Národní úložiště šedé literatury

Čerstvost a trvanlivost rybích produktů
HAO, Ruoyi
2022 - anglický Ryby hrají důležitou roli v lidské stravě a zdraví jako zdroj lehce stravitelných a vysoce výživných živočišných bílkovin a vysoce hodnotných n-3 polynenasycených mastných kyselin (n-3 PUFA). Při vysoké vlhkosti, nízkém množství pojivových tkání a neutrální hodnotě pH však rybí svalovina podléhá zkáze více než jiné potravní svaly. Čerstvost ryb závisí na fyzikálních, chemických, biochemických a mikrobiologických změnách během pitvy, což je rozhodující pro kvalitu ryb. Zhoršení rybí svaloviny obecně závisí na třech mechanismech: enzymatické autolýze, oxidaci lipidů nebo proteinů a mikrobiálním růstu. Zhoršování kvality ryb je komplexní proces ovlivněný nutričním profilem svalů, mikroorganismy, podmínkami skladování. V současné době je v ČR vyvinut systém chovu omega-3 kaprů, umožňující zvýšení zdravých n-3 PUFA ve svalovině kapra obecného. Přínos tohoto kapra na lidské zdraví byl prokázán. Znalosti o potenciálním zásahu inovativního kultivačního systému do struktury živin, procesu kažení a čerstvosti kaprů však zatím nejsou k dispozici. V současné době se ryby uchovávané v chladu mění v oblíbené krmivo pro ryby s podporou dostupných chladicích řetězců a propagací konceptů zdravé konzumace čerstvých potravin. Nicméně kvalita ryb se během chlazeného skladování stále výrazně zhoršuje, což vede ke zkrácení čerstvosti a trvanlivosti. Tento proces řídí rychlý růst a metabolismus mikroorganismů přirozeně přítomných nebo z kontaminace. Nedávné studie však komplexně nezkoumaly roli mikroorganismů při snižování čerstvosti chlazených skladovaných ryb. Kromě toho, poháněné "zeleným konzumem", jsou oblíbené potraviny s malým množstvím syntetických přísad, ale více přírodními přísadami, které propagují esenciální oleje (EOs), které v posledních letech přitahují velkou pozornost ke konzervaci ryb. Konzervační účinky těchto EO na ryby jsou však rozporuplné. Jak tedy vytvořit dobrou konzervační strategii pro použití konzervačních metod založených na EO pro manipulaci s mikrobiálním znehodnocením a zachování čerstvosti ryb uchovávaných v chladu. Tato práce je věnována vyplnění těchto mezer ve znalostech. 1) Patentovaný systém chovu zjistil mírné zvýšení stability při skladování a trvanlivosti kapra prostřednictvím zkoumání rozdílů v potenciálních živinách, posmrtné čerstvosti a trvanlivosti mezi tradičně pěstovaným kaprem obecným a kaprem omega-3. 2) Byly odhaleny vztahy mezi typickými indikátory čerstvosti a několika dominantními mikroorganismy kažení a manipulace se zkaženými mikroorganismy konzervační metodou založenou na EOs u ryb skladovaných v chladu. 3) Senzoricky přijatelný antibakteriální povlak na bázi EOs byl vyvinut pro konzervaci rybích filetů skladovaných v chladu. 4) Byly stanoveny inteligentní strategie pro udržení čerstvosti a vlastností rybího gelového krmiva pomocí fenolických sloučenin a ošetření ultrazvukem zvýšením zesíťování proteinů. Fish plays an important role in the human diet and health as a source of easily digestible and highly nutritious animal protein and high value n-3 polyunsaturated fatty acids (n-3 PUFA). However, with high moisture, low amount of connective tissues, and neutral pH value, fish muscle is more perishable than other food muscles. Fish freshness depends on physical, chemical, biochemical, and microbiological changes during the post-mortem, which is crucial to fish quality. Generally, fish muscle deterioration depends on three mechanisms: enzymatic autolysis, lipid or protein oxidation, and microbial growth. The deterioration of fish quality is a complex process affected by the nutrient profile of muscles, microorganisms, storage conditions. Nowadays, a farming culture system of omega-3 carp, enabling the increase of healthy n-3 PUFA in common carp muscle, was developed in the Czech Republic. The benefits of this carp on human health have been proven. However, the knowledge of the potential intervention by the innovative culture system on the nutrients pattern, spoilage process, and freshness of carp is not available yet. Nowadays, chill-stored fish is turning into popular fish food with the encouragement of available cold-chains and promoting healthy consumption concepts of fresh food. Nevertheless, fish quality still deteriorates severely during chilled storage, leading to freshness and shelf-life reduction. The rapid growth and metabolism of microorganisms naturally present or from contamination drive this process. However, recent studies did not comprehensively investigate the microorganisms' role in the freshness reduction of chilled stored fish. Moreover, driven by 'green consumerism', foods with few synthetic additives but more natural ingredients are popular, promoting essential oils (EOs) attracting much attention for fish preservation in recent years. However, the preserving effects of these EOs on fish are inconsistent. Thus, how to establish a good preservation strategy for using EOs-based preservation methods to manipulate microbial spoilage and maintain the freshness of chill-stored fish. This thesis is devoted to filling these knowledge gaps. 1) The patented farming system was found a slight increase in storage stability and shelf-life of carp via the investigation on the differences in the potential nutrients, post-mortem freshness, and shelf life between traditionally cultured common carp and omega-3 carp. 2) The relationships among typical freshness indicators and several dominant spoilage microorganisms and the manipulation of spoilage microorganisms by EOs-based preserving method in chill-stored fish were exposed. 3) A sensory acceptable EOs-based antibacterial coating was developed for the preservation of chill stored fish fillets. 4) Intelligent strategies for maintaining fish gel food freshness and properties via phenolic compounds and ultrasound treatment by enhancing protein cross-linking were established. Klíčová slova: Zhoršení rybí svaloviny; Kvalita skladování; Esenciální oleje; Mikrobiální kažení; Indikátory čerstvosti Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU. Čerstvost a trvanlivost rybích produktů

