|
|
Půdní aplikace hydrogelů s obsahem rhizobakterii
Hlaváčková, Barbora ; Černayová, Diana (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Rhizobakterie podporující růst rostlin (PGPR) se řadí do skupiny půdních bakterií, které mohou svými mechanismy ovlivňovat růst rostlin. V posledních letech dochází k nárůstu používání těchto podpůrných látek ve formě biohnojiv s cílem zvýšit výnosy a zlepšit růst plodin v nepříznivých podmínkách ekologicky šetrným způsobem. Cílem této bakalářské práce bylo posoudit vliv externího přídavku PGPR v různých formách na fyzikálně-chemické charakteristiky půdy a na růst modelových rostlin lociky seté v prvním případě bez omezení závlahy a ve druhém případě za podmínek omezené závlahy. Byl vybrán konkrétní kmen bakterie Azotobacter vinelandii CCM 289 pro přípravu čtyř forem ošetření, konkrétně biomasa v PBS, alginátový gel bez bakteriální kultury, gel s bakteriální kulturou a lyofilizovaný gel s bakteriální kulturou. Vliv jednotlivých ošetření byl porovnán s negativní kontrolou bez přídavku PGPR, jelikož různé formy ošetření mohou dosahovat odlišné efektivity kolonizace rhizosféry, což může mít různý vliv na růst rostlin. K posouzení vlivu přídavku PGPR byly v průběhu kultivačních experimentů měřeny fyzikálně-chemické charakteristiky půdy (vlhkost, pH) a růstové charakteristiky lociky seté, jako je počet listů, výška a šířka nadzemních částí těchto modelových rostlin. Po ukončení kultivačních experimentů byly stanoveny základní růstové parametry modelových rostlin z jednotlivých ošetření, jako je celková délka, délka nadzemních částí a kořenů modelových rostlin, dále také celková hmotnost jednotlivých rostlin a hmotnost jejich nadzemních částí a kořenů. Po vysušení byla charakterizována celková hmotnost sušiny jednotlivých rostlin a hmotnost sušiny nadzemních částí rostlin a kořenů. Po vysušení byla analyzována hustota kořenů provedením jejich skenů a porovnána mezi jednotlivými ošetřeními. Na půdních výluzích z jednotlivých ošetření po ukončení kultivačních experimentů byl analyzován vliv přídavku PGPR na mikrobiální aktivitu půdy použité v experimentech pomocí kultivace na Petriho miskách s agarovým mediem a pomocí sady BIOLOG EcoPlate byla stanovena hodnota průměrného vývoje barvy jamky (AWCD) a výsledky byly srovnány s jednotlivými ošetřeními mezi kultivačními experimenty, které probíhaly s odlišnými podmínkami zavlažování. Na půdních výluzích z vysušených půd po ukončení kultivačních experimentů byly provedeny fyzikálně-chemické charakteristiky (pH, vodivost). Na vysušených půdách jednotlivých ošetřeních bylo analyzováno množství organické a anorganické frakce metodou TGA. Výsledky byly mezi sebou porovnány a byl posuzován vliv různých forem externího přídavku PGPR na fyzikálně-chemické charakteristiky zvolené půdy za podmínek bez omezení závlahy a za podmínek s omezením závlahy v průběhu experimentů.
|
|
|
Studium vlivu plazmatem aktivované vody na rychlost dekompozice organické hmoty za využití metody „tea bag index“
Bednařík, Tomáš ; Kalina, Michal (oponent) ; Kozáková, Zdenka (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá vlivem plazmatem aktivované vody na rychlost dekompozice organické hmoty pomocí metody tea bag index. V první část teorie bakalářské práce se zabývá plazmou a plazmatem aktivovanou vodou. Ve druhá část se zabývá metodou tea bag índex a analytickými metodami využitých v této práci. V experimentální části bylo cílem práce bylo připravit plazmatem aktivovanou vodu pomocí dielektrického bariérového výboje (DBD) a štěrbinového (pin-hole) výboje. Dále provést fyzikálně-chemickou charakteristiku plazmatem aktivované vody, tj. stanovení koncentrace H2O2, NO3–, NO2–, změřit její konduktivitu a pH, stanovenit pH půdy dvěma metodami. První metodou bylo stanovení pomocí destilované vody a druhá pomocí 0,2 M KCl. Posledním cílem bylo stanovit rychlost rozkladu organické hmoty pomocí tea bag indexu a Posoudit vliv plazmatem aktivované vody na fyzikálně-chemické vlastnosti půdy. Získané výsledky naznačují pozitivní vliv na půdní mikroorganismy a vlastnosti plazmatem aktivované vody. Dalším krokem ve zkoumání bylo připravit nádobový experiment, vyrobit a charakterizovat plazmatem aktivovanou vodu pro zálivku modelových rostlin, v tomto případě se jedná o salát.
