Laboratórium génového inžinierstva

Laboratórium génového inžinierstva a biotechnológie lipofilných biologicky aktívnych látok
Fakulta chemickej a potravinárskej technológie STU

Katedra/ústav: Oddelenie biochemickej technológie
Kontaktná osoba: Doc. Ing. Milan Čertík, PhD.
Kontakt: 0917 669 410
e-mail: milan.certik@stuba.sk
web stránka: http://www.fchpt.stuba.sk/generate_page.php?page_id=2408

Charakteristika:

Laboratórium doc. Ing. Milana Čertíka, PhD sa zameriava na štúdium biosyntézy mikrobiálnych lipidov a pigmentov ako aj na biotechnologickú reguláciu a nadprodukciu biologicky aktívnych metabolitov ako sú polynenasýtené mastné kyseliny, pigmenty a glykoproteíny. Laboratórium je taktiež zamerané na génové inžinierstvo a charakterizáciu hlavných génov kódujúcich biosyntézu biologicky aktívnych lipidov a karotenoidných pigmentov a ich funkčnú expresiu do mikroorganizmov a rastlín. Kolektív rutinne využíva rôzne mikroorganizmy v submerzných kultiváciach (zygomycétne vláknité huby, „červené“ kvasinky, tukotvorné kvasinky) a v polosuchých kultiváciach (zygomycétne vláknité huby) na dosiahnutie nadprodukcie cielených metabolitov ako aj na popis kľúčových metabolických krokov zapojených do biosyntézy lipidických štruktúr a pigmentov. Aplikácia polosuchých kultivácií vyústila do prípravy viacerých cereálnych bioproduktov funkčne obohatených o polynenasýtené mastné kyseliny a pigmenty, ktoré sú testované ako doplnky k ľudskej a živočíšnej strave. Laboratórium je výborne vybavené na rôzne typy kultivácii mikroorganizmov, na techniky génového inžinierstva a na detailnú analýzu sledovaných metabolitov. Odborná spôsobilosť kolektívu laboratória je daná vysokou publikačnou aktivitou v riešenej oblasti i skúsenosťami vo výskumnej práci a množstvom pozvaných prednášok na významných zahraničných kongresoch. Kolektív laboratória je tvorený dvomi zamestnancami (doc. Ing. Milan Čertík, PhD , Ing. Tatiana Klempová, PhD.), doktorandmi, diplomantmi a bakalármi. Laboratórium je medzinárodne uznávané a aktívne spolupracuje s viacerými domácimi a svetovými pracoviskami.

Projekty a publikácie:

Najvýznamnejšie projekty za posledné roky:

