny COSANu v kombinaci s antibiotiky Bc. Monika Lazarová (M2, Ing. Marcel Karabín, Ph.D.) Studium markerů piv zrajících v kontaktu se dřevem Zuzana Kůtová (B3, doc. Dr. Ing. Michaela Rumlová) Optimalizace metody pro testování inhibitorů skládání viru lidské imunitní nedostatečnosti HIV-1 Bc. Ondřej Novák (M2, doc. Ing. Martin Halecký, Ph.D.) Vliv teploty na Henryho konstanty vybraných n-alkanů v silikonovém oleji pro aplikaci v dvoufázových bioreaktorech Bc. Lukáš Klazar (M2, prof. Ing. Pavel Dostálek, CSc.) Vliv zavedení nových komponentů na varně na prekurzory koloidního zákalu piva

28 Bc. Veronika Jacová (M2, prof. Ing. Alena Čejková, CSc.) Studium toxicity grafenových materiálů vůči mikroorganismům. vyhlášení výsledků

29 SPONZOŘI - BIOTECHNOLOGI III

30 Studium mechanismů tolerance solventogenních klostridií k butanolu Bc. Veronika Burková (M2) Školitel: Ing. Barbora Branská, Ph.D. Při produkci butanolu rodem Clostridium je významnou překážkou jeho toxicita vůči produkčním buňkám. Aby bylo možné produkci zvýšit, je třeba znát mechanismy, kterými jsou buňky schopny tolerovat vyšší koncentrace butanolu. Jednou z možností je aktivní transport butanolu do extracelulárního prostoru efluxními pumpami. Cílem mé práce bylo zavést vhodnou metodiku pro hodnocení aktivity efluxních pump s využitím ethidiumbromidu pro Clostridium beijerinckii NRRL B-598 (původní kmen) a jeho mutanty se zvýšenou tolerancí vůči butanolu. Míra efluxu byla stanovována jako pokles intracelulární fluorescence buněk pomocí průtokové cytometrie za daný časový úsek. V dalším kroku byl sledován vývoj změn v aktivitě efluxních pump v průběhu růstového a sporulačního cyklu. K bližší charakterizaci jednotlivých stádií byly zároveň proměřeny růstové křivky a fermentační profily jak pro původní kmen C. beijerinckii NRRL B-598, tak i jeho mutanty.

31 Vliv vegetačního období na zastoupení endofytní mikroflóry Vitis vinifera Bc. Adéla Marková (M2) Školitel: doc. Ing. Irena Kolouchová, Ph.D. Endofyty jsou označovány jako asymptomatické mikroorganismy, které kolonizují vnitřní tkáně rostlin. Endofyty kromě ochrany rostlin před environmentálním stresem také mohou příznivě podporovat jejich růst. Cílem této práce bylo izolování a určení spektra endofytních populací u čtyř odrůd Vitis vinifera v průběhu roku. Izolované mikroorganismy byly rovněž podrobeny testování na vlastnosti podporující růst rostlin, konkrétně na fosfátovou solubilizaci, produkci sideroforů a antioxidantů, utilizaci ACC (1- aminocyklopropan-1-karboxylové kyseliny) a fixaci N2. Během experimentální části se z podzimního odběru podařilo izolovat 85 a ze zimního 63 mikroorganismů. Z izolátů podzimního období bylo identifikováno 34 a ze zimního 33 bakteriálních zástupců. Listy a letorosty obou období celkem obsahovaly 9 bakteriálních rodů. Fosfátová solubilizace byla zjištěna u 44 % podzimních a 79 % zimních izolátů. Produkce sideroforů byla detekována u 81 % podzimních a 100 % zimních izolátů. Schopnost vázat atmosférický dusík a produkovat antioxidanty byla detekována u všech izolátů. Utilizace ACC byla prokázána pouze u 25 % podzimních a 17 % zimních izolátů. Výsledky ukázaly, že roční období má výrazný vliv nejen na zastoupení a diverzitu endofytů v révě vinné, ale také na jejich funkční rozmanitost.

