Tato diplomová práce se zaměřuje na charakterizaci a izolaci přírodních aktivních látek, a to zejména lipofilního charakteru. Rostlinné látky představují různorodou třídu metabolitů s vysokým dietním a/nebo terapeutickým významem. Z hlediska nově zaváděných terapeutik přírodní látky a jejich deriváty představují za posledních 20 let okolo 30 % z celkového počtu nových léčiv.
Izolace z olejnatých semen
V experimentální části byly charakterizovány čtyři druhy olejnatých semen, respektive olejů, získaných z těchto semen. Jednalo se o římský kmín, lněná, sezamová a dýňová semínka. Oleje byly získávány dvěma metodami, a to lisováním za studena na kuchyňské lisu Yoda a extrakcí v organickém rozpouštědle na automatickém přístroji Soxtherm.
U takto získaných olejů proběhla charakterizace přírodních aktivních látek, konkrétně celkového obsahu fenolických sloučenin, flavonoidů, antioxidačních látek, karotenoidů, chlorofylů a mastných kyselin. Z vybraných extraktů byly dále připraveny liposomy, u nichž byl pozorován vliv na nádorové střevní buňky.
Lněné semeno a jeho aktivní látky
Lněné semeno patří mezi funkční, zdraví prospěšné, potraviny. Vysoká nutriční hodnota je dána zejména významným obsahem polynenasycených mastných kyselin (70 %), z nichž více než polovinu tvoří kyselina alfa-linolenová (v klasických odrůdách 50-62 %), bílkovinami a je nejbohatším zdrojem rostlinných lignanů vykazujících silné antioxidační účinky a další aktivity. Lněné semeno je ze 41 % tvořeno olejem, bílkoviny představují 20 % a vláknina 28 %. Rozpustná vláknina (9-10 % hmotnosti semene), zastoupená polysacharidy tvořící sliz, se nachází ve slizniční vrstvě osemení.
Na Katedře genetiky a speciální produkce rostlin probíhá řešení dvouletého studentského projektu GAJU (č. 033/2018/Z.), který se možnostmi izolace a frakcionace slizotvorných látek a bílkovin ze semen lnu a hodnocením biologických a funkčních vlastností těchto složek zabývá. Řešitelka výzkumného projektu Ing. Markéta Jarošová se v rámci řešení své disertační práce zabývá i studiem odrůdové a ročníkové variability na obsah zmiňovaných látek v semenech.
Čtěte také: Průvodce kročejovou izolací
Enzymy a jejich enkapsulace
Další část práce je zaměřena na enzymy a jejich enkapsulaci do alginátových částic pro následné navržení enzymatického doplňku stravy s optimálním složením pro děti. V neposlední řadě byly vybrány enzymy, které byly enkapsulovány do alginátových částic o průměru 450 µm a byla zkoumána například proteolytická aktivita daných enkapsulovaných enzymů po působení modelových trávicích šťáv.
Poslední část práce byla zaměřena na optimalizaci kompletního doplňku stravy s přídavkem alginátových částic jako nosičů enzymů. Takto připravené vzorky doplňků stravy byly podrobeny senzorické analýze.
Izolace a identifikace z aktinomycet
Cílem této bakalářské práce byla izolace a částečná identifikace biologicky aktivních látek, které jsou produkovány aktinomycetami a které jsou potenciálně využitelné v lékařství jako antibiotika. Kultivační média aktinomycet obsahující jejich metabolity byla přečištěna a prekoncentrována pomocí extrakce na tuhé fázi.
Získaný extrakt byl testován na biologickou aktivitu Kirby-Bauer testem pomocí citlivého kmene Kocuria rhizophila. Biologicky aktivní metabolity byly analyzovány a izolovány pomocí ultraúčinné kapalinové chromatografie s UV detekcí (detektor diodového pole). Izolované látky byly podrobeny analýze hmotnostní spektrometrií, kterou byly získány experimentální hodnoty relativních molekulových hmotností jednotlivých neznámých látek.