Ryby hrají důležitou roli v lidské stravě a zdraví jako zdroj lehce stravitelných a vysoce výživných živočišných bílkovin a vysoce hodnotných n-3 polynenasycených mastných kyselin (n-3 PUFA). Při ...

HAO, Ruoyi
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2022

Cirkulární a dlouhodobě udržitelná výživa ryb
ROY, Koushik
2022 - anglický Živiny vstupující do ryb krmivem jsou rybami vyloučeny jako odpadní produkty, nicméně, pokud jsou živiny integrovány do rostlin a tok živin je uzavřen (cirkuluje), pak lze odpadní produkty ryb pokládat za zdroj živin, nikoli za odpad. Zda jsou živiny pro ryby (tj. pro jejich výživu) nebo pocházejí z ryb (tj. vylučování) závisí převážně na interakcích managementu akvakultury, fyziologii ryb a prostředí, kde jsou ryby chovány. Použití krmiv produkovaných v souladu s cirkularitou nebo začlenění druhů, které nejsou společností akceptovány jako zdroje potravy/živin, jsou pravděpodobně budoucí zdroje výživy buď pro člověka (potraviny), nebo pro hospodářská zvířata (krmivo). Nicméně, u zmíněných možností se lze setkat s problémy. Na jednu stranu nemusí být známé či dostupné živinové nároky pěstované "potraviny", na stranu druhou nutriční hodnota "krmiva" nemusí být plně optimální. Úplná integrace krmiva a potravin pod deštník "cirkularity" by tedy přinesla úplně nové výzvy. Management krmení či zajišťování výživy v akvakultuře má vliv na neutralizaci živinové stopy a dosažení udržitelné produkce. Nicméně, živinová stopa managementu krmení v polointenzivním rybničním chovu ryb je minimální ve srovnání s mnohonásobně vyšší kladnou hodnotou ekosystémových služeb, které právě rybniční ekosystémy přinášejí. Udržitelná produkce by se proto měla v budoucnu zaměřit spíše na fungování ekosystému samotného, než slepě omezovat intenzitu produkce a předpokládat, že takové rozhodnutí by mělo významný pozitivní vliv na udržitelnost životního prostředí. Aplikace znalostí o výživě a vylučování ryb přináší možnost manipulace systému in vivo k dosažení maximální účinnosti zadržování živin a minimálních ztrát in situ. Pokud jsou výše zmíněné znalosti aplikovány v souladu se současnými ekologickými principy ve venkovním polointenzivním chovu ryb, budoucí adaptační strategie mohou být formulovány tak, aby bylo dosaženo lepší účinnosti využívání zdrojů (resource use efficiency). Celý systém (in vivo a in situ nutrients pool), fungující jak jednotlivě, tak synchronizovaně, musí být vizualizován jako jedna jednotka. Takový synchronizační mechanismus by měla být v budoucnu cílený při jakékoliv biomanipulaci (např. manipulace toku živin). Aplikace výživy ryb (a jejich vylučování) může mít mnohdy mnohem větší dosah. Znalost stravitelnosti různých živin širokého spektra ingrediencí krmiv a nutriční požadavky konkrétního druhu ryby můžou pomoci při hledání lepšího zdroje živin, než je původní konvenční, který se většinou neslučuje se zásadami cirkularity a udržitelnosti. Znalosti procesů transformace živin organismem (stravitelnost, metabolické ztráty), retenční limity živin nebo jejich limity ztrátové, dopady na růst ryb, vylučování ryb a forma ve které jsou odpadní produkty vyloučeny (suspendované versus rozpuštěné) můžou dále přispět k přesnější a efektivnější recyklaci a opětovnému využití živin (například v cirkulárním systému jako je akvaponie). V in vivo systému ryb lze navrhnout krmivo (přístupem tzv. na míru), jehož transformací v organismu lze dosáhnout úrovně živin, která by v in situ systému odpovídala živinovým nárokům rostlin nebo bakterií. The linear flow of nutrients from aquafeed, feeding fish to excretory products released by the fish if closed by integrating with plants, then the excretory waste does not seem to be a waste, but rather a resource. Whether a nutrient molecule is going in fish (i.e., nutrition) or coming from fish (i.e., excretion) depends a lot on the interactions of management decisions in aquaculture and the biological or physical environment of a feeding fish. If circular-origin feedstuffs are used in future aquaculture or species that are societal discards are integrated into aquaculture, both offer prospects as a nutrition source either for humans (food) or for farmed animals (feed). However, they are not without problems either- nutritionally. On the one hand, the nutritional requirements of raising such new circular origin 'food' may not be well known. On the other hand, the nutritional value of the circular origin 'feed' may not be perfect. Thus, completely integrating everything (feed and food) within an umbrella of 'circularity' would bring their own, completely new challenges. Feeding decisions or nutrition provisioning in aquaculture greatly impact neutralizing nutrient footprint and achieving sustainable production. But in semi-intensive pond aquaculture, the repercussions of feeding decisions and its resultant nutrient footprint are nothing compared to the many times higher positive value of intangible ecosystem services such systems provide. Therefore, the focus for sustainable production in the future should focus more on ecosystem functioning than blindly curbing production intensity and assuming it would make a significant difference in environmental sustainability. By using fish nutrition and excretion knowledge, there are possibilities to manipulate in-vivo systems to maximize nutrient retention efficiency and minimize losses in-situ. If these pieces of knowledge are applied in line with contemporary ecological principles in outdoor semi-intensive aquaculture systems, future adaptation strategies may be intelligently formulated to achieve improved resource use efficiency of a farming system. The entire system (in-vivo and in-situ nutrients pool) must be visualized as a unit, functioning individually but synchronized. The synchronization mechanisms should be targeted for future biomanipulation. The applications of fish nutrition (and excretion) can also be beyond the nutrition (growth and physiology) of farmed animals or emissions (and re-valorization) of nutrients. Knowledge of the digestibility of different nutrients in a wide range of feed ingredients by a particular fish species, and its established digestible nutrient requirement, can help find more precise replacements of finite, unsustainable, and conventionally overexploited or even non-circular resources presently used in aquafeed of a given species. The knowledge of nutrient partitioning (digestibility, metabolic losses), its retention or total loss limits and repercussions on growth and excretion by fish, composition of excreted products itself (suspended losses versus reactive losses) can further make the recycling and re-use of nutrients (in circular food system models like aquaponics) more precise and more efficient. Even using the knowledge, the in-vivo system of fish can be taken advantage of through tailored feed formulation (crude intake levels) that would result in manipulated levels of excreted nutrients in-situ, available to microbial processes or plants. Klíčová slova: Cirkulární; dlouhodobě udržitelná; výživa ryb; akvakultury Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU. Cirkulární a dlouhodobě udržitelná výživa ryb

