Detail předmětu

Biotechnologie přírodních látek

FCH-MCO_AEBPovinnýMagisterský navazující (druhý cyklus)Ak. rok: 2017/2018Zimní semestr2. ročník4  kredity

Předmět je věnován přehlednému seznámení studentů s dynamicky se rozvíjejícím oborem farmaceutického a biotechnologického průmyslu. Studenti se seznámí ve zkrácené formě s hlavními typy přírodních látek vyráběnými klasickými biotechnologickými procesy (antibiotika, alkaloidy apod.) i s přírodními látkami, které jsou připravovány rekombinantními technologiemi (enzymy). V obecné části je pozornost věnována především metabolickým drahám vedoucím k produkci hlavních skupin přírodních látek, poté se probírají jednotlivé typy přírodních látek produkovaných biotechnoloficky, jejich indikace a funkce v organismu a v patologii. Z hlavních skupin přírodních látek jsou podrobněji diskutovány polyscharidy, enzymy, vitaminy, antibiotika, alkaloidy, terpenoidy a fenolické látky.

Výsledky učení předmětu

Studenti se seznámí ve zkrácené formě s hlavními typy přírodních látek vyráběnými klasickými biotechnologickými procesy (antibiotika, alkaloidy apod.) i s přírodními látkami, které jsou připravovány rekombinantními technologiemi. V obecné části je pozornost věnována především metabolickým drahám vedoucím k produkci hlavních skupin přírodních látek, poté se probírají jednotlivé typy přírodních látek produkovaných biotechnologicky, jejich indikace a funkce v organismu a v patologii.

Doporučená nebo povinná literatura

Z:Rehm,H.-J.,Reed G.: Biotechnology: Products of Secondary Metabolism, Vol 7, 2nd Ed, Wiley, Weinheim, 2008
D: Jean Bruneton: Pharmacognosy. Lavoisier Publishing Inc., Paris, 1999, reprint 2001
D:Madigan M.T.,Brock Biology of Microorganisms,12th edition,Pearson Benjamin Cummings,San Francisco,2009
D:Ho, R.J.Y: Biotechnology and Biopharmaceuticals, Wiley, 2003
D:Rehm,H.-J.,Reed G.: Biotechnology, 12 Vols., 2nd Ed, Wiley, Weinheim, 2008

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Výuka předmětu je realizována formou: Přednáška - 2 vyučovací hodiny týdně. Vyučujícím a studentům je k dispozici e-learningový systém LMS Moodle.

Způsob a kritéria hodnocení

Průběžná práce v semestru - krátké prezentace studentů mohou být součástí výsledného hodnocení. Zkouška probíhá ústní formou.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

Osnova dle týdenního členění výuky (1 týden jakočasová rezerva):
1. Definice přírodních látek a produktů . Přehled hlavních skupin biotechnologicky významných přírodních látek. Souvislost mezi strukturou a metabolicko produkcí.
2. Přehled hlavních metabolických drah primárního i sekundárního metabolismu. Principy účinku biologicky aktivních látek, cíle biologické aktivity na molekulární, buněčné a orgánové úrovni.
3. Biotechnologická produkce primárních a sekundárních metabolitů. Vývoj biologického činitele procesu - fyziologická adaptace, genová modifikace, transformace vyšších organismů
4. Polysacharidy: vláknina, gumy, slizy, pektiny. Deriváty cukrů. Rostliny a mikroorganismy produkující polysacharidy s významným biologickým účinkem, biotechnologická produkce.
5. Specificky aktivní proteiny a enzymy. Biotechnologická produkce enzymů, využití enzymů v biotechnologiích. Lektiny, intensivně sladké proteiny. Přírodní látky odvozené od aminokyselin.
6. Biotransformace - základní charakteristika procesů. Příklady využití biotransformací v biotechnologiích.
7. Antibiotika - charakteristika, produkční organismy, technologické procesy. Současný stav produkce ve světě, výzkum a vývoj
8. Cytostatika a kancerostatika - charakteristika, produkční organismy, technologické procesy
9. Alkaloidy. Obecné vlastnosti, taxonomický výskyt, protoalkaloidy. Alkaloidy ovlivňující signální funkci acetylcholinu. Produkční organismy, technologie. Drogy a jejich účinky, legislativa.
10. Vitamíny - charakteristika, produkční organismy, technologické procesy
11. Fenolické látky. Obecné vlastnosti. Jednoduché fenoly, fenolické kyseliny a jejich estery, kumariny. Flavonoidy a lignany. Fytoestrogeny. Třísloviny. Chinony. Orcinoly a floroglucinoly.
12. Terpenoidy. Monoterpeny a esenciální oleje. Toxické diterpeny. Triterpenoidy, steroidy a karotenoidy.

Cíl

Cílem předmětu je uvést přehled hlavních typů přírodních látek vyráběnými klasickými biotechnologickými procesy (antibiotika, alkaloidy apod.) i s přírodních látek, které jsou připravovány rekombinantními technologiemi. Součástí předmetu je přehled metabolických drah produkce významných přírodních látek a též biologické účinky těchto látek.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Přednášky nejsou povinné, ale doporučují se.

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

eLearning