Tyto hodnoty byly porovnány s relativními molekulovými hmotnostmi látek uvedených v chemické databázi zahrnující přírodní látky včetně antibiotik. Bylo zjištěno, že neznámé biologicky aktivní látky neodpovídají žádným dosud objeveným antibiotikům uvedených v databázi, z čehož lze usuzovat, že se jedná o nová antibiotika. Pro určení jejich struktury je třeba provést další experimenty hmotnostní spektrometrie a nukleární magnetické rezonance.
Čtěte také: IPA asfaltová izolace: Co potřebujete vědět
Výzkum na Ústavu přírodních léčiv
V rámci výzkumu FaF MU se studenti a pracovníci Ústavu přírodních léčiv zabývají studiem vybraných rostlin a jejich obsahových látek, a tyto látky se snaží z rostlin izolovat, purifikovat, identifikovat a poté otestovat jejich biologickou aktivitu - například antiflogistickou, antibakteriální či antioxidační.
V poslední době je také popisována jejich významná interakce přírodních látek s trávicím traktem, kde vykazují antiradikálový účinek, chrání sliznici, regulují sekreci hlenu, zlepšují buněčnou signalizaci epitelu a modulují střevní mikroflóru. Bylo dokázáno, že vybrané rostlinné fenoly mohou ovlivňovat aktivitu celé řady enzymů.
Prenylované fenolické sloučeniny jsou jedinečnou třídou rostlinných sekundárních metabolitů a jsou rozděleny do několika skupin podle fenolové skupiny. Jejich biologická aktivita je spojovaná např. s inhibicí COX, LOX, iNOS, a také s inhibicí acetylcholinesterázy. Přírodní látky ze skupiny fenolů, resp. prenylovaných fenolů tak po základním ověření aktivity lze buď přímo použít pro vývoj nového léčiva, nebo také jako předlohu pro syntézu účinnějších polosyntetických derivátů. V rámci projektu provedeme takový základní výzkum, získáme přírodní látky a ověříme jejich biologickou aktivitu.
V rámci jednotlivých výzkumných témat budou studenti pod vedením školitelů fytochemicky analyzovat vybraný rostlinný materiál, tento materiál extrahovat a následně izolovat a identifikovat přítomné sekundární metabolity. Pro fytochemickou analýzu a izolaci látek budou využity následující rostlinné materiály:
- Amorpha fruticosa L. (Fabaceae)
- Porophyllum ruderale
- Plectranthus caninus Roth
- Plectranthus montanus Benth
- Ecklonia radiata
- Paulownia tomentosa
- Sceletium tortuosum
- Muscari racemosum
- Morus alba
- Maclura pomifera
- Arctium spp.
- Broussonetia papyrifera
Po identifikaci a získání dostatečného množství těchto látek budou dále testovat biologickou aktivitu se zaměřením na enzymy spojené se zánětem, hojením ran, diabetem, a dále také antibakteriální účinky. Zvláštní pozornost je věnována C-geranylovaným flavonoidům z Paulownia tomentosa Steud., které vykazují anti-inflammatory properties.
Čtěte také: Radon a asfaltová izolace
Projekt izolace organických sloučenin ze slovenské hnědé uhlí
Projekt "Isolation and identification of biologically active organic compounds from mechanically activated Slovak brown coal" se zaměřil na podrobnou charakterizaci terpenových uhlovodíků ze slovenské hnědé uhlí a vývoj postupů pro jejich izolaci. Slovenské uhlí obsahuje značné množství diterpenů, které by mohly být potenciálně použity jako prekurzory pro syntézu léčiv. Pro získání těchto sloučenin byly optimalizovány moderní mechanochemické a extrakční postupy.
Podrobnosti projektu
| Parametr | Hodnota |
|---|---|
| Poskytovatel | Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy |
| Program | KONTAKT |
| Druh soutěže | M2 - Mezinárodní spolupráce |
| Číslo smlouvy | 1484/2009-32 |
| Zahájení řešení | 1. 1. 2008 |
| Ukončení řešení | 31. 12. 2009 |
| Celkové uznané náklady | 33 tis. Kč |
| Výše podpory ze státního rozpočtu | 33 tis. Kč |
Látka vykazuje slabou antimikrobiální a cytotoxickou aktivitu. Byly optimalizovány postupy pro její extrakci a izolaci.
tags: #izolace #biologicky #aktivnich #latok