Studentská vědecká konference

Řada bylin je využívána pro léčebné účely již po staletí a probíhající výzkum postupně rozšiřuje poznatky o obsažených sekundárních metabolitech i jejich léčebném potenciálu. Významnou skupinou bioaktivních sloučenin, na jejichž charakterizaci se zaměřil tento projekt, jsou rostlinné polyfenoly. Předmětem studia byly hojně využívané „léčivé“ byliny pelyněk pravý, máta peprná a kosatec sibiřský. Ethanolické extrakty byly připraveny a dodány průmyslovým partnerem. K analýze sloučenin obsažených v těchto extraktech byla použita technika UHPLC-HRMS/MS. Zaznamenaná primární data byla vyšetřena pomocí cílového screeningu bioaktivních látek. Pro tento účel byla vytvořena „in-house“ spektrální databáze zahrnující mj. 110 polyfenolických sloučenin, jejichž přítomnost v bylinách byla zmiňována v různých vědeckých publikacích. V analyzovaných extraktech byla potvrzena přítomnost celkem 28 různých sekundárních metabolitů z databáze, z nichž většina (53 %) patřila do skupiny flavonoidů.  Nejvyšší počet identifikovaných látek (22) obsahoval extrakt máty peprné, naproti tomu extrakt kosatce sibiřského obsahoval nejnižší počet identifikovaných látek (8). V navazujících studiích budou analyzovány a charakterizovány bioaktivní látky dalších bylinných extraktů a také měřena jejich bioaktivita.  

„Tekutý chléb“ je frazém pro český národní nápoj, pivo. K jeho výrobě se používá chmel, slad, voda a pivovarské kvasinky. Na oblíbenost tohoto nápoje mezi Čechy poukazuje jeho produkce (21,6 mil. hL) v roce 2019 a v roce 2021 byla průměrná spotřeba na jednoho obyvatele ČR odhadnuta na 129 L. I přes nespornou oblibu tohoto nápoje je zapotřebí zhodnotit kvalitu piva z pohledu procesního kontaminantu akrylamidu (pravděpodobný lidský karcinogen skupiny 2A), který vzniká v průběhu výroby sladu, konkrétně během hvozdění. Ten se z takto upraveného sladu extrahuje do finálního produktu. V současné době neexistuje a není zatím uvažováno o zavedení porovnávací hodnoty pro obsah akrylamidu v pivu. Navíc je nedostatek informací o dietární a hraniční expozici (MoE) akrylamidu. S tímto ohledem bylo cílem provést průzkum obsahu akrylamidu ve 101 vzorcích piv dostupných na českém trhu. Vzorky byly analyzovány v rámci akreditované metody pomocí ultraúčinné kapalinové chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií (U-HPLC-MS/MS). Obsah akrylamidu byl kvantifikován v každém druhém pivě, a to v rozmezí 1,4 ̶ 50 µg/L (LOQ = 1 µg/L). Z výsledků MoE vyplývá, že v případě průměrné konzumace piva (0,36 L/den) představuje již 1,4 µg přítomného akrylamidu zdravotní riziko.

Používání zemědělských plastů má řadu výhod, např. vyšší úroda, dřívější sklizeň a efektivnější využití vody. Nakládání s odpadními plasty může být spojeno s nežádoucími praktikami jako je jejich zaorávání do půdy, což snižuje kvalitu půdy a zvyšuje riziko kontaminace potravního řetězce řadou chemikálií včetně aditiv, které se při výrobě polymerů používají a polymer chrání před foto-, tepelnou a chemickou degradací. Cílem studie bylo vyvinout a validovat metody pro stanovení pestrého spektra aditiv plastů v půdě, kdy byly testovány dva postupy (ultrasonikace s hexanem nebo směsí voda:methanol (80:20, v/v); ultrasonikace s ethylacetátem s následným vysolením po přídavku anorganických solí). Instrumentální analýza byla provedena pomocí ultra vysokoúčinné kapalinové chromatografie s tandemovou hmotnostní spektrometrií. Po validaci metod pro 15 analytů (výtěžnost 51-120 %, opakovatelnost <20 %, limity kvantifikace 0,2-20 ng/g) byl vyšetřen soubor 50 vzorků půd polní experimentu, jež byl realizován v rámci evropského projektu PAPILLONS. Byla zjištěna přítomnost pěti aditiv (0,2-284 ng/g sušiny). Získané výsledky přinášejí důležité poznatky o osudu plastových aditiv v půdě a vyvinuté metody budou použity pro vyšetření dalších sérií vzorků půd získaných od partnerů projektu.  

