Studentská vědecká konference

V současném světě se vyvíjí trend konzumace potravin bohatých na prebiotika. Prebiotika jsou sacharidy podporujíci růst prospěšné mikroflóry v lidském trávicím traktu. Jedním ze zástupců prebiotik jsou galaktooligosacharidy. Termínem galaktooligosacharidy (GOS) se nazývají oligosacharidy obsahující řetězec galaktosových jednotek spojených β-vazbou s koncovou glukosovou jednotkou. Stupeň polymerace GOS se vyskytuje v rozmezí od 2 do 8 monomerních jednotek v závislosti hlavně na typu použitého enzymu a účinnosti konverze laktosy. GOS jsou získávány z laktosy působením mikrobialních β-galaktosidas. Tato práce je zaměřena na přípravu galaktooligosacharidů prostřednictvím transgalaktosylační aktivity enzymu β-galaktosidasy. Pro provedení této reakce byly použity komerčně dostupné enzymy: Nurica, Bonlacta, Saphera. Cílem práce byl výběr nejvhodnějšího enzymu s největším stupněm konverze laktosy na GOS a optimálních podmínek provedení reakce pro maximální výtěžek GOS. Použitým substrátem byla směs sušeného odstředěného mléka a sušené syrovátky s vodou. Průběh reakce byl sledován pomocí kapalinové chromatografie. Do budoucna je naplánované použití získaných GOS pro výrobu fermentovaných výrobků obochacených GOS

V posledních desetiletích byly zkoumány alternativní způsoby, kterými lze v potravinách, kosmetických a farmaceutických přípravcích nahradit nasycené mastné kyseliny nenasycenými se zachováním požadovaných technologických a organoleptických vlastností. Jednou z možností je zvolení vhodného strukturantu, který dokáže zadržet kapalný olej obsahující nenasycené mastné kyseliny ve své trojrozměrné síti, a společně vytvoří gelovitou strukturu. Existuje více typů strukturantů s různými mechanismy tvorby prostorové sítě a gelu. Jedním z nejúčinnějších strukturantů je kyselina 12-hydroxystearová (12-HSA), která tvoří helikální vlákna a je schopna tvorby gelu při velmi nízkých koncentracích. Tato práce byla zaměřena na syntézu strukturantů s obsahem hydroxylových skupin. Výchozími látkami byly cis-9-oktadecen-1-ol, jojobový olej a monoacylglycerol, do kterých byla zavedena hydroxylová skupina pomocí hydroboračně-oxidační reakce, a dále hydrogenovaný ricinový olej, který byl rozložen na mastné kyseliny. Byl posouzen vliv zavedení hydroxylové skupiny na vlastnosti krystalů strukturantů a vytvořených gelů v porovnání s kyselinou 12-HSA. Nejúčinnějším strukturantem srovnatelným s vlastnostmi 12-HSA při tvorbě gelu byly krystaly mastných kyselin hydrogenovaného ricinového oleje.

Tuk mateřského mléka je specifický jak obsahem jednotlivých mastných kyselin (MK), tak i jejich umístěním na molekule glycerolu v triacylglycerolech (TAG). Mateřské mléko obsahuje primárně kyselinu olejovou a kyselinu palmitovou, je ale unikátní vysokým podílem palmitové kyseliny v pozici sn-2 TAG. Komerčně vyráběné strukturní tuky, které imitují složení tuku mateřského mléka, jsou syntetizovány různými modifikačními reakcemi – acidolýzou, interesterifikací a alkoholýzou – za pomoci imobilizovaných sn-1,3 specifických mikrobiálních enzymů. Cílem této práce bylo analyzovat palm stearin a tuk z biomasy kvasinek z hlediska složení MK, optimalizovat analýzu MK na sn-2 pozici TAG následně ji aplikovat na tyto tuky.  

Penetrací látek do pokožky se zabývá jak farmaceutický, tak kosmetický průmysl. Avšak odborné publikace o těchto studiích chybí. Existují dvě nejčastější metody, kterými se penetrace látek stanovuje, a to metoda stripování a metoda s využitím Franzových difuzních cel. Obě tyto metody se navzájem doplňují, a proto je výhodné je provádět souběžně. K testování látek se v našich podmínkách, pro svou největší podobnost s lidskou kůží, využívá prasečí kůže z ušního boltce, která musí být předem upravena. Nejdůležitější vrstvou celé kůže je nejsvrchnější vrstva stratum corneum, která má na penetraci látek největší vliv. Hloubku penetrace látky ovlivňují její chemické i fyzikální vlastnosti, ale také stav pokožky. Při vlastním experimentu je důležité pro závěrečnou analýzu na GC-FID provést přečištění vzorku. U metody stripování se provádí především extrakcí vzorku ze stripovací pásky do rozpouštědla, následným odpařením, přečištěním na SPE kolonkách, odpařením dusíkem do sucha, a nakonec rozpuštěním pro samotnou analýzu, po které již následuje závěrečná kvantifikace. U metody s využitím Franzových cel se odebraná receptorová tekutina extrahuje do rozpouštědla, filtruje, vakuově odpařuje, opětovně rozpustí, odpaří dusíkem do sucha, a poté se pokračuje stejně jako u metody stripování.