32 Antibiofilmové účinky anorganické sloučeniny COSANu v kombinaci s antibiotiky Bc. Zuzana Gašparínová (M2) Školitel: Ing. Eva Vaňková, Ph.D. Kobalt bis-1,2-dikarbolid neboli COSAN (CObaltcarborane Sandwich ANiont) je stabilní anorganická sloučenina. Díky nízké toxicitě a široké škále derivátů má potenciál pro farmakologické využití. Soli COSANu mají antimikrobiální aktivitu a jsou účinné i vůči methicillin resistentním kmenům Staphylococcus aureus (MRSA) a multirezistentním kmenům Pseudomonas aeruginosa. Aktuálním problémem v medicíně je vznik a šíření rezistence vůči antimikrobiálním látkám, směřující k možnosti využití látek, jako je COSAN, k podpoře účinku současných léčiv. V práci je studován vliv kombinace COSANu s tetracyklinem, erythromycinem a vankomycinem na biofilm tří kmenů bakterie Staphylococcus epidermidis (DBM 3179, CNCTC 5671 a CCM 2343). Bakterie byly kultivovány v mikrotitrační destičce po dobu 24 h při 37 C v přítomnosti kombinací zmíněných biologicky aktivních látek. Účinnost látek byla stanovena barvením resazurinem jehož změna na resorufin byla detekována spektrofotometrickým stanovením intenzity fluorescence. V případě S. epidermidis CCM 2343 bylo kombinací vankomycinu s COSANem dosaženo nejvyššího synergistického působení. Při použití 50 mg/l vankomycinu a 19,5 mg/l COSANu se metabolická aktivita buněk biofilmu snížila na 0,5 % (zatímco při 50 mg/l samotného vankomycinu pouze na 68 %).

33 Studium markerů piv zrajících v kontaktu se dřevem Bc. Monika Lazarová (M2) Školitel: Ing. Marcel Karabín, Ph.D. Během zrání alkoholických nápojů v dřevěných sudech dochází vlivem extrakce a přeměn senzoricky aktivních látek k rozvoji nových chutí, aromat a změnám barvy, a proto se tato technika stala součástí výroby whisky, vína, rumu aj. S rozvojem craft brewingu se zrání ve dřevě stalo zajímavým také pro pivovarství a v současnosti tuto techniku využívají především minipivovary k produkci netradičních piv označovaných přívlastkem barrel/wood aged. Nejbežnějšími typy piv, které zrají v kontaktu se dřevem, jsou barleywine, stout nebo spontánně kvašená piva. Tradiční způsob zrání s využitím dřevěných sudů je však velmi nákladný, a navíc představuje riziko oxidace piva, ke které dochází v důsledku porozity dřeva. Proto je v současné době stále více studován alternativní způsob zrání piva s dřevěnými částicemi ve vzduchotěsných nádobách, který teoreticky vede k dosažení podobných senzorických vlastností jako při použití sudů. Účelem této práce je posouzení míry a dynamiky extrakce vybraných senzoricky aktivních látek ze dřeva v modelových podmínkách zrání piva s dřevěnými štěpky. Pozorován byl zejména vliv druhu a míry opálení použitého dřeva a získané hodnoty byly následně porovnávány s komerčně dostupnými barrel aged produkty.

