|
Potraviny a přírodní produkty
Doktorský program,
Fakulta potravinářské a biochemické technologie
Cílem programu je vychovat špičkové odborníky s potenciálem řídit a realizovat vědecko-výzkumné aktivity a expertní analýzy jak na akademických pracovištích, tak i na řídících pozicích v rámci firemního výzkumu či ve státní správě. Studijní program je zaměřen na rozšíření znalostí v řadě komplementárních disciplín: (i) hodnocení bioaktivity chemických sloučenin a jejich směsí (zdraví prospěšné i toxické efekty) jako základ pro posouzení jejich vlivů na zdraví člověka a živých organismů obecně, (ii) pochopení mechanismu fyzikálně-chemických reakcí a procesů probíhajících v potravinách, doplňcích stravy či přírodních produktech za různých podmínek zpracování a skladování; (iii) seznámení se s aplikačním potenciálem instrumentálních platforem v oblasti cílové analýzy a především necílového screeningu pro charakterizaci různých typů vzorků a (iv) aplikace pokročilých chemometrických strategií a bioinformatiky při zpracování generovaných experimentálních dat a jejich interpretace, zejména v oblasti metabolomiky. UplatněníAbsolvent programu získá komplexní znalosti a odborné kompetence v oblasti chemie potravin a přírodních produktů včetně poznatků o reakcích probíhajících při technologickém zpracování. Díky hlubokým teoretickým i praktickým znalostem umí absolvent doktorského studia aplikovat moderní analytické techniky ke komplexnímu hodnocení kvality a chemické bezpečnosti potravin a přírodních produktů, k odhalování falšování a průkazu jejich autenticity. Významnou odbornou kompetencí otvírající cestu k interdisciplinární spolupráci je i aplikace inovativních analytických strategií jako je metabolomika, kterou lze, mimo jiné, aplikovat i v oblasti biomonitoringu či bioprospekce. Detaily programu
Vypsané disertační práce pro rok 2025/26Analýza per- a polyfluoralkylovaných látek v prostředí člověka
AnotaceTato disertační práce bude zaměřena na vývoj a optimalizaci analytických metod pro stanovení širokého spektra per- a polyfluoralkylovaných sloučenin (PFAS) v životním prostředí včetně potravin a pitné vody, které představují hlavní dietární zdroj expozice člověka. Práce se bude věnovat rozšíření stávajících metod o nové látky ze skupiny PFAS, případně implementaci nových postupů v analýze PFAS, jako je např. stanovení celkových oxidovatelných prekurzorů. V případě potravin bude pozornost zaměřena na komodity, jejichž monitoring vyžaduje aktuální doporučení Evropské komise (EU 2022/1431). Pro detekci látek bude využita technika kapalinové chromatografie ve spojení s (vysokorozlišovací) hmotnostní spektrometrií. Nové postupy budou následně aplikovány pro zhodnocení zátěže životního prostředí a k posouzení dietární expozice populace ČR těmto látkám. Práce poskytne nová data nezbytná pro hodnocení expozičních rizik různých skupin populace těmto látkám a také poskytne podklady pro implementaci nové evropské legislativy v následujících letech. Autenticita a bezpečnost koření, bylin a bylinných produktů
AnotacePráce by měla být zaměřena na využití necílené metabolomické analýzy s využitím pokročilých chromatografických metod ve spojení s hmotnostně spektrometrickou detekcí pro vývoj analytické strategie ke kontrole autenticity a odhalení falšování různých druhů koření, bylin a bylinných produktů. Cílem prací je i snaha o zjednodušení postupů a převedení necíleného analytického postupu na cílenou analýzu několika charakteristických látek a převeditelnost metody do běžné rutinní kontrolní praxe. V této souvislosti bude v navazujících experimentech kladen důraz i na zhodnocení chemické bezpečnosti analyzovaných produktů, a to zejména z hlediska obsahu reziduí pesticidů s případným doplnění analýzy obsahu i dalších kontaminantů, například mykotoxinů či rostlinných alkaloidů. V rámci širšího rámce této práce je možnost využití i jiné analytické techniky, například infračervené spektroskopie, či cílená analýza již známých markerů kvality a autenticity jednotlivých komodit, případně dalších cizorodých látek s negativním efektem na lidské zdraví. Bioaktivní sekundární metabolity v rostlinných matricích / plodinách: jejich charakterizace a studium dynamiky změn při zpracování