Živiny vstupující do ryb krmivem jsou rybami vyloučeny jako odpadní produkty, nicméně, pokud jsou živiny integrovány do rostlin a tok živin je uzavřen (cirkuluje), pak lze odpadní produkty ryb ...

ROY, Koushik
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2022

Dýchání spermií ryb: druhová specifičnost a vliv teploty prostředí
RAHI, Deepali
2022 - anglický Tyto studie byly navrženy tak, aby zkoumaly roli mitochondriální respirace, glykolýzy, a oxidace mastných kyselin v energetickém zásobování spermatu u sladkovodních druhů ryb s vnějším oplozením lišících se rozdílnou délkou trvání motility spermatu a teplotou tření. První studie provedená na jeseterovi sibiřském (Acipenser baerii, Acipenseriformes) odhalila, že mitochondriální respirace je nezbytná pro zásobování spermatu energií, zatímco glykolýza a oxidace mastných kyselin mají menší význam jak před tak i po dosažení motility. Míra spotřeby kyslíku u spermatu (OCR) byla vyšší než u chladnomilných druhů, jako je např. pstruh, a nižší než u mořských druhů, například kambaly. Předložená studie také odhalila, že jeseteři patří do skupiny ryb, jejichž spermie mají schopnost zvýšit oxidační metabolismus po aktivaci motility a odpojit oxidační fosforylaci (OXPHOS). Ve druhé studii provedené na spermiích chladnomilného druhu mníka (Lota lota, Gadiformes) bylo zkoumáno fungování nejdůležitějších bioenergetických drah (mitochondriální dýchání, glykolýza a oxidace mastných kyselin) za teploty tření (4 °C) a maximální kritické teploty (CTmax, 15 °C). Při teplotě tření, podobně jako u spermií jesetera sibiřského, byla úloha glykolýzy a oxidace mastných kyselin v dodávce energie nevýznamná. Mitochondriální dýchání bylo detekovatelné v klidovém i pohyblivém stavu, ale po expozici spermatu inhibitoru dýchání nebyla pozorována žádná inhibice. Také rozsah OCR byl nejnižší ve srovnání s dostupnými údaji pro OCR u spermií Teleostů v pohyblivém nebo nepohyblivém stavu. Kromě toho nebyl OCR zvýšen po aktivaci motility nebo po ošetření odpojovacím činidlem. Naproti tomu při CTmax se aktivita OXPHOS stala dominantní. Míra spotřeby kyslíku byla zvýšena a mohla být inhibována použitím inhibitoru respirace. Dále, abychom mohli prozkoumat dlouhodobou motilitu spermatu jeseterů, jsme se zaměřili na na studium fosfokreatin-kreatinového (PCr-Cr) shuttle systému vedle předtím dříve studovaných drah - OXPHOS, glykolýzy a oxidace mastných kyselin. Výsledky získané u jesetera malého (A. ruthenus, Acipenseriformes) odhalily, že PCr-Cr kyvadlo, známé pro udržování homogenní koncentrace molekul ATP po celé délce bičíku, hraje aktivní roli, zatímco jsou spermie v klidovém stavu. Nebyl detekován žádný signifikantní příspěvek tohoto kyvadla v dodávání energie po aktivaci motility spermatu. Kromě toho prezentované výsledky také odhalily, že spermie jesetera, podobně jako spermie kapra a pstruha, mohou být po ukončení prvního období motility reaktivovány a tyto podruhé aktivované spermie mohou úspěšně oplodnit jikry. Navíc bylo poprvé odhaleno, že OXPHOS a PCr-Cr shuttle systémy jsou nejdůležitější bioenergetické dráhy během procesu reaktivace spermií. Obecně shrnuto, u studovaných druhů ryb navzdory taxonomickým rozdílům a rozdílné výtěrové teplotě zůstala produkce a využití energie spermatu stejné: většina energie spermií byla dodávána ze skladovaného ATP, který byl syntetizován prostřednictvím OXPHOS během klidového ale bioenergeticky aktivního stavu. Jeseteři jsou také skupinou ryb, která má schopnost reaktivace spermatu, přičemž mitochondriální dýchání a kyvadlový systém PCr-Cr jsou hlavními mechanismy pro dodávku energie během procesu reaktivace The presented studies were designed to investigate the role of mitochondrial respiration, glycolysis, and fatty acid oxidation in the energy supply of spermatozoa in freshwater, externally fertilizing fish species possessing differences