34 Optimalizace metody pro testování inhibitorů skládání viru lidské imunitní nedostatečnosti HIV-1 Zuzana Kůtová (B3) Školitel: doc. Dr. Ing. Michaela Rumlová Genom HIV-1 (Human Immunodeficiency Virus) a enzymy potřebné pro jeho reverzní transkripci a integraci do hostitelské buňky jsou uloženy uvnitř zralé kapsidy. Ta je tvořena kapsidovým proteinem (CA), který je vzájemnými interakcemi uspořádán do kónické struktury, typicky tvořené 250 hexamery a 12 pentamery (Obr. 1A). Hexamer je stabilizován řadou proteinových interakcí, zprostředkovaných N-terminálními i C- terminálními doménami CA (Obr. 1B). Jakýkoliv zásah do přirozené stability hexamerní sítě vede ke ztrátě schopnosti replikace.cílem práce bylo připravit stabilní hexamer kapsidového proteinu HIV za účelem testovaní inhibitorů rozpadu kapsidy. Pro tento účel byl připraven CA protein nesoucí mutace A14C/E45C, umožňující stabilizaci hexameru a mutace W184A/M185A, která zabraňuje multimerizaci hexameru. Pro ověření přístupu, bude použit publikovaný inhibitor PF74 (Obr. 1C), který svou vazbou na hexamerní sítě HIV-1 zralé kapsidy tuto strukturu stabilizuje a zabraňuje jejímu rozvolnění. Obrázek 1: (A) Model zralé kapsidy HIV-1 (Pornillos, Ganser-PornillosaYeager, 2011) (B) Hexamer kapsidového proteinu tvořený N terminální doménou (zeleně) a C terminální doménou (červeně) (Deshmukh a kol., 2013). (C) Struktura látky PF74 (Bhattacharya a kol., 2014).

35 Vliv teploty na Henryho konstanty vybraných n-alkanů v silikonovém oleji pro aplikaci v dvoufázových bioreaktorech Bc. Ondřej Novák (M2) Školitel: doc. Ing. Martin Halecký, Ph.D. Při použití probublávaných submerzních reaktorů pro čištění odpadního vzduchu lze dosáhnout zvýšení dostupnosti hydrofobních polutantů mikroorganismům přídavkem inertní nepolární fáze silikonového oleje, zejména za podmínek přehřívání reaktoru vlivem teploty odpadních plynů. Náplní této práce bylo stanovit teplotní závislost Henryho konstant cílových hydrofobních polutantů (hexan až dodekan) v silikonovém oleji metodou static headspace v teplotním rozmezí C. Hodnoty Henryho konstant H cp v silikonovém oleji klesají s teplotou, ale naopak vzrůstají s prodlužujícím se uhlíkatým řetězcem. V porovnání s vodou jsou hodnoty Henryho konstanty v silikonovém oleji řádově třikrát větší (hexan při 30 C). Dále byl zjištěn vliv poměru směsi vody a silikonového oleje (0:1; 1:3; 1:1; 3:1 a 1:0) na Henryho konstanty hexanu při 50 C. Výsledky této práce umožňují posoudit vliv přídavku silikonového oleje na celkové rovnovážné množství cílových polutantů dostupných mikroorganismům v reaktoru.

36 Vliv zavedení nových komponentů na varně na prekurzory koloidního zákalu piva Bc. Lukáš Klazar (M2) Školitel: prof. Ing. Pavel Dostálek, CSc. Vznik koloidního zákalu ve stočeném pivu je dlouhodobým předmětem výzkumu všech průmyslových pivovarů, protože tento zákal spotřebitelé vnímají negativně. Na tvorbě koloidního zákalu se podílí především specifické proteiny a polyfenoly, jejichž interakcí zákal vzniká. Koloidní nestabilita a s ní související vznik zákalu je ovlivněna několika různými faktory, ale hlavní podíl nesou vstupní suroviny, a to zejména slad a chmel. Dále má na ní velký vliv také technologie výroby. Cílem této práce bylo zjistit vliv zavedení nových komponentů na varně do provozu na prekurzory koloidního zákalu v mladině. Bylo provedeno celkem 5 různých analýz: stanovení celkových polyfenolů spektrofotometricky, stanovení anthokyanogenů podle Harrise a Ricketse, stanovení tanoidů titrací PVP, stanovení koagulovatelného dusíku podle Kjeldahla a stanovení citlivých proteinů titrací taninu. Z provedených analýz je zřejmé, že dochází k lepšímu povařování rmutů, čemuž odpovídá lepší koloidní stabilita mladiny, to potvrzují i ostatní analýzy. Je tedy předpoklad, že úpravy na varně povedou k mírnému zlepšení přirozené koloidní stability piva.