AnotaceDoktorská práce bude zaměřena na komplexní charakterizaci bioaktivních sekundárních metabolitů (včetně toxických) ve vybraných přírodních surovinách / plodinách; studována bude i dynamika jejich změn za různých podmínek zpracování. „Chemické otisky“ sekundárních metabolitů budou získány pomocí ultraúčinné kapalinové chromatografie ve spojení s tandemovou vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrií (UHPLC-HRMS/MS). Interpretace výsledků bude založena na pokročilých metodách statistické analýzy. Kritické zhodnocení různých typů bioaktivit experimentálních matric (antioxidační, antimikrobiální, cytotoxická apod.) bude realizováno na základě screeningových testů, hledány budou korelace s chemickým složením vzorků. Biologicky aktivní látky a jejich změny při pěstování, zpracování a skladování
AnotaceTato disertační práce bude zaměřena na vývoj a optimalizaci analytických metod pro studium biologicky aktivních látek v různých druzích rostlinného materiálu, krmiv i doplňků stravy. Pro stanovení sledovaných látek bude využita především technika kapalinové chromatografie ve spojení s konvenčními detektory a s hmotnostně spektrometrickou detekcí. Hladiny biologicky aktivních látek jsou závislé na druhu a odrůdě rostliny i způsobu pěstování. Jejich obsah je významně ovlivněn skladováním výchozí suroviny a jejím zpracováním. Mezi sledované biologicky aktivní látky s pozitivními účinky na lidské zdraví patří především významné antioxidanty, jako jsou karotenoidy, vitamin C, tokoferoly, fenolové látky a mnoho dalších produktů sekundárního metabolismu rostlin. Práce poskytne data o hladinách biologicky aktivních látek v plodinách z ekologické a konvenční produkce a odrůdové diverzitě. Cílem práce bude také monitoring vlivu skladování a zpracování na hladiny biologicky aktivních látek ve výchozích surovinách, krmivech, potravinách a doplňcích stravy a posouzení jejich stability. Biotransformace mykotoxinů a jejich glykosidů v gastrointestinálním traktu, hodnocení rizika
AnotaceMykotoxinové glykosidy představují rozmanitou skupinu látek vyskytujících se v cereálních potravinách, a jak ukazují nejnovější studie, jsou zastoupeny v relativně významných množstvích. Z hlediska své struktury se liší především v poloze vazby cukerné složky na aglykon (mykotoxin), typu glykosidické vazby mezi aglykonem a sacharidovou částí molekuly, a v podobě konjugovaného sacharidu jako takového. Většina mykotoxinových glykosidů je omezeně resorbovatelná v tenkém střevě, přičemž v tlustém střevě dochází prostřednictvím střevní mikrobioty k četným biotransformačním reakcím ovlivňujícím jejich biologickou dostupnost. Předmětem plánovaného výzkumu bude podrobné studium závislosti profilu biotransformačních produktů mykotoxinů na druhovém spektru střevní mikrobioty, a to jak u zdravých jedinců, tak u pacientů v remisní fázi Crohnovy choroby, kteří představují z hlediska složení a „bezpečnosti“ diety obzvláště citlivou skupinu populace. Téma disertační práce je součástí interdisciplinárního výzkumu plánovaného v rámci projektu financovaného GAČR. Je plánována spolupráce s FN Motol. Hodnocení chemické bezpečnosti jedlého hmyzu
AnotaceTato dizertační práce se zaměřuje na posouzení rizik spojených s přenosem kontaminantů z prostředí a krmiva do jedlého hmyzu. Hlavním cílem je analyzovat široké spektrum chemických látek, včetně environmentálních kontaminantů, reziduí pesticidů a dalších. Za použití moderních analytických metod, zejména plynové a kapalinové chromatografie ve spojení s hmotnostní spektrometrií, bude zkoumán přenos těchto látek z kontaminovaného krmiva a okolního prostředí na hmyz a jejich možná akumulace nebo metabolizace. Výsledky této práce významně přispějí k hodnocení zdravotních rizik spojených s konzumací jedlého hmyzu a podpoří rozvoj bezpečných a udržitelných produkčních systémů. Hodnocení spektra bioaktivních látek aromatických a medicinálních rostlin v závislosti na podmínkách prostředí