in sperm motility duration and spawning temperature. The first study conducted on Siberian sturgeon (Acipenser baerii, Acipenseriformes) revealed that mitochondrial respiration is essential for the energy supply of spermatozoa, while glycolysis and fatty acid oxidation have minor importance at both states - before and after attaining motility. Spermatozoon oxygen consumption rate (OCR) was higher than one detected for coldwater teleosts, such as trout, and lower than in marine species, for example, turbot. The presented study also revealed that sturgeons belong to the group of fishes whose spermatozoa possess the capacity to enhance oxidative metabolism after motility activation and uncoupling of oxidative phosphorylation (OXPHOS). In the second study conducted on spermatozoa of coldwater species burbot (Lota lota, Gadiformes), the functioning of the most important bioenergetic pathways (mitochondrial respiration, glycolysis, and fatty acid oxidation) was investigated at spawning temperature (4 °C) and maximum critical temperature (CTmax, 15 °C). At spawning temperature, similar to the results revealed for Siberian sturgeon spermatozoa, the role of glycolysis and fatty acid oxidation in energy supply was insignificant. Mitochondrial respiration was detectable at both quiescent and motile states, but no inhibition was observed after exposure of sperm to the respiratory inhibitor. Also, the OCR range was the lowest compared to the available data for OCR in teleost spermatozoa at motile or immotile state. Additionally, the OCR was not enhanced after motility activation or after treatment with an uncoupling agent. Contrastingly, at CTmax, the activity of OXPHOS became predominant. The OCR was enhanced, and that could be inhibited by using a respiratory inhibitor. Furthermore, to explore the long-lasting motility of sturgeon spermatozoa, succeeding steps were taken by studying the phosphocreatine-creatine (PCr-Cr) shuttle system apart from the previously studied pathways - OXPHOS, glycolysis, and fatty acid oxidation. The results obtained for sterlet (A. ruthenus, Acipenseriformes) revealed that PCr-Cr shuttle, known for maintaining a homogenous concentration of ATP molecules throughout the flagellar length, plays an active role while spermatozoa are at a quiescent state. No significant contribution of this shuttle in energy supply after sterlet sperm motility activation was detected. In addition to this, presented results also revealed that sturgeon spermatozoa, similar to carp and trout sperm, can be reactivated after the termination of the first motility period, and these secondly activated spermatozoa can successfully fertilize eggs. Moreover, for the first time, it was revealed that OXPHOS and PCr-Cr shuttle systems are the most crucial bioenergetic pathways during the sperm reactivation process. Overall, it was concluded that in the studied fish species, despite taxonomical differences or varying spawning temperature , sperm energy production and utilization strategy remained the same: most of the spermatozoon energy was derived from stored ATP that had been synthesized via OXPHOS during a quiescent but bioenergetically active state. Also, sturgeons are the group of fishes that possess an ability of sperm reactivation, with mitochondrial respiration and PCr-Cr shuttle system being the major contributing pathways for energy supply during reactivation process. Klíčová slova: fish; sperm; motility; bioenergetics; oxidative phosphorylation; glycolysis; fatty acid oxidation; reactivation Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU. Dýchání spermií ryb: druhová specifičnost a vliv teploty prostředí

Tyto studie byly navrženy tak, aby zkoumaly roli mitochondriální respirace, glykolýzy, a oxidace mastných kyselin v energetickém zásobování spermatu u sladkovodních druhů ryb s vnějším oplozením ...