|
|
|
Vliv biouhlu na distribuci organické hmoty v půdě
Haleš, Petr ; Širůček, David (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Biouhel je materiál bohatý na organický uhlík, který je možno využít v zemědělství jako půdní kondicionér. Volba typu zdrojové biomasy a podmínek použitých při pyrolýze (doba zdržení, teplota) může mít rozdílný vliv na fyzikálně-chemické vlastnosti tohoto materiálu. V této bakalářské práci byly využity biouhly vyrobené z otrub, dřevní štěpky, kukuřice a kompostu, pyrolyzované při teplotě 600 °C. Dřevní štěpka byla pyrolyzována při 400–700 °C. Tyto biouhly byly luhovány modelovou dešťovkou. Cílem zde bylo posoudit, jak podmínky výroby biouhlu ovlivní množství a povahu látek vyluhovaných z toho materiálu. V druhé části práce byl využit komerční biouhel Agrouhel z čistírenských kalů odpadních vod, který byl pyrolyzován při 450–470 °C („Káňa“). Ten byl luhován jak modelovou dešťovkou, tak i zředěnými roztoky kyseliny citronové (simulace kořenových exudátů) a peroxidu vodíku (simulace enzymatické degradace biouhlu). Na výluzích po každém cyklu byly provedeny fyzikálně-chemické charakterizace (pH a vodivost). Na roztocích po 1., 5. a 10. cyklu byly provedeny další analýzy (UV-VIS a ICP-OES). Na pevném nevyluhovaném biouhlu a vzorku po 10. cyklu byl stanoven obsah anorganické a organické frakce a bylo zjištěno složení prvků v organické frakci (TGA a EA). Byl také proveden kultivační experiment s biouhlem Káňa na modelové rostlině (Locika setá). Biouhel po kultivaci byl analyzován (pH, vodivost, ICP-OES, TGA a EA) a výsledky byly srovnány s biouhly Káňa luhované různými modelovými prostředími. Na původním biouhlu Káňa a biouhlu získaném po ukončení kultivačního experimentu byla provedena také extrakce fulvinových a huminových kyselin, které byly analyzovány na množství anorganického a organického podílu a zastoupení organických prvků (TGA a EA). Výsledky poté byly mezi sebou porovnány a byly posuzovány vzájemné souvislosti mezi laboratorním působením jednotlivých půdních činitelů a jejich souhrnnému působení během půdního kultivačního experimentu.
|
|
|
Interakce modifikovaných polymerů s liposomy
Dimidova, Aleksandra ; Kalina, Michal (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Cílem této práce bylo zkoumat interakce modifikovaných polymerů s vezikulárními systémy, se zaměřením na hydrofobně modifikované biopolymery. Práce zahrnovala rešerši literatury, návrh experimentů pro studium těchto interakcí, provedení experimentů a zhodnocení jejich výsledků z hlediska potenciální medicínské aplikace. Byly studovány různé metody přípravy liposomů s cílem optimalizovat jejich fyzikálně-chemické vlastnosti pro efektivní doručování léčiv. Přestože příprava liposomů z DPPC čelila problémům kvůli kvalitě chemikálií, metoda ethanolového přikapávání vedla k tvorbě stabilních liposomů. Tyto liposomy prokázaly dobrou velikost a stabilitu, a jejich interakce s palmitoyl hyaluronátem sodným naznačila potenciál pro zvýšení velikosti liposomů a ovlivnění jejich stability.
