|
|
Degradace syntetických barviv pomocí Phanerochaete chrysosporium
Blahutová, Andrea
Azobarviva jsou nejvýznamnější a největší skupina komerčně produkovaných syntetických barviv. Jejich degradace pomocí houby bílé hniloby Phanerochaete chrysosporium je realizována díky účinnému ligninolytickému enzymovému systému, který je schopen podílet se na degradaci xenobiotických sloučenin. Tato bakalářská práce je zaměřena na studium degradace pěti komerčně nejpoužívanějších potravinářských azobarviv pomocí Phanerochaete chrysosporium. Degradace byla sledována nejen u samostatných barviv (E102 Tartrazin, E110 Žluť SY, E122 Azorubin, E124 Ponceau 4R a E123 Amarant), ale také u dvou potravinářských produktů (Vitacit - citrón a Vitacit - jahoda), obsahujících azobarvivo E102 Tartrazin a E122 Azorubin. Během dvacetidenní kultivace byla, ve čtyřdenních intervalech, spektrofotometricky měřena absorbance jednotlivých roztoků a na základě zaznamenaných hodnot byl vypočítán úbytek barvy. Výsledky byly vyjádřeny jako procento dekolorizace. Nejvyšší dekolorizaci (90 %) vykazovalo na konci měření barvivo Azorubin, naopak barvivo Ponceau 4R bylo odbarveno nejméně (20 %). Stupeň dekolorizace roztoků práškových nápojů byl srovnán s dekolorizací samostatných barviv v nich obsažených. Degradace byla ovlivněna především rozdílnou strukturou azobarviv. V případě práškových nápojů pak také hrálo roli jejich složení.
|
|
|
Optimalizace přípravy biodegradovatelných obalů na bázi škrobu a jejich charakterizace pro adaptaci na výrobní technologie
Krahulová, Veronika ; Ondreáš, František (oponent) ; Lepcio, Petr (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá problematikou přípravy biodegradovatelných obalů na bázi škrobu. Cílem práce je optimalizovat přípravu a ověřit jejich charakterizaci pro adaptaci a výrobní technologie. Fólie byly tvořeny škrobem, polyvinylalkoholem a glycerolem. Byly testovány 4 druhy škrobů, 3 druhy PVA a různé poměry přidaného glycerolu. Škrobové fólie byly připravovány litím, kdy za účelem termoplastifikace škrobu nebyla využita destilovaná voda, ale pouze glycerol pro snížení energetických nákladů na přípravu. U takto připravených filmů byly testovány mechanické vlastnosti. Experimentálně zjištěné hodnoty prodloužení při přetržení a pevnosti v tahu u fólie tvořené pšeničným škrobem byly porovnány se semiempirickým modelem. Ukázalo se, že příprava termoplastifikace škrobu glycerolem vede k značnému navýšení prodloužení při přetržení, ale zároveň ke znatelnému poklesu pevnosti v tahu oproti přípravě z roztoku. Byly zkoumány i reologické vlastnosti připravených fólií. Infračervená spektroskopie (FTIR), termogravimetrická analýza (TGA) a diferenciální skenovací kalorimetrie (DSC) byly využity ke studiu struktury fólií.
|
|
|
Biodegradace bioplastů v prostředí kompostu
Vodička, Juraj ; Kovalčík, Adriána (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Předmětem této diplomové práce je studium biodegradace polyhydroxybutyrátu (PHB) a polyesteru kyseliny mléčné (PLA). Teoretická část práce pojednává o původu studovaných biopolyesterů, jejich vlastnostech a využití, a také enzymologii jejich biodegradace. Experimentální část práce je zaměřena na biodegradaci těchto polymerů v submerzním mediu využitím termofilních kmenů a na kompostování těchto bioplastů. Ze šesti použitých kmenů termofilních bakterií projevil významnou PHB-biodegradační aktivitu pouze jeden – kmen Schlegelella thermodepolymerans. Rezistenci vůči submerzní degradaci vykazovala amorfní i semi-krystalická forma PLA. V prostředí kompostu docházelo především k rozpadu obou forem PLA, proto byl dedukován primárně abiotický mechanizmus degradace. Během 4 týdnů kompostování došlo ke ztrátě hmotnosti amorfního PLA o 99 % a semi-krystalického PLA o 63 hmot. %. Hmotnostní úbytek PHB po stejné době kompostování dosahoval 36 %, navíc bylo pozorováno snížení molekulové hmotnosti na zhruba polovinu hodnoty využitím SEC. Pro tento polymer byl potvrzen mechanizmus biodegradace formou povrchové enzymatické eroze využitím SEM. Monitoring aktivity esteráz, lipáz a proteáz během celého experimentu neprokázal statisticky významné ovlivnění kompostu přítomností biopolymerů.