RAHI, Deepali
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2022

Stárnutí rybích oocytů a modifikace histonů
WAGHMARE, Swapnil Gorakh
2022 - anglický Buněčné stárnutí oocytů je charakterizováno ztrátou funkčních schopností v průběhu času. Epigenetické změny jsou jedním z faktorů, které přispívají k procesu stárnutí oocytů. Epigenetické regulátory, jako je methylace DNA, modifikace histonů a nekódující RNA, řídí aktivitu buněčného genu bez změny základní sekvence DNA. Modifikace histonů patří mezi nejdůležitější a nejběžnější epigenetické konfigurace, které hrají klíčovou roli a významně ovlivňují úspěšnost vývoje těsně po oplození a při raném vývoji embryí. Každý oocyt obsahuje hlavní a zásadní informace, které jsou potřebné k průběhu a vývoji embryogeneze a k přestavbě rodičovských genomů. Základní molekulární procesy a dráhy způsobující stárnutí oocytů zůstávají však stále neznámé. Z tohoto důvodu je zapotřebí se nadále věnovat výzkumu, sledování a porozumění molekulárním mechanismům, které jsou zodpovědné za proces stárnutím oocytů. Tématem této disertační práce byl výzkum a sledování procesu stárnutí oocytů u ryb se zaměřením na modifikaci histonů. Vedle toho byl také sledován a zkoumán fenotyp oocytů a jejich funkční změny během stárnutí. V práci byly především využívány oocyty dánia pruhovaného (Danio rerio) jako významného modelového organismu, u kterého prozatím vliv stárnutí oocytů na ploidní abnormality embryií nebyl studován. Proto toto téma bylo součástí této práce. Ovšem především byla sledována a zkoumána modifikace histonů v molekulární analýze se zvláštním zaměřením na acetylaci histonů. Aby došlo k získání více informací o dynamice acetylace histonů během stárnutí rybích oocytů, začala být hodnocena aktivita histon acetyltransferázy. Oocyty dánia pruhovaného, která byla uchována při 26 °C po dobu 2 hodin po jejich umělém výtěru (HPV), vykázala plnou oplozeníschopnosti bez jejich výrazného snížení. U oocytů tohoto druhu byla pozorována téměř úplná ztráta jejich životaschopnosti a oplozeníschopnosti až po 6 HPV. Kromě toho byly u všech larev, které byly získané z oocytů uchovávaných 4 a 6 HPV, pozorovány morfologické abnormality. Ve srovnání s oocyty, které byly uchovávány jen 0 a 2 HPV, byl podíl ploidních abnormálních embryí dania pruhovaného významně vyšší u oocytů uchovávaných 4 HPV. Míra přežití embryí v očních bodech a míra líhnivosti se významně snížila v průběhu postupného stárnutí oocytů u kapra obecného (Cyprinus carpio). U amura bílého (Ctenopharyngodon idella) byl pozorován významný pokles míry přežití embryí již u oocytů, které byly uchovávány 1 HPV. Specifická acetylace histonů na H3K9, H4K5 a H4K8 nevykazovala významné rozdíly u různě starých oocytů kapra obecného a amura bílého. Histony H3K14ac a H4K16ac nevykázaly žádný projev změny ani u čerstvých a ani u starších oocytů kapra obecného a amura bílého. Histon H4K12ac výrazně zvýšil acetylaci u ocytů kapra obecného držených 28 HPV, zatímco stejný histon u oocytů amura bílého výrazně snížil acetylaci po 1 a 4 HPV. Aktivita histon acetyltransferázy (HAT) vykazovala rostoucí trend během procesu stárnutí u in vivo a in vitro držených oocytů kapra obecného. Aktivita HAT se u oocytů amura bílého výrazně zvýšila po 30 HPS. Získané výsledky týkající se acetylace histonu mají druhově specifický charakter a jsou závislé na stavu oocytu. Tyto získané výsledky jsou prvními vyýsledky, které popisují přítomnost H3K9ac, H4K5ac, H4K8ac a H4K12ac, stejně jako nepřítomnost H3K14ac a H4K16ac v metafáze II oocytech kapra obecného a amura bílého. Další výzkum zabývající se modifikací histonů a souvisejících genomových oblastí u různě uchovávaných a starých oocytů bude velmi užitečný pro další vysvětlení zákonitostí spojených s procesem stárnutím oocytů. Výzkum prezentovaný v této práci navíc naznačuje možnost potencionálně vyvinout prakticky využitelný epigenetický ukazatel kvality oocytů, který by byl schopný zhodnotit kvylitu oocytů v průběhu jejich inkubace a stárnutí před jejich oplozením. Cellular ageing is characterized by a loss of functional abilities over time. Epigenetic changes are one of the factors that contribute to ageing. Epigenetic regulators control the cellular gene activity without any alteration of the underlying DNA sequence. Epigenetic regulators like DNA methylation, histone modifications, and non-coding RNAs have been related to the ageing process. Histone modifications are among the most crucial and common epigenetic configurations that play a critical role in the post-fertilization success and early embryo development. Oocyte carries essential information to orchestrate embryogenesis and to remodel the parental genomes. The underlying molecular pathways driving oocyte ageing remain unknown. Investigations and understanding of the molecular mechanisms behind oocyte ageing are needed. Therefore, the investigation of the oocyte ageing, focusing on histone modifications were done. Egg phenotype and functional changes during fish oocyte ageing were examined. Despite being widely used as a model organism, the impact of oocyte ageing on ploidy abnormalities was not yet studied in zebrafish (Danio rerio). Therefore, the investigation on ploidy anomalies in embryos originating from different aged oocytes in zebrafish was performed. In the molecular analysis, histone modifications with a special focus on acetylation were performed. Histone acetyltransferase activity was assessed to get more information on the dynamics of histone acetylation during fish oocyte ageing. The current study reports that maintenance and manipulation of zebrafish oocytes at 26 °C for 2 hours post-stripping (HPS) was possible without significantly reducing fertilization potential. Almost complete loss of egg viability was observed at 6 HPS in zebrafish. In addition, physical abnormalities were observed in all larvae derived from 4 and 6 HPS-old oocytes. Compared to 0 and 2 HPS, the proportion of ploidy abnormal embryos was significantly greater at 4 HPS in zebrafish. The egg eyeing and hatching rates were significantly decreased by the elapsing time of oocyte ageing in common carp (Cyprinus Carpio). A significant decrease in embryo survival rate at 1 HPS was observed in grass carp (Ctenopharyngodon idella). The specific histone acetylation on H3K9, H4K5 and H4K8 didn't exhibit significant differences in different aged oocytes of common carp and grass carp. However, the histone H3K14ac and H4K16ac didn't show a signal either in fresh or aged oocytes in common carp and grass carp. The H4K12ac increased significantly at 28 HPS in common carp while decreased significantly at 1 and 4 HPS in grass carp. The histone acetyltransferase (HAT) activity showed an increasing trend during in vivo and in vitro oocyte ageing in common carp. The HAT activity increased significantly at 30 HPS in grass carp. The observed histone acetylation marks are reported to be species-specific and oocyte stage dependant. Therefore, the obtained results are the first to report the presence of H3K9ac, H4K5ac, H4K8ac, and H4K12ac, as well as the absence of H3K14ac and H4K16ac in common carp and grass carp metaphase II oocytes. Additionally, our findings suggest the possibility of developing an epigenetic marker for egg quality associated with fish oocyte ageing. Klíčová slova: kvalita oocytů; epigenetika; histonová acetylace; histonacetyltransferáza; ploidní anomálie; postovulační stárnutí Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU. Stárnutí rybích oocytů a modifikace histonů