37 Studium toxicity grafenových materiálů vůči mikroorganismům Bc. Veronika Jacová (M2) Školitel: prof. Ing. Alena Čejková, CSc. Vývoj nových materiálov a zdokonaľovanie výrobných procesov neustále napreduje. Jedným z kandidátov, ktorého existencia a budúcnosť v oblasti nanotechnológii má veľký význam, je práve grafén. Jeho pôsobenie ako nanočastica s 2-D štruktúrou poukazuje na jeho výnimočné vlastnosti, ktoré našli uplatnenie nielen v elektronike, v športovom priemysle, ale aj v oblasti biotechnológií. Biokompatibilita a značná variabilita nám umožňuje ovplyvňovať jeho vlastnosti a použitie. Ďalším testovaním bolo zistené, že deriváty grafénu taktiež preukázali vlastnosti významného charakteru a ponúkajú biokompatibilnosť, odolnosť, stabilitu a radu ďalších vlastností, ktoré im pomáhajú sa spájať s inými druhmi zlúčenín. Pred komerčnými aplikáciami je nutné študovať možný toxický vplyv týchto látok na živé organizmy a preto cieľom tejto práce bolo testovanie inhibičných účinkov grafénových materiálov voči vybranej modelovej gramnegatívnej baktérii Pseudomonas aeruginosa DBM 3081 a ich vplyv na suspenzný rast a rast v biofilme tejto baktérie.z najznámejších 2-D štruktúrnych grafénových modifikácií sa pri testovaní využíval grafénový oxid (GO), ktorý bol pripravený niekoľkými spôsobmi výrobných procesov s možnosťou naviazania vybraných zlúčenín.

38 Biotechnologie IV MÍSTO: A12 KOMISE prof. Ing. Alena Čejková, CSc. (předseda) doc. Ing. Martin Halecký, Ph.D. Ing. Barbora Branská, Ph.D. PROGRAM 09:00 zahájení Bc. Radoslav Oprendek (M2, Ing. Marcel Karabín, Ph.D.) Charakterizácia a opätovné využitie chmeľového materiálu po studenom chmelení Bc. Juraj Vojtko (M2, doc. Dr. Ing. Petra Patáková) Porovnanie produkcie butanolu u rodičovského kmeňa Clostridium beijerinckii a jeho mutantov Bc. Kateřina Voldřichová (M2, prof. Ing. Pavel Dostálek, CSc.) Vliv paskalizace na antioxidační kapacitu nefiltrovaného piva Bc. Anna Kultová (M2, doc. Dr. Ing. Michaela Rumlová) Role motivů zinkových prstů při vbalování genomové RNA Mason-Pfizerova opičího viru Bc. Tomáš Graman (M2, Ing. Lukáš Jelínek, Ph.D.) Ideální pivo pro studené chmelení: obsah alkoholu a barva Bc. Kristýna Olivíková (M2, Ing. Michaela Kosová, Ph.D.) Příprava a charakterizace vaginálních preparátů s obsahem laktobacilů

39 Bc. Kateřina Valentiková (M2, doc.ing. Irena Kolouchová, Ph.D.) Faktory ovlivňující obsah výživově prospěšných látek ve vínech Bc. Vojtěch Lode (M2, Ing. Petr Kaštánek, Ph.D.) Buněčné kultury konopí setého jako potenciální zdroj bioaktivních látek a vliv určitých mikroorganismů na klíčení konopí vyhlášení výsledků