AnotaceAromatické a medicinální byliny vykazují široké spektrum biologických aktivit, včetně antioxidačních, protizánětlivých a antimikrobiálních účinků. Díky těmto vlastnostem jsou často předmětem zájmu v oblastech farmakologie, potravinářství a kosmetiky. Mezi hlavní účinné bioaktivní látky patří polyfenoly, fenolické kyseliny, flavonoidy, terpenoidy, kumariny a esenciální oleje. Složení a množství těchto látek, které významně ovlivňují biologické účinky rostlin, závisí na podmínkách prostředí. Faktory jako složení půdy, míra zaplevelení, či výskyt chorob a škůdců mohou výrazně ovlivnit spektrum i obsah bioaktivních látek. Disertační práce se zaměří na zkoumání vlivu těchto vnějších podmínek na chemické složení a biologickou aktivitu medicinálních rostlin, a zároveň navrhne metody a postupy ekologické vitalizace těchto rostlin s minimalizací využití klasického chemického ošetření. Komplexní charakterizace přírodních i syntetických aromat pomocí progresivních analytických strategií
AnotaceDoktorská práce se zaměří na vysoce aktuální problematiku: komplexní charakterizaci směsí těkavých látek v různých typech přírodních matric jako jsou medicinální či aromatické byliny, koření či z nich připravené silice. Studována budou též vybraná syntetická aromata. Pro analýzu těkavých sloučenin bude užita unikátní robotizovaná instrumentální platforma spojující přípravu vzorku, resp. izolaci těkavých sloučenin a jejich zakoncentraci s navazující plynově chromatografickou separací ve spojeni s vysokorozlišovacím hmotnostním spektrometrem s analyzátorem typu orbitrap. Získané výsledky budou využity v rámci splupráce s různými firmami při vývoji nových, senzoricky atraktivních produktů; kontrola syntetických aromat bude realizována při hodnocení jejich bezpečnosti. „Maskované“ mykotoxiny v řetězci ječmen – slad – pivo
AnotacePřítomnost mykotoxinů v surovinách pro výrobu sladu, potažmo ve sladu a pivu, je dlouhodobě diskutovaným, avšak doposud nevyřešeným problémem bezpečnosti potravin. Disertační práce bude řešit problematiku výskytu, detekce a kvantifikace různých forem glykosilovaných mykotoxinů v ječmeni, jakožto majoritní výchozí surovině pro výrobu sladu. Nejnovější a doposud nepublikovaná data týkající se obsahu neextrahovatelných mykotoxinů vázaných na polysacharidy sladovnických cereálií ukazují na enormní množství těchto látek, které není běžnými analytickými přístupy přímo detekovat, ovšem z pohledu nadcházejícího sladování a pivovarství přestavují problém, neboť enzymatické hydrolytické reakce probíhající během těchto technologií umožňují efektivní hydrolýzu a vznik nižších glykosidů nebo samotných aglykonů (mykotoxinů), které pro konzumenty představují zdravotní riziko. Disertační práce bude řešit nejen chemickou povahu mykotoxinů vázaných na polysacharidy pomocí široké škály analytických technik, včetně hmotnostní spektrometrie, ale bude se zabývat i možnostmi predikce mykotoxinů v pivu na základě složení ječmene a sladu, zejména s ohledem na (poly)sacharidové složky a celkový obsah mykotoxinů. Procesní kontaminanty ve vybraných potravinách: mechanismy vzniku a možnosti mitigace
AnotaceDoktorská práce se zaměří na komplexní hodnocení vzniku procesních kontaminantů a dalších nežádoucích sloučenin při různých podmínkách tepelného zpracování potravinářských surovin. Pozornost se zaměří především na akrylamid, estery 3-monochlorpropandiolu či glycidolu s mastnými kyselinami, furan a jeho deriváty, případně i další, z nutričního hlediska nežádoucí sloučeniny. Studovány budou mitigační opatření spočívající nejen ve výběru suroviny / ingredientů s nízkým obsahem prekurorů procenních kontaminantů, ale i využití ´šetrných´ technologií, jako je např. vakuové smažení. Hodnocení chemické bezpečnosti získaných produktů bude doplněno i posouzením jejich senzorické jakosti. Vývoj rychlé screeningové metody pro hodnocení bezpečnosti, kvality a bioaktivity potravin
AnotaceTato dizertační práce se zaměří na vývoj analytických metod, které mohou být využity k rychlému hodnocení bezpečnosti, kvality a/nebo bioaktivity potravin. Budou zkoumány různé přístupy nahrnující i) bioanalytické metody, např. na základě enzymové aktivity/inhibice, ii) spektroskopie, např. vibrační spektroskopie, a iii) miniaturizace metod pro testování na místě potřeby (mimo laboratoř, v terénu, v prostředí potravinářského průmyslu apod.). Dále budou řešeny praktické výzvy, jako je příprava vzorků a zajištění kvality metody, a budou realizovány případové studie zaměřené na aktuální otázky v oblasti potravinářství. Nakonec budou nové postupy porovnány s instrumentální analýzou, aby byly zdůrazněny výhody/nevýhody ve srovnání s chromatografickými referenčními metodami. |
Aktualizováno: 25.8.2022 15:42, Autor: Jan Kříž