Buněčné stárnutí oocytů je charakterizováno ztrátou funkčních schopností v průběhu času. Epigenetické změny jsou jedním z faktorů, které přispívají k procesu stárnutí oocytů. Epigenetické regulátory, ...

WAGHMARE, Swapnil Gorakh
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2022

Reproductive form and function in trait-based plant ecology: from species to communities
CSERCSÁNÉ VOJTKÓ, Anna
2021 - anglický This thesis focuses on reproductive functional trait patterns across different spatial scales. The following sections document novel results and their relevance in modern plant functional ecological theory. The thesis evaluates evolutionary and environmental processes driving functional trait variability with a special focus on sexual and vegetative reproduction. First, the thesis provides a synthesis on the role of sexual reproductive functional traits in plant community assembly processes pointing to current knowledge gaps (Chapter I). Then, using publicly available databases as well as data from field measurements, the following sections aim at filling these knowledge gaps. On the species level, sexual reproductive traits are identified as one of the most important axes of variability in plant form and function (Chapter II). On the level of communities, functional and phylogenetic diversity is studied within and across different habitat types (Chapter III and IV). This thesis focuses on reproductive functional trait patterns across different spatial scales. The following sections document novel results and their relevance in modern plant functional ecological theory. The thesis evaluates evolutionary and environmental processes driving functional trait variability with a special focus on sexual and vegetative reproduction. First, the thesis provides a synthesis on the role of sexual reproductive functional traits in plant community assembly processes pointing to current knowledge gaps (Chapter I). Then, using publicly available databases as well as data from field measurements, the following sections aim at filling these knowledge gaps. On the species level, sexual reproductive traits are identified as one of the most important axes of variability in plant form and function (Chapter II). On the level of communities, functional and phylogenetic diversity is studied within and across different habitat types (Chapter III and IV). Klíčová slova: plant community assembly; functional diversity; phylogenetic diversity; plant economic spectrum; floral traits; clonal traits Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU. Reproductive form and function in trait-based plant ecology: from species to communities

This thesis focuses on reproductive functional trait patterns across different spatial scales. The following sections document novel results and their relevance in modern plant functional ecological ...

