text size

Využití plynové chromatografie pro stanovení mastných kyselin a některých xenobiotik

Notice: I hereby declare that I am aware that the information acquired from theses published by Charles University may not be used for commercial purposes or may not be published for educational, scientific or other creative activities as activities of person other than the author.
Title:
Využití plynové chromatografie pro stanovení mastných kyselin a některých xenobiotik
Titile (in english):
The use of a gas chromatography for determination of fatty acids and certain xenobiotics
Type:
Dissertation
Author:
Mgr. Martin Jaček, Ph.D.
Supervisor:
Doc. RNDr.Ing. Petr Tůma, PhD.
Opponents:
prof. RNDr. Věra Pacáková, CSc.
RNDr. Marek Vecka, Ph.D.
Thesis Id:
161186
Faculty:
Third Faculty of Medicine (3.LF)
Department:
Department of Biochemistry, Cell and Molecular Biology (12-BIOC)
Study programm:
Biochemistry and Pathobiochemistry (P1412)
Study branch:
-
Degree granted:
Ph.D.
Defence date:
12/05/2020
Defence result:
Pass
Language:
Czech
Abstract (in czech):
Abstrakt Předložená dizertační práce se zabývá využitím plynové chromatografie (GC) pro stanovení mastných kyselin (FA) v klinických vzorcích a studiem vlivu FA na vznik a prevenci vybraných onemocnění. Práce je zaměřena na metabolizmus FA s ohledem na esenciální FA a vysoce prospěšné polynenasycené mastné kyseliny (PUFA) ze skupiny omega-3, jako je kyselina eikosapentaenová (EPA) a dokosahexaenová (DHA), kterých je ve stravě západní populace nedostatek. V experimentální části se zabývá vývojem GC metod pro stanovení FA ve formě jejich methylesterů, a jejich využitím pro analýzu vzorků z intervenční klinické studie OMEGA a VEGGIE-2. Studie OMEGA je zaměřena na inkorporaci prospěšných omega-3 PUFA do potravního řetězce prostřednictvím mikrořas syntetizujících EPA a lněného semínka obsahujícího hlavně α-linolenovou kyselinu. Z těchto zdrojů byla připravena směs pro výkrm drůbeže a následně získaná vejce a kuřecí maso obohacené o omega-3 FA bylo použito jako surovina pro přípravu stravy. Po 8 týdenní dietní intervenci provedené na zdravých dobrovolnících byl nalezen statisticky významný nárůst v zastoupení DHA v erytrocytech, který činil 4,4 % před a 5,1 % po dietní intervenci u testovací skupiny. Zjištěný omega-3 index vykazoval také nárůst z 5,1 % na 5,8 % u testovací a z 5,3 % na 5,8 % u kontrolní skupiny. V rámci druhé studie VEGGIE-2 byl monitorován celkový profil FA u veganů jako modelové skupiny pro studium dietních faktorů s vlivem na inzulínovou rezistenci jako je intervence aminokyselinami s rozvětveným postranním řetězcem. Studie prokázala, že plazmatické hladiny omega-3 FA s delším řetězcem jsou u veganů sníženy z důvodu vyjmutí jejich hlavních zdrojů z diety a pomalé endogenní syntéze. Současně byla u veganů provedena detailní analýza cis/trans izomerů FA v tukové tkáni pomocí nově vyvinuté GC separace na dvou spojených stometrových kolonách. Analýzy ukázaly, že vegani mají srovnatelnou hladinu kyseliny elaidové 1 mg/g versus 1,2 mg/g u omnivorů a 3krát nižší hladinu kyseliny trans-vakcenové 0,4 mg/g versus 1,5 mg/g. Celková suma všech trans izomerů mastných kyselin (TFA) je 4,6 mg/g u veganů a 7,7 mg/g u omnivorů. Vegani mají také výrazně vyšší hladinu Ʃ PUFA s 92% zastoupením kyseliny linolové, a její koncentrace je 2krát vyšší v porovnání s omnivory. Závěrem byla vytvořená metoda aplikována pro stanovení TFA v mateřském mléce se stanovenou hladinou celkových TFA 0,9 ± 0,27 %, která je 3 - 4krát nižší než hodnota zjištěná na našem pracovišti v obdobné studii v roce 2007.
Abstract:
Abstract The submitted thesis is concerned with the use of gas chromatography (GC) to determine fatty acids (FA) in clinical samples and study of the effect of FA on the occurrence and prevention of selected diseases. The work is focused on FA metabolism in relation to essential FA and highly beneficial polyunsaturated fatty acids (PUFA) of the omega-3 group, such as eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA), which are insufficiently represented in the nutrition of western populations. The experimental part is concerned with the development of GC methods for determining FA as their methyl esters and their use for analysis of samples in intervention clinical studies of OMEGA and VEGGIE-2. The study of OMEGA concentrates on the incorporation of beneficial omega-3 PUFA into the food chain through microalgae synthesizing EPA and linseed containing mainly α-linolenic acid. These sources were employed to prepare a mixture for feeding poultry and the obtained eggs and chicken meat enhanced in omega-3 FA were used as ingredients for preparing food. Following 8-week dietary intervention performed on healthy volunteers, a statistically significant increase was found in the content of DHA in erythrocytes, equal to 4.4 % before and 5.1 % after the dietary intervention in the test group. The determined omega-3 index also exhibited an increase from 5.1 % to 5.8 % in the tested group and from 5.3 % to 5.8 % in the control group. In the second study VEGGIE-2, the overall FA profile was monitored in vegans as a model group for studying dietary factors affecting insulin resistance, such as intervention by amino acids with branched side chains. The study demonstrated that the plasmatic levels of omega-3 FA with longer chains are reduced in vegans because of elimination of their main source from the diet and slow endogenic synthesis. Simultaneously, a detailed analysis of FA cis/trans isomers in fat tissue was performed amongst vegans using the newly developed GC separation on two connected hundred-metre columns. The analyses demonstrated that vegans have a comparable level of elaidic acid of 1 mg/g compared to 1.2 mg/g amongst omnivores and a 3-fold lower level of trans-vaccenic acid of 0.4 mg/g compared to 1.5 mg/g. The total sum of all the trans fatty acid isomers (TFA) is 4.6 mg/g amongst vegans compared to 7.7 mg/g amongst omnivores. Vegans also have substantially higher levels of Ʃ PUFA, with 92% content of linoleic acid, and their concentration is twice as high as for omnivores. In conclusion, the developed method was employed for determining TFA in breast milk with a determined level of total TFA of 0.9 ± 0.27%, which is 3-4 times lower than the value determined at our workplace in a similar study in 2007.
Documents
Download Document Author Type File size
Download Text of the thesis Mgr. Martin Jaček, Ph.D. 4.09 MB
Download Attachment to the thesis Mgr. Martin Jaček, Ph.D. 1.53 MB
Download Abstract in czech Mgr. Martin Jaček, Ph.D. 26 kB
Download Abstract in english Mgr. Martin Jaček, Ph.D. 23 kB
Download Autoreferat / doctoral thesis summary Mgr. Martin Jaček, Ph.D. 1.43 MB
Download Supervisor's review Doc. RNDr.Ing. Petr Tůma, PhD. 1.36 MB
Download Opponent's review prof. RNDr. Věra Pacáková, CSc. 126 kB
Download Opponent's review RNDr. Marek Vecka, Ph.D. 782 kB
Download Defence's report prof. MUDr. Libor Vítek, Ph.D. 153 kB
Download Errata Mgr. Martin Jaček, Ph.D. 36 kB