Diplomové práce

 

Rastlinné zdroje potravinovej vlákniny a ich vzťah k tráveniu a fermentácii / Plant sources of dietary fibre and their relation to digestion and fermentation  

Školiteľ: doc. RNDr. Michaela Havrlentová, PhD. (michaela.havrlentova@ucm.sk)

Školiace pracovisko: Oddelenie biotechnológií ÚBB FPV UCM v Trnave + NPPC – Výskumný ústav rastlinnej výroby v Piešťanoch

Anotácia: Teoretická časť diplomovej práce sa bude venovať analýze zdrojov potravinovej vlákniny a faktorom vplývajúcim na ich obsah v primárnych potravinových surovinách rastlinného pôvodu. Popísaný bude aj význam zložiek potravinovej vlákniny pre zdravie človeka vo vzťahu k procesom trávenia a fermentácie predovšetkým vďaka mikroorganizmom črevnej mikrobioty. Experimentálna časť práce bude zameraná na analýzy vybraných rastlinných vzoriek z hľadiska obsahu celkovej potravinovej vlákniny, jej rozpustnej a nerozpustnej formy a vybraných zložiek (beta-glukány, rezistentný škrob a iné) vo vzťahu k rôznym faktorom vonkajšieho prostredia ako sú podmienky pestovania vstupnej suroviny, predúprava vzorky a podobne. Z vybraných vzoriek bude pripravený kysnutý potravinový produkt, v ktorom bude sledovaný vplyv fermentácie na obsah potravinovej vlákniny a jej zložiek a testom in vitro trávenia vzťah k procesom trávenia v ľudskom tele.

Kľúčové slová: potravinová vláknina, primárne potravinové suroviny, výživa, obilniny, strukoviny, trávenie, fermentácia

 

Bioakumulácia a odstraňovanie vybraných farmaceutík sladkovodnými makrofytmi / Bioaccumulation and removal of selected pharmaceuticals by freshwater macrophytes

Školiteľ: RNDr. Vanda Adamcová, PhD. (vanda.adamcova@ucm.sk)

Školiace pracovisko: Oddelenie environmentálnych vied, ÚCHEV, FPV, UCM v Trnave

Anotácia: Prítomnosť liečiv v odpadových vodách sa stáva čoraz väčším problémom, pretože ich neustále sa zvyšujúce množstvá môžu mať nepriaznivé účinky na ľudské zdravie, ako aj na suchozemské alebo vodné ekosystémy. Farmaceutické rezíduá pochádzajúce z rôznych zdrojov (človek, živočíšna produkcia alebo farmaceutický priemysel) sa identifikovali v takmer všetkých environmentálnych vzorkách, ako sú povrchové vody, podzemné vody, vody a kaly pochádzajúce z čistiarní odpadových vôd, a dokonca aj voda v oceánoch. Odstraňovanie farmaceutík z odpadových vôd, vodných tokov a vodných systémov je výzvou pre vedeckú komunitu na celom svete, a to najmä v zmysle hľadania a vývoja nových alternatívnych metód a technologických riešení na eliminovanie týchto potenciálnych rizikových látok. Bioakumulácia a biosorpcia využívajúce živú alebo mŕtvu biomasu predstavujú environmentálne prijateľné a finančne výhodné alternatívne bioremediačné metódy určené na odstraňovanie rôznych environmentálnych kontaminantov. Vo vedeckých databázach sa v posledných rokoch objavujú vedecké práce poukazujúce na možnosti využitia biomasy rias a vodných makrofytov pri odstraňovaní farmaceutík prostredníctvom bioakumulačných a/alebo biosorpčných procesov. Cieľom diplomovej práce bude v prvom kroku vypracovať literárny prehľad zameraný na výskyt rôznych druhov farmaceutických liečiv v zložkách životného prostredia ako rizikových látok, možnosti ich odstraňovania z odpadových alebo kontaminovaných vôd pomocou konvenčných fyzikálno-chemických metód a charakterizáciu bioakumulácie a biosorpcie ako alternatívnych bioremediačných techník odstraňovania tejto skupiny látok, a to najmä za využitia biomasy sladkovodných rias, machov a rastlín. Experimentálna časť práce sa bude venovať: i) kultivácii vybraných druhov sladkovodných rastlín za laboratórnych podmienok; ii) hodnoteniu vplyvu rôznych koncentrácií vybraných druhov farmaceutík na fyziologický stav študovaných sladkovodných rastlín; iii) kvantitatívnemu opisu procesov bioakumulácie vybraných druhov farmaceutík vitálnou biomasou sladkovodných rastlín z modelových vodných roztokov; iv) hodnoteniu vplyvu prostredia (najmä pH, teplota, prítomnosť mikroplastov a/alebo ťažkých kovov) na procesy bioakumulácie vybraných druhov farmaceutík vitálnou biomasou sladkovodných rastlín. Získané výsledky sa podrobia porovnaniu a diskusii s údajmi uvádzanými vo vedeckých databázach.