CSERCSÁNÉ VOJTKÓ, Anna
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2021

Assembly rules in plant communities
ŠVAMBERKOVÁ, Eva
2021 - anglický Understanding the mechanisms of species co-occurrence in plant communities and determining the most important drivers of community assembly is one of the central questions in community ecology. Problematics of assembly rules is relatively difficult and most of the studies are based on null models, simulations, or observational methods rather than on experimental approach. This thesis focused on an experimental approach which can clarify many ecological mechanisms contributing to answer many questions related to assembly rules concept. Research in this thesis was focused both on stochastic and deterministic processes influencing the species community composition. Adding seeds or transplants of different species (including also the non-resident species) into community and also into plots with restricted competition and monitoring their establishment and survival for several years, the research highlighted the important role of priority effects on species community composition, the importance of the biotic filter as one of the main drivers in composition of meadow species and suggested that species composition is necessary to compare with the appropriately defined species pool. Research in this thesis also compared different estimation methods of species pool assessment with experimentally determined species pool trying to find the most appropriate possibility of the estimation of species pool. Understanding the mechanisms of species co-occurrence in plant communities and determining the most important drivers of community assembly is one of the central questions in community ecology. Problematics of assembly rules is relatively difficult and most of the studies are based on null models, simulations, or observational methods rather than on experimental approach. This thesis focused on an experimental approach which can clarify many ecological mechanisms contributing to answer many questions related to assembly rules concept. Research in this thesis was focused both on stochastic and deterministic processes influencing the species community composition. Adding seeds or transplants of different species (including also the non-resident species) into community and also into plots with restricted competition and monitoring their establishment and survival for several years, the research highlighted the important role of priority effects on species community composition, the importance of the biotic filter as one of the main drivers in composition of meadow species and suggested that species composition is necessary to compare with the appropriately defined species pool. Research in this thesis also compared different estimation methods of species pool assessment with experimentally determined species pool trying to find the most appropriate possibility of the estimation of species pool. Klíčová slova: abiotic filter; assembly rules; biotic filter; plant community; competition; co-occurrence; establishement; priority effect; sowing experiment; species pool; transplant experiment Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU. Assembly rules in plant communities

Understanding the mechanisms of species co-occurrence in plant communities and determining the most important drivers of community assembly is one of the central questions in community ecology. ...

ŠVAMBERKOVÁ, Eva
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2021

Intrinsic behavioural parameters of autonomous objects based on motion
LONHUS, Kirill
2021 - anglický This thesis outlines quantitative behaviour analysis methods. In laboratory conditions, the video tracking-based methods are the best, and thus they are investigated in depth. Methods of image acquisition, physical camera calibration, and spectral image reconstruction are intensively discussed in the author's articles, which are included in the thesis. Software solution for individualized object tracking was developed and applied to aquarium fish. Causality networks were introduced, investigated, and applied to multiple agent data of swimming fish. The networks highlighted school hierarchy, allowed to mine individual parameters of agents, and achieve the primary goal of the thesis -- how individual behaviour manifests itself in collective behaviour. This thesis outlines quantitative behaviour analysis methods. In laboratory conditions, the video tracking-based methods are the best, and thus they are investigated in depth. Methods of image acquisition, physical camera calibration, and spectral image reconstruction are intensively discussed in the author's articles, which are included in the thesis. Software solution for individualized object tracking was developed and applied to aquarium fish. Causality networks were introduced, investigated, and applied to multiple agent data of swimming fish. The networks highlighted school hierarchy, allowed to mine individual parameters of agents, and achieve the primary goal of the thesis -- how individual behaviour manifests itself in collective behaviour. Klíčová slova: collective behaviour; causality; school hierarchy; quantitative behaviour; network analysis Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU. Intrinsic behavioural parameters of autonomous objects based on motion

This thesis outlines quantitative behaviour analysis methods. In laboratory conditions, the video tracking-based methods are the best, and thus they are investigated in depth. Methods of image ...