40 SPONZOŘI - BIOTECHNOLOGIE IV

41 Charakterizácia a opätovné využitie chmeľového materiálu po studenom chmelení Bc. Radoslav Oprendek (M2) Školitel: Ing. Marcel Karabín, Ph.D. Chmelenie za studena je metóda používaná pri výrobe piva najmä u minipivovarov, ktorá spočíva v macerácii chmeľu s výraznou arómou v pive počas studenej fázy výroby, za účelom vylepšenia chmeľovej arómy piva v dôsledku extrakcie a premeny látok odvodených od chmeľových silíc. Na studené chmelenie sa chmeľ častokrát dávkuje v niekoľkonásobne väčšom množstve oproti chmeľu pridávanému do chmeľovaru, a preto predstavuje finančne pomerne nákladnú položku. Po skončení studeného chmelenia tvorí chmeľové mláto odpadový, v pivovarníctve ďalej nevyužívaný materiál, ktorý však obsahuje nezanedbateľné množstvo horkých kyselín, ktoré by v budúcnosti mohli byť využité pridaním do chmeľovaru, čím by bolo možné znížiť výrobné náklady. Pre tento účel bola v tejto štúdii popísaná dynamika extrakcie horkých kyselín z chmeľu do modelového roztoku počas studeného chmelenia za podmienok odpovedajúcich dokvášaniu rôznych druhov pív (ležiak a ale). Ďalej bol zisťovaný úbytok horkých kyselín zo vzorky chmeľového mláta z komerčného minipivovaru a posúdená možnosť nahradenia časti chmeľu pridávaného do chmeľovaru chmeľovým mlátom.

42 Porovnanie produkcie butanolu u rodičovského kmeňa Clostridium beijerinckii a jeho mutantov Bc. Juraj Vojtko (M2) Školitel: doc. Dr. Ing. Petra Patáková Kmeň Clostridium beijerinckii je priemyselne využívaný najmä vďaka jeho schopnosti produkovať butanol, acetón či izopropanol v prísne anaeróbnych podmienkach pri 37 C s využitím širokej škály substrátov ako pentózy, hexózy či škrob. Hlavným cieľom práce bolo porovnať produkciu butanolu a ďalších metabolitov u vybraných mutantov a rodičovského kmeňa C. beijerinckii NRRL B-598 pri rôznych kultivačných podmienkach. Testované boli vybrané mutanty, tolerantné k butanolu a rodičovský kmeň pri kultivácii v skúmavkách s využitím rôznych kultivačných podmienok, teda rôznych typov substrátov, ktorými boli TYA a P2 médium, hydrolyzát slamy obohatený o ďalšie zložky, hydrolyzát peria obohatený o glukózu a hydrolyzát kombinácie slamy a peria bez prídavkov.na vyhodnotenie tvorby metabolitov a zvyškovej koncentrácie zdrojov uhlíka teda glukózy, xylózy, kyseliny octovej, maslovej a mliečnej či rozpúšťadiel ako acetón, butanol a etanol (prípadne ďalších látok) bola využitá HPLC.

43 Vliv paskalizace na antioxidační kapacitu nefiltrovaného piva Bc. Kateřina Voldřichová (M2) Školitel: prof. Ing. Pavel Dostálek, CSc. Pasterace nefiltrovaného piva přispívá k zajištění jeho mikrobiologické stability, její dopad na senzorické vlastnosti je však stále předmětem diskuse. Protože většina reakcí vedoucí k senzorickému znehodnocení piva je oxidačního charakteru, je tato práce zaměřena na porovnání antioxidační kapacity piv ošetřených různými stabilizačními metodami - tepelnou a vysokotlakou pasterací (paskalizací). Z již dříve naměřených dat bylo zjištěno, že uvedené metody ovlivňují koncentraci antioxidantů v nefiltrovaném pivu. V této práci byla za pomoci 2 spektrofotometrických metod zkoumána antioxidační kapacita vzorků piv typu ležák a pšeničného piva. Zároveň byl stanoven celkový obsah polyfenolů a oxidu siřičitého, jež se významně podílejí na oxidační stabilitě piva. Z výsledků vyplývá, že pšeničná piva mají obecně nižší koncentraci antioxidantů než piva typu ležák. Dále bylo zjištěno, že obsah antioxidantů v obou vzorcích zůstal po čtyřtýdenní dobu skladování téměř neměnný. V senzorickém hodnocení byly v pivu ošetřeném paskalizací identifikovány pachutě: květinové, isoamylacetát a acetaldehyd. Naopak u pasterovaných vzorků převažovala oxidační pachuť. Domníváme se, že paskalizace i pasterace jsou metody vhodné pro prodloužení trvanlivosti nefiltrovaného piva.