Kľúčové slová: farmaceutiká, bioakumulácia, odstraňovanie, sladkovodné rastliny, odpadové vody, toxicita

 

Vplyv kvasov na výslednú kvalitu pekárskeho produktu / The influence of sourdough on the final quality of the bakery product

Školiteľ: Ing. Soňa Gavurníková, PhD. (sona.gavurnikova@nppc.sk)

Školiteľ špecialista: doc. RNDr. Michaela Havrlentová, PhD. (michaela.havrlentova@ucm.sk)

Školiace pracovisko: NPPC – Výskumný ústav rastlinnej výroby v Piešťanoch

Anotácia: Teoretická časť diplomovej práce sa bude venovať spôsobom prípravy, charakteristike a aplikácii rôznych typov kvasov využívaných pri výrobe pekárskych kysnutých výrobkov a ich vplyvu na senzorické, prípadne nutričné parametre výsledného produktu. Experimentálna časť práce bude zameraná na sledovanie vplyvu rôznych typov kvasov (pšeničný, pšenično-ražný, ražný, prípadne iné) a rôznych technologických postupov fermentácie cesta (chladničkové kvasenie, kvasenie za tepla) na kvalitu konečného pekárskeho výrobku. Hodnotené budú senzorické (objem, tvar, kôrka, striedka, vôňa, chuť, farba a podobne) a nutričné (obsah vybraných kvalitatívnych parametrov ako napr. obsah celkového škrobu, bielkovín a podobne) parametre výsledného pekárskeho produktu. 

Kľúčové slová: kvas, kysnutý pekársky výrobok, fermentácia cesta, senzorické hodnotenie

 

Produkcia polyhydroxybutyrátu produkovaného baktériou Halomonas halophila / Production of polyhydroxybutyrate produced by Halomonas halophila

Školiteľ: doc. RNDr. Daniela Ondrejovič Chmelová, PhD. (daniela.ondrejovic.chmelova@ucm.sk)

Školiace pracovisko: Oddelenie biotechnológií, ÚBB, FPV, UCM v Trnave

Anotácia: Cieľom diplomovej práce bude spracovanie literárneho prehľadu zameraného na produkciu polyhydroxyalkanátov (bioplastov) (PHA) halofilnou baktériou Halomonas halophila. Polyhydroxyalkanoáty predstavujú potenciálnu náhradu v súčasnosti využívaných plastov, ktoré sa v prírode ťažko rozkladajú a preto sa hľadajú ich environmentálne prijateľnejšie náhrady. Niektoré baktérie majú schopnosť vytvárať tieto látky, pričom sa v literárnej rešerši zameriame aj na podmienky stimulujúce ich produkciu. V experimentálnej časti sa zameriame na podmienky produkcie polyhydroxybutyrátu produkovaného z baktérie H. halophila  naviazaním výskumu realizovaného v našom výskumnom tíme.

Kľúčové slová: polyhydroxyalkanoáty, baktérie, polyhydroxybutyrát, bioplasty, Halomonas halophila.