|
|
|
Polyvinylalkoholové hydrogely s gradientovou strukturou v hustotě sesítění
Ščotková, Romana ; Kalina, Michal (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce představuje jednu z mnoha možností fyzikální přípravy PVA hydrogelů s gradientem v hustotě sesítění. Na základě vypracované rešerše, jejíž hlavní náplní byly způsoby přípravy gradientových hydrogelů a charakterizace jejich vlastností, byla vybrána metoda cyklického mrazení a tání, která byla optimalizována se zaměřením na vybrané parametry (molekulová hmotnost polymeru, počet cyklů, délka a teplota cyklů, způsob mrazení) při přípravě. Dalším krokem bylo provedení pilotních experimentů vedoucích k potvrzení a charakterizaci vzniklé gradientové struktury vybranými instrumentálními technikami jako je reometrie, rastrovací elektronová mikroskopie nebo metoda založena na sledování úbytku disperzního prostředí při sušení vzorků. Kromě potvrzení gradientové struktury byl jedním ze studovaných parametrů také vliv přídavku polysacharidu, a vytvoření tak semi-interpenetrovatelné sítě, na výsledné mechanické vlastnosti. Gradientové hydrogely s různou molekulovou hmotností či přídavky polysacharidu coby modelového difuzního činidla byly ve druhé části experimentální práce porovnávány na základě difuzních experimentů za využití methylenové modři. V závěru práce byly všechny získané výsledky diskutovány a byla navržena doplňující měření pro hlubší pochopení dané problematiky.
|
|
|
Stanovení penetrace aktivních látech
Blažejová, Natálie ; Kalina, Michal (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřená na simulaci penetrace aktivních látek používaných v kosmetických přípravcích. Byla sepsána teoretická část, která se zaměřovala na základní charakteristiku aktivních látek používaných v kosmetickém i farmaceutickém průmyslu. Byla popsána metoda stanovení těchto aktivních látek prostřednictvím Franzových difuzních cel, které slouží ke stanovení koncentrace aktivních látek prošlých skrze kůži použitím různých modelů kůže. Experimentální část byla zaměřena na simulaci penetrace dvou aktivních látek, bisabololu a ektoinu, které byly pro tuto práci poskytnuty kosmetickou firmou Nobilis Tilia. Bylo stanoveno množství těchto aktivních látek prostřednictvím Franzových difuzních cel, kdy byly použita syntetická Strat-M® membrána a membrána připravená z kůže prasečího ucha. Dále byla použita metoda tape-stripping, která slouží ke stanovení aktivní látky ve vrstvách kůže. Všechny vzorky byly následně analyzovány metodou UV-VIS spektrometrie a kapalinové chromatografie.
|
|
|
Transportní a mechanické vlastnosti hybridních hydrogelů na bázi gellanu
Sokolínský, Jan ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Náplní této diplomové práce je studium mechanických a transportních vlastností hybridních hydrogelů na bázi gellanu. V rámci této práce byl nejprve studován proces optimalizace přípravy gellan-poly(vinylalkohol) IPN hydrogelu, kde byl kladen důraz na opakovatelnost přípravy vzhledem k zachování mechanických vlastností hydrogelu. Poté byl, jak na samotných gellanových hydrogelech, tak na vybraných IPN kompozicích studován vliv různých aditiv (konkrétně vliv přídavku plastifikátoru a vliv síťování vícevaznými ionty). Na základě těchto testů byla vybrána sada vzorků, na kterých byla navíc měřena dynamická mechanická analýza, botnací a sušící experimenty. V závěru práce byly rovněž studovány transportní vlastnosti vybraných hydrogelových kompozic. Z testů realizovaných v rámci této diplomové práce vyplynulo, že jak tvorbou dvojité sítě, tak přídavkem výše zmíněných aditiv jsme schopni ovlivnit studované mechanické i transportní vlastnosti.