α-dikarbonylové sloučeniny jsou primárními nebo sekundárními reaktivními meziprodukty transformace mono- a oligosacharidů za podmínek karamelizace a Maillardovy reakce. Detekovány jsou ve formě chinoxalinových derivátů po derivatizaci o-fenylendiaminem.  Vznik α-dikarbonylových sloučenin byl takto sledován metodou HPLC s detektorem fotodiodového pole, a to v modelových reakčních systémech běžných oligosacharidů s (1→4)-glykosidovou vazbou. Modelové reakční směsi byly připraveny formou časové řady, když byly zahřívány v uzavřených systémech za konstantní teploty. Analyzovány byly modelové systémy jak karamelizace (tzn. bez zdroje aminoskupiny), tak Maillardovy reakce (přidána γ-aminomáselná kyselina) v podobě jak vodných roztoků, tak bezvodých reakčních směsí (tzv. Quasi Water-Free prostředí). Z důvodu studia reakčních mechanismů bylo derivatizační činidlo alternativně přidáváno buďto přímo do reakční směsi ještě před záhřevem, což umožnilo zachycení primárních α‑dikarbonylových sloučenin in statu nascendi, nebo do zreagovaného modelového systému až před samotnou HPLC analýzou. Zjištěné množství, zastoupení a kinetika vzniku jednotlivých α‑dikarbonylových sloučenin včetně těch typických pro oligosacharidy byly následně porovnávány se systémy relevantních monosacharidů.

Infračervená spektrometrie s Fourierovou transformací za využití techniky zeslabené totální reflektance (ATR-FTIR) je rychlá metoda vyžadující minimální úpravu vzorku, která je použitelná především pro analýzu homogenních vzorků, např. kapalného nebo pastovitého charakteru. V praxi je technika infračervené spektrometrie v analýze potravin používána pro rychlé získání komplexních informací o daném materiálu, například za účelem odhalení falšování. Výsledkem měření jsou profilová spektra, která jsou často zpracovávána automatizovanými  matematicko-statistickými algoritmy, které jsou nastaveny tak, aby na základě získaných vědomostí o změnách spektra v závislosti na složení analyzovaného materiálu porovnávaly požadované parametry. V rámci této práce byla zkoumána použitelnost infračervené spektrometrie v analýze džemů a dalších ovocných pomazánek, které bývají předmětem falšování. Využity byly malinové džemy z domácí produkce a také výrobky dostupné v běžné maloobchodní síti. Hlavním sledovaným parametrem byl obsah sacharidů. Kromě metody ATR-FTIR byla pro charakterizaci vzorků také využita metoda HPLC-ELSD pro stanovení cukrů a také byla refraktometricky stanovena sušina.  