Zvýšenie nutričnej hodnoty rôznych druhov cereálnych surovín o plynenasýtené mastné kyseliny. Štátny projekt výskumu a vývoja „Kvalita, bezpečnosť a funkčnosť primárnych potravinových zdrojov“ č. 2003 SP 27/028 0E 02/028 0E 02. Ministerstvo pôdohospodárstva SR, 2003-2005
Zhodnotenie agroindustriálnych materiálov biotechnologickými postupmi aplikáciou mikroorganizmov produkujúcich metabolity využiteľné v potravinárstve, poľnohospodárstve, farmácii a veterinárnej praxi. Projekt VEGA č. 1/2390/05, Ministerstvo školstva SR, 2005-2007
Biotechnological production of bioactive lipids from agro-industrial byproducts. Project for bilateral scientific & technological cooperation between the Slovak Republic and the Hellenic Republic, č. projektu Gr/Slov/FCHPT/05, Ministerstvo školstva SR, 2005-2006
Regulácia biotechnologickej prípravy konjugovaných mastných kyselín (CLA). Štátny projekt výskumu a vývoja č. 2003 SP 270280 E01 028 0E01, Ministerstvo hospodárstva SR, 2003-2005
Fytosteroly a deriváty mastných kyselín. Štátny program výskumu a vývoja č. 2004 ŠP 26 028 0C 05, Využitie domácich surovín a zdrojov. Tématický okruh: Komplexné využitie rastlinných surovín. Ministerstvo hospodárstva SR, 2004-2006
Biotechnologické zhodnotenie domácich obnoviteľných zdrojov na biologicky aktívne produkty využiteľných v potravinárstve, farmácii a veterinárnej praxi. Projekt VEGA 1/0747/08, Ministerstvo školstva SR, 2008-2010
Kvasinky ako nástroj pre produkciu biotechnologicky hodnotných steroidov: biochemický a genetický prístup. Projekt APVV-0681-07, 2008-2010
Biomembrány: štruktúra a dynamika membrán vo vzťahu k bunkovým funkciám. Projekt excelentnosti VVCE-0064-07, 2008-2011
Investigations of factors affecting oxidation of frying oils and fried products. Výskumný projekt s PepsiCo International (USA), 2008 – 2010
Vybudovanie kompetenčného centra pre výskum a vývoj v oblasti molekulárnej medicíny. Projekt Štrukturálne fondy EU, Operačný program Výskum a Vývoj, ITMS projektu: 26240220071, 2011-2014
Biotechnologické zhodnotenie domácich poľnohospodárskych zdrojov na bioprodukty s cielenými nutričnými a funkčnými vlastnosťami. Projekt VEGA č. 1-0975-12, Ministerstvo školstva SR, 2012-2014
Scale-up procesu prípravy polynenasýtených mastných kyselín (PNMK) vláknitými hubami polosuchými fermentáciami. Národný štipendijný program – SAIA, Thajsko, 2012
Investigations of antioxidant compounds preventing oxidation of frying oils and fried products. Výskumný projekt s PepsiCo International (USA), 2011-2012
Biotechnologická príprava nových typov funkčných obilnín a cereálnych produktov obohatených o polynenasýtené mastné kyseliny a pigmenty. Projekt APVV 0662-11, 2012 – 2015
Nekonvenčný prístup prípravy obilnín so zvýšeným hospodárskym potenciálom. Projekt APVV-0294-11, 2012 – 2015
Regulácia „scale-up“ procesu prípravy polynenasýtených mastných kyselín (PNMK) vláknitými hubami polosuchými fermentáciami. Národný štipendijný program – SAIA, Thajsko, 2013
Nová hodnota primárnych produktov domácej rastlinnej výroby. Rezortný projekt Ministerstva pôdohospodárstva, 2013 – 2015
Univerzitný vedecký park STU Bratislava, Projekt Štrukturálne fondy EU, Operačný program Výskum a Vývoj, ITMS projektu:26240220084, 2013-2015

Najvýznamnejšie publikácie (celkovo 112, kapitol 8, konferenčných príspevkov 269 – pozvaných prednášok 14):

