Studentská vědecká konference

Technologie HGB (z angl. high gravity brewing) představuje výrobu piva z mladiny o vyšší stupňovitosti, které je během filtrace procesem řízeného ředění deaerovanou vodou upraveno na jeho požadovanou výslednou stupňovitost. V pivovarech se HGB běžně využívá nejen z ekonomických, ale také kvalitativních důvodů. Analytické vyhodnocení vzorků piv, připravených z mladiny o stupňovitosti 11 °P, 15 °P a 20 °P, nepotvrdilo prokazatelný vliv HGB na obsah esterů a vyšších alkoholů, což je v rozporu s dosud provedenými studiemi. Změna koncentrace diacetylu a dimethylsulfidu opakovaně nebyla prokázána. Senzorické parametry 11 °P piva byly posuzovány pomocí metod senzorické analýzy - trojúhelníkového testu a deskriptivní analýzy u běžných konzumentů. Trojúhelníkový test provedený mezi vzorky konvenčními a HGB ani v jednom případě neprokázal významný rozdíl. Deskriptivní analýza se věnovala popisu jednotlivých senzorických parametrů. Hodnocení plnosti bylo dle očekávání vyšší u konvenčně připravených piv. Posouzení výsledného dojmu nicméně ukázalo, že HGB nemusí způsobovat významné odchylky v senzorickém profilu, a že současná aplikace technologie HGB bude pravděpodobně nacházet svůj význam i v budoucnu.

Nízkoteplotní plazma (NTP) je částečně ionizovaný plyn, který se skládá z chemicky aktivních částic, reaktivních forem kyslíku a dusíku, UV fotonů, elektronů a iontů. NTP je mnoho let široce používáno v různých aplikacích (odstraňování plynných polutantů, součást plynových výbojek, povrchové úpravy). V poslední době byly prokázány pozitivní účinky NTP v biomedicínských aplikacích od efektivní dekontaminace patogenních mikrobů, zlepšení hojení ran až po potenciální protinádorový efekt. Oproti bakteriálním a kvasinkovým biofilmům je studium biofilmů mikromycet a možnosti jejich eliminace opomíjené. Cílem této práce bylo studium vlivu NTP na spory, 24 a 48 hodinový biofilm mikromycet Aspergillus niger, Alternaria alternata, Fusarium culmorum a Fusarium graminearum. Všechny vzorky byly ozářeny výbojem NTP o napětí 6 kV po dobu 1,5 hodiny a porovnány s kontrolní sadou vzorků. Výsledky ukázaly, že NTP je vysoce účinné na spory všech pozorovaných mikromycet (téměř 100% potlačení následného vzniku biofilmu), u narostlých biofilmů došlo u většiny vzorků k poklesu jejich metabolické aktivity. Také byl proveden shodný experiment využívající UV záření pro eliminaci spor, jakožto referenční metoda pro sterilaci povrchů, a bylo zjištěno, že tato metoda je ve srovnání s NTP zcela neefektivní.  

Hydrofilní polymery na bázi 2-(hydroxypropyl) metakrylamidu se v posledních letech těší intenzivnímu zájmu v oborech medicinální chemie a nanomedicíny. Jejich vlastnosti je předurčují jak k tomu, aby byly výbornými nosiči terapeutických látek malé molekulární hmotnosti, tak materiálem vhodným pro povrchovou modifikaci vektorů v genovém inženýrství. Tato práce se soustředí na další možnost jejich využití, jíž je snížení motility a infektivity infekčních agens skrze vazbu na jejich povrch a následné sterické bránění.  Možná inhibice bakteriální motility byla zkoumána a potvrzena zkumavkovým testem na P. mirabilis. Biokompatibilita polymeru byla potvrzena testem MIC u bakterií, resp. testem cytotoxicity u tkáňových buněk. Za účelem zkoumání vlivu na vazbu virové částice na buňku jsou zaváděny systémy E. coli - kolifágy, hmyzí buňky SF9 - baculovirus a MPMV – tkáňové buňky HEK 239, resp. COS-1.  