LONHUS, Kirill
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2021

Plasma-Assisted Deposition of Functional Bioactive Nanostructured Films
SEZEMSKÝ, Petr
2021 - anglický Ph.D. práce se zaměřuje na interdisciplinární výzkum pokročilých materiálů pro vývoj biosenzorů s více doménovými senzorovými schopnostmi pro detekci biomolekul a patogenů, konkrétně spirochét lymské boreliózy, Borrelia burgdorferi s.l. Strategie výroby biosenzorů je založena na optickém vláknu, jehož povrch je pokryt pečlivě přizpůsobenými nanostrukturovanými tenkými vrstvami pomocí nízkoteplotního plazmatu. Práce demonstruje, že tenké vrstvy oxidu india a cínu (ITO), nanesené magnetronovým naprašováním na povrch optického vlákna, mohou sloužit jako účinný převodník pro elektrochemická a optická měření. Optická měření jsou založena na určování indexu lomu s využitím rezonance ztrátových módů (LMR), zatímco elektrochemická měření jsou prováděna převážně cyklickou voltametrií. Je ukázáno, že optimální design aktivního povrchu na optickém vláknu umožňuje současnou (v čase a in situ) optickou a elektrochemickou analýzu kapalin a detekci biologických komplexů včetně markerů patogenů lymské boreliózy. The Ph.D. thesis focuses on the interdisciplinary research of advanced materials for the development of biosensors with multiple domain interrogation capabilities for the detection of biomolecules and pathogens, namely, Lyme borreliosis spirochetes, Borrelia burgdorferi s.l. The strategy for biosensor fabrication is based on an optical fiber whose surface is coated by precisely tailored nanostructured thin films by means of low-temperature plasma. The thesis demonstrates that an indium tin oxide (ITO) thin film, deposited by magnetron sputtering onto the optical fiber surface, can serve as an effective transducer for electrochemical and optical measurements. The optical interrogation is based on the measurement of the refractive index utilizing lossy-mode resonance (LMR) phenomena, while the electrochemical interrogation is performed mostly by cyclic voltammetry. It is shown that the optimal design of the active surface on an optical fiber enables simultaneous (in time and in situ) optical and electrochemical interrogation of liquids and detection of biological complexes, including markers of Lyme borreliosis pathogens. Klíčová slova: senzory pro detekci biomolekul a patogenů; analýza kapalin; více doménová detekce; ITO; optická vlákna; rezonance ztrátových módů; elektrochemie; cyklická voltametrie; magnetronové naprašování; fyzika plazmatu; fyzika pevných látek Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU. Plasma-Assisted Deposition of Functional Bioactive Nanostructured Films

Ph.D. práce se zaměřuje na interdisciplinární výzkum pokročilých materiálů pro vývoj biosenzorů s více doménovými senzorovými schopnostmi pro detekci biomolekul a patogenů, konkrétně spirochét lymské ...

SEZEMSKÝ, Petr
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2021

Structural variability of cyclic cyanobacterial lipopeptides: their biosynthesis and features affecting their bioactivity
HÁJEK, Jan
2021 - anglický This thesis is devoted to the diversity of cyanobacterial cyclic lipopeptides and their bioactivity. Special class of cyclic cyanobacterial lipopeptides puwainaphycins and minutissamides was studied in terms of their structural diversity, biosynthesis and structure-activity relationship. Chemical diversity of observed variants in cyanobacterial strains was correlated with the genetic background for their biosynthesis from which the probable cores of biosynthesis were inferred. Biological activity (mainly the cytotoxicity and anti-fungal activity) of major natural puwainaphycin and minutissamide variants was studied in detail. Finally, semi-synthetic puwainaphycin and minutissamide variants were prepared in order to study the relationship between distinct functional moieties and their effect on the bioactivity of the lipopeptide. Klíčová slova: cyanobacteria; cyclic lipopeptide; bioactivity Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU. Structural variability of cyclic cyanobacterial lipopeptides: their biosynthesis and features affecting their bioactivity

This thesis is devoted to the diversity of cyanobacterial cyclic lipopeptides and their bioactivity. Special class of cyclic cyanobacterial lipopeptides puwainaphycins and minutissamides was studied ...

HÁJEK, Jan
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2021

Evolution of the sex determination pathway in the Mediterranean flour moth, Ephestia kuehniella
VISSER, Sander
2021 - anglický The sex determination pathway in insects is a fast evolving gene cascade. In particular, the genes at the top of this cascade differ even between closely related species. This study explores the sex determination pathway of the Mediterranean flour moth, Ephestia kuehniella, which is widely used as a food source for the mass rearing of biological control agents. Therefore, an ortholog of the Masculinizer gene was identified and its role in sex determination was assessed by applying RNA interference (RNAi). In addition, a putative feminizing gene was identified on the W chromosome of E. kuehniella and a closely related species, and their genetic structure was determined by qPCR, Southern hybridization, and fluorescence in situ hybridization. The data contribute to our understanding of the sex-determining system in E. kuehniella and the evolution of the sex determination pathway in Lepidoptera. The sex determination pathway in insects is a fast evolving gene cascade. In particular, the genes at the top of this cascade differ even between closely related species. This study explores the sex determination pathway of the Mediterranean flour moth, Ephestia kuehniella, which is widely used as a food source for the mass rearing of biological control agents. Therefore, an ortholog of the Masculinizer gene was identified and its role in sex determination was assessed by applying RNA interference (RNAi). In addition, a putative feminizing gene was identified on the W chromosome of E. kuehniella and a closely related species, and their genetic structure was determined by qPCR, Southern hybridization, and fluorescence in situ hybridization. The data contribute to our understanding of the sex-determining system in E. kuehniella and the evolution of the sex determination pathway in Lepidoptera. Klíčová slova: Ephestia kuehniella; sex determination; Masculinizer; Feminizer; Plodia interpunctella; Lepidoptera; gene duplication Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU. Evolution of the sex determination pathway in the Mediterranean flour moth, Ephestia kuehniella

The sex determination pathway in insects is a fast evolving gene cascade. In particular, the genes at the top of this cascade differ even between closely related species. This study explores the sex ...

VISSER, Sander
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2021