|
|
|
Příprava a charakterizace ligninu modifikovaného pomocí enzymu lakáza
Hrušková, Lucie ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zaměřuje na enzymatickou modifikaci komerčně dostupného ligninu pomocí enzymu lakázy a sledování jejího vlivu na vybrané fyzikální a chemické vlastnosti. Lignin je atraktivní materiál pro výrobu obnovitelných chemikálií, materiálů a energie, ale jeho komplexní chemická struktura představuje hlavní překážku pro jeho efektivní využití, přičemž enzymatická modifikace se jeví jako slibné řešení pro jeho úpravu. Experimenty byly prováděny za různých podmínek, jako je pH prostředí, množství použitého enzymu a doba působení. V další části experimentu proběhla charakterizace modifikovaných ligninů a srovnání těchto výsledků s hodnotami původního kraft ligninu před modifikací. Byla stanovena molekulová hmotnost pomocí SEC-MALS, koncentrace fenolických skupin a antioxidační aktivita. Dále byla sledována změna struktury pomocí FTIR. Z výsledků vyplývá, že enzymatická modifikace ligninu pomocí lakázy vedla ke zvýšení molekulové hmotnosti modifikovaných ligninů, současně došlo k poklesu obsahu fenolických skupin a snížení antioxidační aktivity. Na základě získaných výsledků lze usoudit, že působením enzymu lakáza došlo k polymerizaci ligninu a formování nových chemických vazeb, což vedlo k jeho další agregaci.
|
|
|
Tepelné projevy mikrobiálního života v půdě
Drápalová, Karolína ; Kalina, Michal (oponent) ; Krouská, Jitka (vedoucí práce)
Tato práce je přehledem o aplikaci kalorimetrie ke studiu tepelných projevů mikrobiálního života v půdě. I když se tento výzkum během posledního půl století pomalu, ale nepřetržitě rozšiřoval, zůstává stále hodně nezodpovězených otázek. Kalorimetrie je vhodný nástroj pro určení hned několika parametrů pro určení kvality půdy, a proto je velice důležitým ukazatelem pro zemědělství. Velmi dobře známé indikátory používané při výzkumu půdy lze měřit různými kalorimetrickými metodami jako je např. diferenční kompenzační kalorimetrie (DSC) a termogravimetrie (TG), což jsou metody teplotního skenování používané pro odhad určitých vlastností půdního materiálu. Pomocí kalorimetrie lze zjistit aktivitu mikrobiálního života v půdě, což je zásadní parametr pro správné fungování půdy, tedy pro její zdraví. Mikroorganismy začnou uvolňovat určité množství tepla, na základě jejich metabolismu, což se dá podpořit díky přidání určitých živin. Můžeme tedy říci, že díky kalorimetrii se dá zjistit přítomnost mikroorganismů v půdě.
|
|
|
Aplikace superabsorbentů do půdy a její vliv na růst rostlin
Závodská, Petra ; Kalina, Michal (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá přípravou a studiem superabsorbentů s obsahem nutrientů, konkrétně makronutrientů dusíku, fosforu a draslíku. Superabsorbenty jsou polymery, nejčastěji polymery kyseliny akrylové, které dokážou pojmout obrovské množství vody, aniž by se v nich rozpustily. Ve své struktuře jsou schopny vodu udržet a z tohoto důvodu jsou velmi perspektivními látkami pro použití v zemědělství. Experimentální část byla zaměřena na porovnání pěstované kukuřice s přítomností superabsorbentů v půdě a v samotné půdě bez přídavku superabsorbentů. Rostliny byly pěstovány ve třech časových úsecích, konkrétně 46 dní, 60 dní a 74 dní. Po dobu experimentů byly rostliny pěstovány s dostatkem vláhy a v kontrolovaných podmínkách pěstebního boxu pod UV lampou, která simulovala den a noc, kdy byla 12 hodin zapnuta a 12 hodin vypnuta. Nakonec byla provedena obrazová analýza v programu HARFA, ze které jsme dostali informaci o rozvětvení kořenů. Výsledky byly doplněny o rozbory půdy a rostlin.
|
host ::
RSS.