Exopolysacharidy tvořící bakterie mléčného kvašení, představují zajímavou technologickou perspektivu, z hlediska jejich použití pro zlepšení reologických vlastností mléčných výrobků, přičemž tyto látky mohou působit i jako prebiotika, pro rozvoj jiných prospěšných bakterií. Produkce exopolysacharidů vybraných izolátů bakterií mléčného kvašení, byla testována screeningovými metodami kultivace na MRS agaru, na MRS agaru s přídavkem 40 g×dm^-3 sacharosy a 40 g×dm^-3 laktosy. přičemž se do obou směsí přidávala kongo červeň v koncentraci 0,8 g×dm^-3. Další screeningovou metodou bylo použití mléčného agaru s kongo červení v koncentraci 0,2 g×dm^-3. Vyhodnocení probíhalo vytahováním vlákna. Kmeny pozitivní na produkci exopolysacharidů byly vyhodnoceny pomocí API fermentačních testů a též MALDI-TOF jako Lactiplantibacillus plantarum, Limosilactobacillus fermentum a Lacticaseibacillus paracasei. Zkoumán byl následně nárůst celkového počtu vybraných kmenů v MRS bujónu a v mléce na začátku, po 6 a 24 hodinách kultivace, včetně stanovení pH po 6 a 24 hodinách. Z probiotických vlastností byly zjišťovány antipatogenní vlastnosti, agarovou difuzní metodou vůči podmíněně patogenním kmenům a hydrofobicita, spojená s povrchovými vlastnostmi, metodou adheze k hexanu.  

Fenolové kyseliny jsou biologicky aktivní látky, strukturně se jedná o deriváty odvozené od kyseliny benzoové a skořicové. Běžně se vyskytují v rostlinných matricích, můžeme je nalézt ve volné a vázané formě jako příslušné estery, amidy a glykosidy. Fenolové kyseliny vykazují antimikrobiální účinky, proto se některé mikroorganismy adaptovaly a vytvořily si schopnost transformovat fenolové kyseliny na méně toxické produkty mikrobiální redukce, dekarboxylace či jejich kombinace. Při těchto reakcích obvykle vznikají významné senzoricky aktivní látky (např. vinylfenoly), současně však mohou vznikat látky potenciálně škodlivé pro člověka. Typickým příkladem je styren, který vzniká dekarboxylací volné kyseliny skořicové. V rámci experimentální práce byla potvrzena dekarboxylace i redukce vybraných fenolových kyselin a kyseliny skořicové kmeny Limosilactobacillus fermentum a Lactiplantibacillus plantarum. Dále byly syntetizovány vázané deriváty kyselin skořicové a p-kumarové, zejména jejich ethylestery, estery s kyselinou jablečnou a vybrané amidy. Tyto sloučeniny budou v rámci diplomové práce použity pro metabolomické experimenty.  

Kyselina olejová se řadí mezi akceleranty transdermální penetrace, které usnadňují prostup aktivních složek z léčivých a kosmetických přípravků do hlubších vrstev kůže. Tato práce se zabývala schopnosti transdermální difuze methyl-, ethyl-, propyl- a butyl esterů kyseliny olejové. Jako kožní model pro stanovení difuze byla použitá kůže ušních boltců prasat získaná z domácích chovů. Methyl- a ethyl estery kyseliny olejové byly komerčně dostupné, zatímco   propyl- a butyl estery kyseliny olejové byly připraveny laboratorně z chloridu kyseliny olejové a příslušného alkoholu (propanolu/butanolu). Pro sledování penetrace esterů kyseliny olejové do jednotlivých vrstev Stratum corneum byla použitá metoda stripování adhezivní páskou. Další použitou metodou pro sledování difuze byla metoda Franzových difuzních cel, která simuluje proces resorpce látek, tedy jejich průnik přes kůži do krevního řečiště. Vzorky obou těchto metod byly analyzovány pomocí plynové chromatografie s plameno-ionizační detekcí (GC-FID).