Tracking optical properties and antioxidant activities of polyphenols by joint theoretical and experimental approaches.

Mgr. Michal BILER

Doctoral thesis

Tuninig optical properties to track oxidant/prooxidant activities of polyphenols.

Abstract:

Polyphenols are abundantly found in many fruit, vegetables, beverages, etc. and they possess many potential health benefits. Computational methods were thoroughly used through this thesis to rationalize, describe and predict physical chemical properties of flavonolignans and pyranoanthocyanins. Here, we aim at an understanding of polyphenol biological actions at a molecular level. All outcomes from the theoretical computations were discussed with respect to experimental data. The properties related to antioxidant activity of flavonolignans were investigated by density functional theory (DFT) methods. The pH dependence of ultraviolet/visible (UV/Vis) absorption properties of flavonolignans and pyranoanthocyanins were evaluated by time dependent (TD-) DFT methods, and noncovalent interactions were investigated within dispersion-corrected DFT methods. A short overview is also given on interaction of such compounds with biomolecules. Chapter 6 presents yet not published results of several noncovalent pigment: copigment systems. This part of the results serves as a good starting point to search for 'the best copigment'.

Abstract:

Polyfenoly jsou hojně zastoupeny v mnoha druzích ovoce, zeleniny, nápojů atd. a mají mnoho biologických aplikací. Tato disertační práce využívá výpočetní kvantové metody k popisu a racionalizaci fyzikálně-chemických vlastnosti flavonolignanů a pyranoantokyaninů pro lepší porozumění jejich biologických účinků na molekulární úrovni. Všechny výstupy z teoretických výpočtů jsou diskutovány vzhledem k experimentálním datům. Metody funkcionálu hustoty (DFT) byly použity při studiu antioxidační aktivity daných sloučenin. Časově závislé TD-DFT metody posloužily pro popis UV/Vis absorpčních spekter flavonolignanů a pyranoantokyaninů a jejich pH závislosti, a disperzně-korigované DFT-D metody byly využity při popisu nekovalentních interakcí. Stručně jsou také popsány interakce těchto molekul s biomolekulami. Kapitola 6 představuje zatím nepublikované výsledky týkající se nekovalentních interakcí v systémech pigment: kopigment, které poslouží pro budoucí studie k nalezení 'nejlepšího' kopigmentu.

Keywords

Polyfenoly, DFT, Nekovalentní interakce, UV/Vis absorpce, Antioxidanty

Jazyk práce: English

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 21. 12. 2016

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: doc. RNDr. Martin Kubala, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Doctoral programme / odbor:
Physics / Biophysics