44 Role motivů zinkových prstů při vbalování genomové RNA Mason-Pfizerova opičího viru Bc. Anna Kultová (M2) Školitel: doc. Dr. Ing. Michaela Rumlová Retroviry patří mezi obalené viry, jejichž genom tvoří jednovláknová RNA. Tyto viry jsou schopné pomocí reverzní transkriptázy přepsat svou vlastní genetickou informaci do DNA a tu následně inkorporovat do genomu hostitelské buňky. Životní cyklus retrovirů má několik kritických bodů, mezi něž patří tvorba nezralé a zralé infekční částice. Tyto částice vznikají vzájemnými interakcemi mezi kapsidovými proteiny a interakcemi mezi nukleokapsidovým proteinem (NC) a virovou genomovou RNA. Zablokování těchto interakcí znemožňuje vytvoření nezralé či zralé částice a vede k potlačení virové infekce. Z těchto důvodů je proces skládání retrovirových částic jedním z cílů pro vývoj nových antiretrovirotik.cílem práce je studium interakcí zinkových prstů v NC proteinu Mason Pfizerova opičího viru (M-PMV) s nukleovou kyselinou. Motivy zinkových prstů jsou zodpovědné za specifické rozpoznání a vazbu virové genomové RNA. Byla navržena série bodových a delečních mutací v oblasti zinkových prstů NC. Mutace byly vneseny do provirových i bakteriálních expresních vektorů. Byl sledován vliv mutací na skládání, RNA inkorporaci a infektivitu M-PMV. NC proteiny nesoucí vybrané mutace byly produkovány, purifikovány a pomocí fluorescenční anizotropie byla analyzována schopnost vázat nukleovou kyselinu.

45 Ideální pivo pro studené chmelení: obsah alkohol a barva Bc. Tomáš Graman (M2) Školitel: Ing. Lukáš Jelínek, Ph.D. Studené chmelení je v současnosti velmi oblíbenou metodou výroby aromatických piv, která je založena na aplikaci chmele ve studeném úseku výroby. Vnesení chmelového aroma do nápoje není ovšem snadné, zejména kvůli hydrofobnímu charakteru senzoricky aktivních látek (silic) a jejich náchylnosti k oxidaci. V minulosti hojně využívaná metoda macerace chmele v mladém pivu je nyní pomalu nahrazována tzv. chmelovými extraktory, kde je nápoj aromatizován cirkulací přes vrstvu chmelového materiálu. Samotný přestup silic pak může být ovlivněn mnoha faktory, mimo jiné i složením samotného piva. V této práci byl za pomoci malého laboratorního extraktoru zkoumán vliv obsahu alkoholu a barvy piva na míru přestupu chmelových silic během studeného chmelení. S rostoucím obsahem alkoholu vzrůstá i množství silic schopných přejít do piva, konkrétně vzorek s 10 % alkoholu obsahoval přibližně 14ti násobné množství silic než nealkoholické pivo. Bylo také prokázáno, že vyšší obsah alkoholu příznivě ovlivňuje extrakci seskviterpenů, konkrétně karyofylenu a α-humulenu (látek zodpovědných za bylinné a kořenité aroma piva). V rámci této práce byl také prokázán příznivý vliv barevných látek sladu na přestup silic, kdy u velmi tmavých piv (80 EBC) byl zaznamenán 53% nárůst obsahu silic oproti pivům světlým.