 

Metabolity rastlín ako perspektívne látky pre inhibíciu proteináz významných ochorení človeka/ Plant metabolites as promising substances for the inhibition of proteinases important human diseases

Školiteľ: prof. RNDr. Miroslav Ondrejovič, PhD. (miroslav.ondrejovic@ucm.sk)

Školiace pracovisko: Oddelenie biotechnológií, ÚBB, FPV, UCM v Trnave

Anotácia: Rastlinné metabolity sú dlhodobo súčasťou našej výživy. Mnohé z týchto látok sú využívané pre ich inhibičný alebo stimulačný efekt na vybrané enzýmy a receptory ľudského organizmu. Mnohé z týchto látok sa stali súčasťou farmaceutických preparátov alebo štrukturálnym základom pre konštrukciu nových liečiv. Významnú skupinu enzýmov zodpovedných za variabilné spektrum zdravotných komplikácií od zažívacích problémov až po závažné ochorenia, akým je napríklad rakovina, tvoria proteinázy. Preto cieľom diplomovej práce bude spracovanie literárneho prehľadu zameraného na metabolity rastlín patriace do skupiny nízko-  a vysokomolekulových látok perspektívnym využitím voči proteinázam spôsobujúcich rôzne ľudské ochorenia, ktoré sa aj v súčasnosti liečia synteticky pripravenými inhibítormi proteináz.  V experimentálnej časti práce sa budeme venovať hodnoteniu potenciálnych inhibitorov pochádzajúcich z rastlín.

Kľúčové slová: rastlinné inhibítory, proteinázy, ochorenia.

 

Získavanie lítia z geotermálnych vôd pomocou sorpčných materiálov biologického pôvodu / Recovery of lithium from geothermal waters using sorption materials of biological origin

Školiteľ: doc. RNDr. Miroslav Horník, PhD. (hornik@ucm.sk)

Školiace pracovisko: Oddelenie environmentálnych vied, ÚCHEV, FPV, UCM v Trnave

Anotácia: Geotermálne zdroje ako člen rodiny obnoviteľných zdrojov energie reprezentujú rozsiahle, široko rozšírené, stabilné, relatívne trvácne a vysoko účinné zdroje energie. Geotermálne vody sú však aj bohaté na rôzne rozpustené minerály zo zdrojových hornín, pričom ponúkajú širokú paletu kovov, napr. lítium (Li), bór (B) a draslík (K). Li je dôležitou zložkou batérií s vysokou hustotou energie, ktoré majú význam v elektronike, elektrických vozidlách, prenosnej elektronike a pri skladovaní energie. Obmedzený výskyt nerastných surovín a rastúci dopyt po Li vedú k naliehavej potrebe účinných a environmentálnych metód extrakcie a získavania tohto strategického kovu z rôznych vodných zdrojov, ako je morská voda, geotermálna voda a soľanka. Jedným zo sľubných prístupov je použitie biosorpčných procesov a sorbentov odvodených od rôznych typov biomás, ktoré ponúkajú environmentálne a nákladovo efektívne riešenie na získavanie Li. Slovensko má relatívne bohaté zdroje geotermálnych vôd, a tým aj vysoký potenciál pre zelený spôsob „ťažby“ Li z odpadových geotermálnych vôd pochádzajúcich z rekreačných zariadení alebo z využívania geotermálnej energie pri vykurovaní. Cieľom diplomovej práce bude vypracovať literárnu rešerš venujúcu sa výskytu Li v prírode, a to najmä v geotermálnych zdrojoch, ako aj možnostiam jeho získavania z takýchto vodných zdrojov za využitia rôznych fyzikálno-chemických prístupov. Samostatná časť rešerše sa zameria na biosorpčné procesy odstraňovania kovov z vodných roztokov, biosorbenty, najmä odvodené od biomasy rias a cyanobaktérií, a na ich potenciál pri získavaní Li z geotermálnych vôd. Experimentálna časť práce sa sústredí na pripravu biosorbentov na báze biomasy rias alebo cyanobaktérií a ich chemicky modifikovaných foriem, na ich základnú fyzikálno-chemickú charakterizáciu a na zhodnotenie ich schopnosti odstraňovať Li z modelových roztokov ako aj z reálnych geotermálnych vôd. Taktiež sa uskutočnia pokusy s cieľom následného efektívneho uvoľnenia Li zo študovaných biosorbentov pomocou rôznych desorpčných činidiel.