Tato práce byla zaměřena na produkci extrudovaných surogátů a studiu jejich vlivu na produkci a kvalitu sladin. Pro tento účel jsme připravili cereální extrudy z běžně používaných surogátů (rýže, kukuřice a čirok). V těchto extrudovaných i neupravených moukách jsme poté stanovili míru zmazovatění škrobu pomocí RVA analýzy. Poté jsme uvařili kongresní sladiny z neupravené mouky a extrud ve třech mírách surogace (10, 25 a 50 hm %) a čistě sladovou várku, která sloužila jako kontrolní vzorek. Během přípravy sladiny jsme stanovovali vývoj extraktu (refraktometricky), dobu potřebnou pro přefiltrování sladiny a intenzitu její barvy (spektrofotometricky). Výsledky RVA analýzy nám prokázaly, že extruze opravdu podporuje zmazovatění škrobu v našich cereálních moukách. Extrakt ve sladinách připravovaných s přidáním extrudovaných surogátů byl srovnatelný s kontrolní várkou i při nejvyšších dávkách surogace, oproti sladinám s obsahem neupravené mouky v sypání, kde byl extrakt o poznání nižší. Podobného výsledku jsme docílili i v případě intenzity barvy, kdy vhodně zvoleným teplotním programem v průběhu extruze lze kompenzovat ztrátu barevných látek jako tomu bylo u neupravených mouk. Použitím extrudovaných surogátů se ovšem značně prodloužila doba potřebná pro přefiltrování sladin.    

Virus SARS-CoV-2 se poprvé objevil v prosinci roku 2019 v čínském Wuchanu a během několika měsíců se rozšířil do celého světa a způsobil světovou pandemii. Cílem většiny již používaných antivirotik je aktivní místo enzymu RNA-dependentní RNA polymerázy (RdRp). RdRp je tvořena nestrukturními proteiny nsp7 a nsp8, působících jako kofaktory, a vlastní polymerázou nsp12, která je zodpovědná za replikaci virové RNA. Používaná antivirotika mají ovšem mnoho nežádoucích účinků a často selhávají kvůli efektivnímu opravnému mechanismu SARS-CoV-2. Slibným cílem pro léčbu jsou alosterická místa RdRp. V této práci byly připraveny dva nestrukturní proteiny nsp12 s aminokyselinovou substitucí. První protein obsahoval dvojitou substituci (D208L, K73L), která se nachází v predikovaném alosterickém místě. Druhý protein obsahoval substituci odpovídající mutaci P323L, která se běžně vyskytuje ve variantách Delta a Omikron SARS-CoV-2. Proteiny byly produkovány v hmyzích buňkách, a poté purifikovány pomocí afinitní chromatografie. Aktivita enzymu byla měřena pomocí metody založené na vazbě barviva SYBR Green ke dvouřetězcové RNA. Pomocí této metody byl také analyzován vliv remdesiviru na aktivitu RdRp komplexu. Bylo zjištěno, že analyzovaná záměna aminokyselin má značný vliv na polymerázovou aktivitu.  

Tento projekt se zabýval studiem vlivu statického magnetického pole na růst kvasinky Saccharomyces cerevisiae. Cílem práce bylo zjistit účinek na proliferaci buněk, počet buněk a celkové ovlivnění růstové křivky. Sledována byla optická denzita, počet buněk a celkový stav kultury. Bylo shledáno, že za určitých podmínek nižší vitality a viability kvasničných buněk má homogenní statické magnetické pole pozitivní vliv na růst kvasinek v exponenciální fázi růstové křivky. Dle počítání buněk obarvených methylenovou modří v Bűrkerově komůrce bylo zjištěno, že vystavení kvasničné kultury magnetické indukci o velikosti 140 mT nijak nepůsobí na úmrtnost kvasinek. U vysoce vitálních a viabilních buněk Saccharomyces cerevisiae růst při aplikaci statického magnetického pole neprokazoval žádné rozdíly oproti neexponovaným vzorkům. Závěrem lze říci, že pro získání jednoznačných výsledků pro potenciální využití v průmyslových aplikacích by bylo třeba dále opakovat experimenty a udržovat absolutní opakovatelnost použitých podmínek.  