46 Příprava a charakterizace vaginálních preparátů s obsahem laktobacilů Bc. Kristýna Olivíková (M2) Školitel: Ing. Michaela Kosová, Ph.D. Za běžných podmínek je vaginální mikrobiom primárně tvořen bakteriemi rodu Lactobacillus. Mezi nejčastěji vyskytující se druhy patří L. crispatus, L. gasseri, L. iners a L. jensenii. Laktobacily mají řadu antimikrobiálních mechanismů. Mechanismy jsou založeny na schopnosti produkovat antimikrobiální látky (např. bakteriociny, organické kyseliny, peroxid vodíku) a schopnosti adheze, čímž mohou zamezit kolonizaci patogenních mikroorganismů na vaginální sliznici. Druhové zastoupení laktobacilů a jejich počet ovlivňuje mnoho faktorů, mezi něž patří zdravotní stav, věk, národnost a především těhotenství. Během těhotenství dochází ke změnám vaginálního mikrobiomu, kdy často dochází k poklesu druhového zastoupení laktobacilů, ke snížení vaginálního ph a zvýšení proliferace. Díky těmto změnám by měl být vaginální mikrobiom odolnější vůči patogenním mikroorganismům. Ty mohou vyvolat různá onemocnění, jejichž následkem mohou být infekce plodové vody a předčasný porod. Cílem této práce bylo sledování stability vybraných kmenů laktobacilů v lyofilizované formě a sledování stability a životaschopnosti lyofilizátů aplikovaných do čípkových směsí a mastí. Dále byla sledována antimikrobiální aktivita vůči 4 patogenním mikroorganismům (S. aureus, E. coli, Str. agalactiae a G. vaginalis).

47 Faktory ovlivňující obsah výživově prospěšných látek ve vínech Bc. Kateřina Valentiková (M2) Školitel: doc. Ing. Irena Kolouchová, Ph.D. Víno se od ostatních alkoholických nápojů odlišuje především množstvím fenolových sloučenin. Fenolové sloučeniny jsou ve víně důležité hned z několika důvodů, nejdůležitější vlastností fenolových sloučenin je však jejich schopnost působit jako antioxidanty. Antioxidanty mají mnoho zdraví prospěšných účinků, mezi nejznámější se například řadí schopnost snižovat riziko vzniku kardiovaskulárních chorob či rakoviny. Míra antioxidační aktivity vína je dána množstvím a typem fenolových sloučenin. Jejich obsah ve víně je však ovlivněn mnoha faktory, například délkou macerace, barvou vína, odrůdou a dalšími. Cílem této práce bylo zjistit, které faktory mají na obsah a složení fenolových sloučenin vína největší vliv. Konkrétně byl sledován vliv barvy vína a odrůdy Vitis vinifera. Také byl sledován vliv zralosti hroznů, přičemž mezi sebou byla porovnávána vína z různého období sklizně, a tedy vína s různou počáteční cukernatostí. Rovněž byl sledován vliv množství alkoholu. Pro analýzu byly využity metody DPPH, TPC a HPLC metoda pro stanovení stilbenoidů. Naměřená data byla pro lepší přehlednost zpracována graficky nebo upravena pomocí statistické analýzy rozptylu. Výsledky práce by mohly přispět k produkci vína se zvýšeným množstvím antioxidantů a tedy s lepšími dietetickými vlastnostmi.

48 Buněčné kultury konopí setého jako potenciální zdroj bioaktivních látek a vliv určitých mikroorganismů na klíčení konopí Bc. Vojtěch Lode (M2) Školitel: Ing. Petr Kaštánek, Ph.D. Konopí, jako rostlina, je využíváno už celá tisíciletí člověkem pro různé účely. Ať už se jednalo o lana, textilii, či jako léčivá rostlina. Její krušné časy přišly až ve 20. století, kdy byla démonizována v souvislosti s využitím jako droga. Moderní doba však postupně mění pohled na celou problematiku ohledně této rostliny. Konkrétně ve smyslu využití konopí, jako velmi dobrého zdroje farmaceuticky atraktivních látek (např. CBD, CBG). Možnosti získávání bioaktivních látek jsou různé, jednou z cest může být i použití kmenových buněk rostliny. První část této studie je proto zaměřena na kalusové kultury konopí, jako potenciálního zdroje bioaktivních látek konopí. Druhá část studie pojednává o vlivu mikroorganismů na růst rostliny konopí. Směsi různých mikroorganismů byly aplikovány s adhezivy na semena a následně byl sledován růst rostlin. Jejich pozitivní či negativní vliv se může projevit jak ve vitalitě rostliny, tak může být potencionálně ovlivněn i obsah bioaktivních látek. Ohledně obalení semen byl kontinuálně zkoumán i vliv použitých adheziv.