Kľúčové slová: lítium, geotermálne vody, odstraňovanie, biosorbenty, biomasa, desorpcia

 

Vplyv sekundárneho metabolitu lišajníkov na vírusovú infekciu spôsobenú vírusom žltej mozaiky fazule (BYMV) pri rastlinách hrachu siateho/ Effect of lichen secondary metabolite on bean yellow mosaic virus (BYMV) infected pea plants

Školiteľ: prof. Mgr. Daniel Mihálik, PhD. (daniel.mihalik@ucm.sk)

Školiace pracovisko: Oddelenie biotechnológií, ÚBB, FPV, UCM v Trnave, Národné poľnohospodárske a potravinárske centrum, Výskumný ústav rastlinnej výroby, Piešťany

Anotácia: Potyvírusy patria k významným fytopatogénom napádajúcim hospodársky významné rastlinné druhy, čo spôsobuje pestovateľom obrovské ekonomické straty. V súčasnosti jestvujú len obmedzené možnosti boja proti rastlinným vírusom, ktoré sú často účinné len v nízkej miere. Vybraté sekundárne metabolity lišajníkov boli testované ako antivirálne agens pri vybratých vírusoch atakujúcich živočíšne organizmy. Jedným z významných efektov ich účinku je zvýšená apoptická aktivita infikovaných buniek a tak jestvuje predpoklad, že po aplikácii týchto metabolitov na infikované rastliny by mohlo dôjsť k zníženie, resp. eliminácii vírusových častíc. Pri realizácii tejto témy bude nevyhnutná umelá infekcia rastlín hrachu siateho prostredníctvom BYMV a následne aplikácia sekundárneho metabolitu lišajníkov. Vírusové častice budú detegované imunochemicky.

Kľúčové slová: vírusová infekcia, BYMV, hrach siaty, imunochemická detekcia

 

Založenie a elicitácia koreňových kultúr durmanu obyčajného (Datura stramonium L.) pre produkciu tropánových alkaloidov / Establishment and elicitation of thornapple (Datura stramonium L.) root cultures for production of tropane alkaloids

Školiteľka: RNDr. Šarlota Kaňuková, PhD. (sarlota.kanukova@ucm.sk)

Konzultant: prof. RNDr. Ján Kraic, PhD.

Školiace pracovisko: Oddelenie biotechnológií, ÚBB, FPV, UCM v Trnave

Anotácia:  Cieľom diplomovej práce bude spracovanie literárneho prehľadu o problematike založenia a významu in vitro koreňových kultúr durmanu obyčajného.

Študent/ka využije tieto teoretické vedomosti v experimentálnej časti, ktorá bude zameraná na: i) založenie in vitro kultúr z primárneho koreňa, ii) založenie in vitro kalusových kultúr in vitro z primárnych koreňov, prípadne iných typov explantátov, iii) regeneráciu adventívnych koreňov na kalusoch, iv) založenie kultúry adventívnych koreňov in vitro, v) elicitáciu produkcie tropánových alkaloidov hyoscyamínu a skopolamínu v koreňových kultúrach.

(Experimentálna činnosť bude vykonávaná hlavne vo VÚRV Piešťany).

Kľúčové slová: durman obyčajný, kalus, adventíne korene, tropánové alkaloidy, elicitácia

 

Produkcia bunkovej biomasy lastovičníka väčšieho (Chelidonium majus L.) v kalusovej kultúre / Cell biomass production of the greater celandine (Chelidonium majus L.) by callus culture

Školiteľ: prof. RNDr. Ján Kraic, PhD. (jan.kraic@ucm.sk)

Konzultantka: RNDr. Šarlota Kaňuková, PhD.

Školiace pracovisko: Oddelenie biotechnológií, ÚBB, FPV, UCM v Trnave

Cieľom diplomovej práce bude spracovanie literárneho prehľadu o problematike založenia kalusových kultúr lastovičníka väčšieho, ich kvalitatívneho a kvantitatívneho charakterizovania a možnostiach produkcie sekundárnych metabolitov v in vitro kultúrach.

Študent/ka využije tieto teoretické vedomosti v experimentálnej časti, ktorá bude zameraná na: i) založenie in vitro kalusových kultúr z rôznych explantátov lastovičníka, s testovaním rôznych rastových regulátorov, ii) vyhodnotenie vplyvu rôznych rastových regulátorov na proces kalogenézy, iii) vyhodnotenie produkcie a parametrov kalusovej biomasy.