Mikroorganismy jsou schopny kolonizovat téměř jakýkoliv povrch od různých typů půd přes minerály až po živé organismy. Výjimkou nejsou ani trupy lodí, které mohou být po vzniku biofilmu dále kolonizovány mnohobuněčnými organismy. Tento nežádoucí jev se označuje jako biofouling. I tenká vrstva biofilmu uchyceného na trupu lodi může loď zpomalovat či napomáhat vzniku koroze, což přináší vyšší ekonomické náklady. Je snaha předcházet vzniku biofilmu úpravou povrchu vedoucí k omezení buněčné adheze. Na partnerské Universitě v Luleå jsou vyvíjeny nové materiály s předpokládanými antimikrobiálními a antifoulingovými vlastnostmi. Jedná se o polymerní nátěry rozpustné v acetonu, jejichž aktivní složkou jsou frakce ligninu izolované z bukového a smrkového dřeva. Cílem této práce bylo stanovit vliv nátěrů s různým obsahem ligninu na adhezi mikroorganismů, konkrétně dvou mořských bakterií Pseudoalteromonas atlantica a Marinobacter nauticus. Antiadhezivní účinek nátěrů byl rovněž testován proti bakterii Pseudomonas aeruginosa, která je považována za modelový mikroorganismus tvorby bakteriálního biofilmu. Většina nátěrů na bázi ligninu vykazovala lepší výsledky v porovnání s komerčně dostupnými nátěry. Rovněž byla zjištěna závislost adheze mikroorganismu na koncentraci ligninu.  

Tato práce se zabývá vlivem zdroje uhlíku na tvorbu primárních a sekundárních metabolitů hub Monascus purpureus DBM 4360 a Monascus sp. DBM 4361. Oba kmeny byly kultivovány v kapalném médiu s různými zdroji uhlíku. Po ukončení kultivací byla stanovena koncentrace vybraných metabolitů v kultivačním médiu a extraktu z biomasy. Jako majoritní produkt primárního metabolismu byla u obou kmenů nalezena kyselina jablečná. Spektrum sekundárních metabolitů bylo odlišné pro jednotlivé kmeny, přičemž Monascus sp. DBM 4361 tvořil celkově méně pigmentů a netvořil citrinin, nejvyšší koncentrace pigmentů v médiu a biomase byla dosažena pro glycerol. Monascus purpureus DBM 4360 tvoří jak pigmenty, tak mykotoxin citrinin, nejméně bylo citrininu na médiu s celobiosou a galaktosou, tomu odpovídala minimální produkce pigmentů. Naopak nejvíce pigmentů bylo při kultivaci na fruktose, kde bylo získáno i nejvíce citrininu, a to jak v médiu, tak v extraktu.  

Monascus purpureus je houba s významným biotechnologickým využitím. Produkuje širokou škálu biologicky aktivních sekundárních metabolitů. Mezi nejvýznamnější látky řadíme barevné pigmenty využívané již po staletí v potravinářství v asijských zemích, hypolipidemikum lovastatin a nefrotoxický citrinin. Produkci těchto látek lze ovlivnit složením média a volbou kultivačních podmínek. V našem výzkumu jsme sledovali vliv přídavku epigenetických modulátorů, které mohou ovlivňovat expresi genů odpovědných za syntézu různých metabolitů. Konkrétně jsme jako modulátory zvolili butyrát sodný a nikotinamid, které byly přidávány do médií pro submersní kultivaci Monascus pupureus DBM 4360.  Z dosavadních experimentů vyplývá, že zatímco nikotinamid významně produkci pigmentů ani citrininu neovlivnil. Přídavek butyrátu sodného inhiboval produkci všech pigmentů a snížil produkci citrininu, což je opačný efekt, než jaký jsme očekávali.