Čertík, M., Andráši, P., Šajbidor, J.: Effect of extraction methods on lipid yield and fatty acid composition of lipid classes containing g-linolenic acid extracted from fungi. J. Am. Oil Chem. Soc., 73(3), 1996, 357-365
Čertík, M., Nakahara, T., Kamisaka, Y.: Oleate 6-hydroxylase activity in the membrane fraction from an oleaginous fungus Mortierella ramanniana var. angulispora. Biochem. Biophys. Acta, 1304(1), 1996, 56-64
Čertík, M., Baltészová, L., Šajbidor, J.: Lipid formation and g-linolenic acid production by Mucorales fungi grown on sunflower oil. Lett. Appl. Microbiol., 25, 1997, 101-105
Pillai, M.G., Čertík, M., Nakahara, T., Kamisaka, Y.: Characterization of triacylglycerol biosynthesis in subcellular fractions of an oleaginous fungus Mortierella ramanniana var. angulispora. Biochem. Biophys. Acta, 1393(1), 1998, 128-136
Čertík, M., Sakuradani, E., Shimizu, S.: Desaturase-defective fungal mutants: useful tools for the regulation and overproduction of polyunsaturated fatty acids. Trends Biotechnol., 16, 1998, 500-505
Čertík, M., Shimizu, S.: Biosynthesis and regulation of microbial polyunsaturated fatty acid production. J. Biosci. Bioeng., 87(1), 1999, 1-14
Čertík, M., Horenitzký, R.: Supercritical CO₂ extraction of fungal oil containing g-linolenic acid. Biotechnol. Techniques, 13(1), 1999, 11-15
Čertík, M., Sakuradani, E., Kobayashi, M., Shimizu, S.: Characterization of the second form of NADH-cytochrome b₅ reductase gene from arachidonic acid-producing fungus Mortierella alpina 1S-4. J. Biosci. Bioeng., 88(6), 1999, 667-671
Čertík, M., Megová, J., Horenitzký, R.: Effect of nitrogen sources on the activities of lipogenic enzymes in oleaginous fungus Cunninghamella echinulata. J. Gen. Appl. Microbiol., 45(6), 1999, 289-293
Čertík, M., Shimizu, S.: Kinetic analysis of oil biosynthesis by arachidonic acid-producing fungus, Mortierella alpina 1S-4. Appl. Microbiol. Biotechnol., 54(2), 2000, 224-230
Rapta, P., Polovka, M., Zalibera, M., Breierová, E., Žitňanová, I., Márová, I., Čertík, M.: Scavenging and antioxidant properties of compounds synthesized by carotenogenic yeasts stressed by heavy metals – EPR spin trapping study. Biophysical Chemistry, 116(1), 2005, 1-9
Čertík, M., Sláviková, L., Masrnová, S., Šajbidor, J.: Enhancement of nutritional value of cereals with g-linolenic acid by fungal solid state fermentations. Food Technology and Biotechnology, 44(1), 2006, 75-82
Breierová, E., Gregor, T.,Marová, I., Čertík, M., Kogan, G.: Enhanced antioxidant formula based on a selenium-supplemented carotenoid producing yeast biomass. Chemistry & Biodiversity, 5(3), 2008, 440-446
Čertík, M., Adamechová, Z., Hanusová, V., Breierová, E.: Biotechnology as a useful tool for nutritional improvement of cereal-based materials enriched with polyunsaturated fatty acids and pigments. Acta Agronomica Hungarica, 56(4), 2008, 377-384
Fakas, S., Čertik, M., Papanikolaou, S., Aggelis, G., Komaitis, M., Galiotou-Panayotou, M.: γ-linolenic acid production by Cunninghamella echinulata growing on complex organic nitrogen sources. Bioresource Technology, 99(13), 2008, 5986-5990
Čertík, M., Adamechová, Z.: Cereal-based bioproducts containing polyunsaturated fatty acids. Lipid Technology, 21(11-12), 2009, 250-253
Laoteng, K., Čertík, M., Cheevadhanark, S.: Mechanisms controlling lipid accumulation and polyunsaturated fatty acid synthesis in oleaginous fungi. Chemical Papers, 65(2), 2011, 97-103
Laho, T., Váradyová, Z., Mihaliková, K., Kišidayová, S., Adamechová, Z., Čertík, M., Jalč, D.: Effects of pre-fermented cereals (ground barley and rye bran) enriched with fungal γ-linolenic acid on rumen fermentation parameters and lipid metabolism in vitro., Journal of Applied Microbiology, 111(3), 2011, 537-546
Marova, I., Carnecka, M., Halienova, A., Certik, M., Dvorakova, T., Haronikova, A.: Use of several waste substrates for carotenoid-rich yeast biomass production. Journal of Environmental Management, 95, 2012, 338-342
Salar, R.K., Certik, M., Brezova, V.: Modulation of phenolic content and antioxidant activity of maize by solid state fermentation with Thamnidium elegans CCF 1456. Biotechnology and Bioprocess Engineering, 17(1), 2012, 109-116
Zorádova Murínová, S., Dudášová, H., Lukáčová, L., Čertík, M., Šilhárová, K., Vrana, B., Dercová, K.: Adaptation mechanisms of bacteria during the degradation of polychlorinated biphenyls in the presence of natural and synthetic terpenes as potential degradation inducers. Applied Microbiology and Biotechnology, 94(1), 2012, 1375 - 1385
Čertík, M., Adamechová, Z., Laoteng. K.: Microbial production of gamma-linolenic acid: Submerged versus solid-state fermentations. Food Science and Biotechnology, 21(4), 2012, 921-926
Čertík, M., Breierová, E., Oláhová, M., Šajbidor, J., Márová, I.: Effect of selenium on lipid alternations in pigment-forming yeasts. Food Science and Biotechnology, 22(S), 2013, 45-51
Mike, N., Papp, G., Certik, M., Czibulya, Z., Kunsági-Máté, S., Ember, I., Vágvölgyi, C., Pesti, M., Gazdag, Z.: Regulation of cytotoxic, non-estrogenic, oxidative stress-induced processes of zearalenone in the fission yeast Schizosaccharomyces pombe. Toxicon, 73, 2013, 130-143
Čertík, M., Adamechová, Z., Guothová, L.: Simultaneous enrichment of cereals with polyunsaturated fatty acids and pigments by fungal solid state fermentations. Journal of Biotechnology, 168, 2013, 130-134
Klempova T., Mihalik, D., Certik, M.: Characterization of membrane bound fatty acid desaturases. General Physiology and Biophysics, 32, 2013, 445-458
Klempova, T., Basil, E.,, Kubatova, A., Certik, M.: Biosynthesis of gamma-linolenic acid and beta-carotene by Zygomycetes fungi. Biotechnology Journal, 8, 2013, 794-800
Čertík, M., Klempová, T., Guothová, L., Mihálik, D., Kraic, J.: Biotechnology for the functional improvement of cereal-based materials enriched with polyunsaturated fatty acids and pigments. European Journal of Lipid Science and Technology, 115(11), 2013, 1247-1256
Cibulková, Z., Čertík, M., Dubaj, T.: Thermooxidative stability of poppy seeds studied by non-isothermal DSC measurements. Food Chemistry, 150, 2014, 296-300
Mihalik, D., Gubisova, M., Klempova,T., Certik, M., Ondreickova, O., Hudcovicova, M., Klcova, L., Gubis, J., Dokupilova, I., Ohnoutkova L., Kraic, J.: Transformation of barley with artificial gene encoding for delta-6-desaturase. Biologia Plantarum, 2014, prijaté do tlače