(Experimentálna činnosť bude vykonávaná hlavne vo VÚRV Piešťany).

Kľúčové slová: lastovičník väčší, explantát, in vitro kultúra, kalus

 

Esenciálne oleje rastlín a ich vplyv na kvalitu pekárenských výrobkov / Essential oils of plants and their influence on the quality of bakery products 

Školiteľ: doc. RNDr. Michaela Havrlentová, PhD. (michaela.havrlentova@ucm.sk)

Školiace pracovisko: Oddelenie biotechnológií, ÚBB, FPV, UCM v Trnave + NPPC – Výskumný ústav rastlinnej výroby v Piešťanoch

Anotácia: V teoretickej časti sa diplomová práca zameria na význam esenciálnych olejov izolovaných z rastlín s cieľom ich využitia v dizajnovaní inovatívnych potravín na báze obilnín. Analyzované budú najčastejšie využívané oleje, ich pozitívne vlastnosti vo vývoji kysnutých pekárenských produktov (antimikrobiálna aktivita, nutričná hodnota), prípadne možné riziká (reologické a senzorické vlastnosti). Experimentálna časť práce bude zameraná na extrakciu esenciálneho oleja z rastlinnej vzorky (vybraná liečivá rastlina) a jeho aplikácia pri príprave laboratórnych kysnutých chlebových bochníkov. V múkach a finálnych bochníkoch budú sledované nutričné parametre kvality (obsah bielkovín, škrobu, lipidov a podobne), reologické vlastnosti (alveologické, farinografické, číslo poklesu a podobne) a senzorické parametre. Hodnotená bude aj pridaná hodnota výsledného produktu, napr. vyššia trvanlivosť výrobku, prípadne obsah vybraných sekundárnych metabolitov.

Kľúčové slová: esenciálne oleje, inovatívna potravina, obilnina, nutričná kvalita, reológia

 

Vplyv biogénnych nanočastíc striebra na klíčenie a rast repky olejnej/ Impact of biogenic silver nanoparticles on the germination and growth of oilseed rape

Školiteľ: doc. Ing. Jana Moravčíková, PhD  (jana.moravcikova@ucm.sk)

Školiace pracovisko: Oddelenie biotechnológií, ÚBB, FPV, UCM v Trnave

Anotácia:  Nanočastice sú častice s rozmermi od 1 do 100 nanometrov. V tomto meradle vykazujú jedinečné fyzikálne a chemické vlastnosti, ktoré sa výrazne líšia od ich konvenčných náprotivkov. Tieto vlastnosti vznikajú v dôsledku vysokého pomeru povrchovej plochy k objemu a kvantových efektov, ktoré zvyšujú ich reaktivitu, optické, magnetické a elektrické vlastnosti. Nanočastice našli uplatnenie v rôznych vedných odboroch nevynímajúc rastlinné biotechnológie.

Cieľom diplomovej práce bude spracovanie literárneho prehľadu zameraného na nanočastice striebra syntetizované pomocou biologického prístupu tzv. zelenej syntézy a ich vplyv na vitalitu rastlín. Zelená syntéza predstavuje ekologický prístup syntézy  kovových nanočastíc, ktorý využíva biologické systémy, ako sú rastliny, huby alebo baktérie. V závislosti od typu, veľkosti, koncentrácie a spôsobu expozície môžu mať nanočastice nielen pozitívne, ale aj negatívne účinky na rastliny. V experimentálnej časti po syntéze strieborných nanočastíc sa zameriame na štúdium vplyvu pred-ošetrenia semien repky olejnej  nanočasticami striebra na ich klíčenie a rast v štandardných a aj v stresových podmienkach a to z hľadiska i) aplikovanej koncentrácie nanočastíc a ii) dĺžky  pred-ošetrenia semien repky olejnej.  Pomocou biochemických analýz vyhodnotíme pozitívny resp. negatívny vplyv syntetizovaných strieborných nanočastíc. Práca bude súčasťou výskumného projektu prebiehajúceho na pracovisku. 

Kľúčové slová: in vitro, nanočastice, repka olejná, zelená syntéza