Konopí (Cannabis sativa L.) představuje všestranně využitelnou rostlinu, která získává stále větší popularitu v potravinářství, zejména díky konopným semenům a produktům z nich. Mezi tyto produkty patří za studena lisovaný konopný olej, bohatý na polynenasycené a nenasycené mastné kyseliny. Kromě těchto látek se v konopných potravinách vyskytují i sekundární metabolity, zvané fytokanabinoidy. Mezi nejvýznamnější zástupce fytokanabinoidů patří kanabidiol (CBD), a jeho izomer Δ⁹-tetrahydrokanabinol (Δ⁹-THC), který má psychotropní účinky. Vzhledem k potencionálním nežádoucím účinkům Δ⁹-THC nařídila Evropská komise v roce 2022 ((EU) 2022/1393) maximální limity pro sumu Δ⁹-THC a Δ⁹-THCA v některých konopných potravinách. Cílem této práce bylo stanovení fytokanabinoidů ve vzorcích konopných semen a olejů, které byly podrobeny analýze před a po vydání nařízení Evropské komise a porovnat je s limity stanovenými v uvedeném nařízení. Analýza byla provedena metodou ultraúčinné kapalinové chromatografie ve spojení s tandemovou vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrií (UHPLC-HRMS/MS). Dále bylo ověřeno, že konopné oleje odpovídají svým profilům mastných kyselin což mělo odhalit možné falšování. Tento krok byl proveden pomocí plynové chromatografie a plamenově ionizačního detektoru (GC-FID).  

Ethylen oxid je toxická látka s prokázanými karcinogenními a mutagenními vlastnostmi, jehož výskyt v potravinách je v mnoha zemích světa regulován. V zemích EU začal být výskyt ethylen oxidu regulován v roce 1991 a od roku 2012 je jeho použití v potravinářství zakázáno. Po nálezu nadlimitního množství ethylen oxidu v mnoha sezamových semínkách ve druhé polovině roku 2020 byla zvýšena pozornost na jeho výskyt, což vedlo k četným hlášením v RASFF, kde bylo od roku 2020 oznámeno 923 potravin s vyšším obsahem ethylen oxidu převážně v bylinkách, koření nebo doplňcích stravy. S ohledem na extrémně nízké limity pro ethylen oxid (EtO) a jeho degradační produkt 2-chloroethanol (2CE) je zapotřebí citlivá, selektivní a samozřejmě finančně nenáročná metoda, která musí být využita pro kontrolu potravin na výše zmíněné kontaminanty. S ohledem na nízký bod varu EtO a jeho vysoké reaktibilitě bylo nutné optimalizovat extrakční a instrumentální metodu založenou na konverzi EtO na degradační produkt (případně produkty) a jejich stanovení pomocí techniky plynové chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií. Tato analytická metoda byla využita pro kontrolu reálných vzorků potravin a různých doplňků stravy.  

Cílem práce bylo rozšíření metody pro autentikaci šafránu zařazením nových možných adulterantů, respektive přidáním jejich markerů do stávající databáze. Jednalo se o další 4 adulteranty, a to o komuli, gardénii jasmínovitou, kukuřici setou a křídlok santalový. K účelu analýzy byla využita kapalinová chromatografie s vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrií. Pozornost byla zaměřena na vyšetření extraktů ethanol:voda (7:3, v/v) 31 vzorků blizen šafránu setého, 5 vzorků dřeva křídloku santalového, 1 vzorku blizen kukuřice seté, květu komule a plodu gardénie jasmínovité. Vzorky šafránu byly záměrně falšovány 1, 3, 5 a 10% hm. přídavky adulterantu a analyzovány týmž postupem. Výsledná data byla zpracována pokročilými statistickými metodami, díky nimž byly nalezeny markery adulterantů i šafránu. Celkem byly vytipovány 3 markery komule, 5 markerů gardénie jasmínovité, 4 markery kukuřice seté a 4 markery křídloku santalového. Cílovým screeningem markerů lze detekovat 3% hm. přídavky zkoumaných adulterantů. Kromě toho byly nalezeny další 3 markery šafránu, z nichž jeden byl označen za safranal. Metoda byla aplikována na 7 vzorků mletého šafránu zakoupených na českém trhu, přičemž ve všech těchto vzorcích byly detekovány markery šafránu a v žádném nebyly nalezeny markery adulterantů.