Kapitoly v knihách

Čertík, M., Shimizu, S.: Progress in polyunsaturated fatty acid production by fungi. In: Recent Research Developments in Oil Chemistry (Pandalai, S.G., ed), Transworld Research Network, Trivandrum, India, Vol. 2, 1998, 89-103. (ISBN: 81-86846-15-8) (CA: 130-278990g)
Čertík, M.: Fermentation physiology and regulation of microbial polyunsaturated fatty acid biosynthesis. In: Research Advances in Bioscience & Bioengineering (Mohan, R.M. ed.), Global Research Network, Kerala, India, Vol. 1, 2000, 45-64. (ISBN: 81-87736-16-X)
Čertík, M.: Biotransformation of oils to value-added compounds. In: Biocatalysis and Bioenergy (Hou, C.T., Shaw, J.-F., eds.,). John Wiley & Sons, New Jersey, USA, 2008, 571-585. (ISBN: 978-0-470-13404-7)
Čertík, M., Hanusová, V., Breierová, E., Márová, I., Rapta, P.: Biotechnological production and properties of carotenoid pigments. In: Biocatalysis and Agricultural Biotechnology (Hou, C.T., Shaw, J.-F., eds.,). Tailor and Francis-CRC Press, Boca Raton, FL, USA, 2009, 355-375 (ISBN: 1420077031, 9781420077032)
Laoteng, K., Čertík, M.: Biotechnological production and application of high-value microbial oils. In: Industrial Fermentation: Food Processes, Nutrient Sources and Production Strategies (Krause, J., Fleischer, O., eds.). Nova Science Publisher, Inc., Hauppauge (NY, USA), 2010, 187-215 (ISBN: 978-1-60876-550-8)
Čertík, M., Adamechová, Z., Sláviková, L.: Biotechnological enrichment of cereals with polyunsaturated fatty acids. In: Biocatalysis and Biomolecular Engineering (Hou, C.T., Shaw, J.-F., eds.,). John Wiley & Sons, Hoboken (NJ, USA), 2010, 175-193 (ISBN: 978-0-470-48759-4)
Márová, I., Čertík, M., Breierová, E.: Production of Enriched Biomass by Carotenogenic Yeasts – Application of Whole-Cell Yeast Biomass to Production of Pigments And Other Lipid Compounds. In: Biomass - Detection, Production and Usage. Darko Matovic (Ed.), InTech, 2011, 345-384 (ISBN: 978-953-307-492-4)
Obruča, S., Márová, I., Čertík, M.: Whey: Attractive Substrate for Microbial Production of Substances and Materials for Medical Applications. In: Whey: Types, Composition and Health Implications (Rafael Mauro Benitez, Gustavo M. Ortero, Eds.) Nova Publishers (New York, USA), 2012, 53-92 (ISBN: 978-1-61942-862-1)