|
|
|
Studium vlastností biodegradovatelných nanočástic na bázi polyesterů
Blažková, Jiřina ; Holas, Ondřej (vedoucí práce) ; Dittrich, Milan (oponent)
Univerzita Karlova, Farmaceutická fakulta v Hradci Králové Katedra farmaceutické technologie Školitel: PharmDr. Ondřej Holas, PhD. Posluchač: Jiřina Blažková Název práce: Studium vlastností biodegradovatelných nanočástic na bázi polyesterů Nanočástice (NČ) jsou částice s velikostí 1 - 500 nm v průměru. Přednostně se využívají k řízené distribuci léčiv a jako zobrazovací systémy. NČ mohou enkapsulovat jak hydrofilní, tak hydrofobní léčiva, dále také makromolekuly jako jsou peptidy nebo mRNA. Cílem této práce bylo blíže specifikovat vybrané vlastnosti NČ připravených z polymeru poly(laktid-ko-glykolidu) (PLGA) s použitím polyvinylalkoholu jako surfaktantu. Zvolenou metodou přípravy byla nanoprecipitace. NČ byly připraveny z větveného PLGA kopolymeru a konvenčního lineárního PLGA polymeru/oligomeru. Hlavní náplní práce byla stabilitní studie. Hodnotil se vliv pH suspenze nanočástic a použitého typu polymeru na jejich morfologii v průběhu jednoho měsíce. Sledovaly se také následující parametry nanočástic se dvěma modelovými léčivy (kurkuminem a prokainem): enkapsulační efektivita, drug loading a recovery yield. Byly provedeny disoluční testy a vyhodnocena vhodnost jednotlivých polymerů pro různé typy léčiv. Velikost nanočástic se pohybovala v rozmezí od 140 nm do 542 nm, index polydisperzity od 0,057...
|
|
|
Identifikace a charakterizace mikroorganismů s biodegradačním potenciálem pro sulfonamidy
Sedláček, Jan ; Palyzová, Andrea (vedoucí práce) ; Mikušová, Gabriela (oponent)
Sulfonamidy jsou antibiotika, která se často používají jak v lidské, tak veterinární medicíně. Kombinace hojného užívání a přirozené odolnosti sulfonamidů k rozkladu vede k tomu, že často perzistují ve volné přírodě a mohou se akumulovat v živých organizmech. Uvedený fenomén vede k nežádoucím vlivům, jako jsou například toxikózy u volně žijících organizmů, nebo se výskytem antibiotik v přírodě podporuje šíření genů antibiotické rezistence mezi případnými patogenními mikroorganizmy. Tato fakta vedla ke zvyšujícímu se zájmu o studium odbourávání sulfonamidů z prostředí. V rámci této práce se podařilo izolovat a charakterizovat mikroorganizmus Acinetobacter sp. kmen 49, který je schopný biodegradovat z 80 % jeden z nejčastěji se v přírodě vyskytujících sulfonamidů - sulfamethoxazol.
|
|
|
Analýza biodegradabilních plastů v půdách
Paluchová, Natálie ; Řezáčová, Veronika (oponent) ; Kučerík, Jiří (vedoucí práce)
V současnosti stoupá zájem o využívání biodegradabilních polymerů a to bez ohledu na možné riziko vzniku reziduí. Využívané metody, které jsou schopny rezidua stanovit, zahrnují nutnost předúpravy vzorků a jsou finančně a časově náročné. Proto se tato bakalářská práce zaměřuje na vývoj a ověření analytické metody, která by byla schopna identifikovat a kvantifikovat rezidua biodegradabilních polymerů v půdách a to tak aby eliminovala problémy vznikající při předúpravě vzorku. K analýze byla proto využita termogravimetrie, která se jeví jako metoda splňující výše uvedené podmínky. Zkoumala se oblast degradace polymeru v třech typech půd při termické oxidaci, ale také vliv polymeru na půdy při analýze. Představitelem biodegradabilních polymerů byl zvolen poly(3-hydroxybutryrát) a k jeho detekci a kvantifikaci byly využity dva přístupy. Metody byly testovány pro 6 koncentrací poly(3 hydroxybutryrátu) (0,1; 0,5; 1; 2; 3; 5 %). První přístup se zaměřoval na analýzu polymeru s využitím slepého (nekontaminovaného) vzorku, který byl od kontaminovaného odečten. Pomocí této metody byl sledován teplotní interval degradace polymeru a změny hmotnostních úbytků v tomto intervalu. Druhá metoda byla zaměřena na půdní univerzální model, který umožňuje identifikovat a kvantifikovat vzorky i v případě, kdy slepý vzorek není přítomen. Slepý vzorek simuluje 19 rovnic, které umožňují identifikovat intervaly, v kterých dochází k degradaci vzorku a částečně také odhadnout, o jaký vzorek se jedná. Analýza hlavních komponent ale naznačila, že metoda je citlivá na typ půdy a metoda potřebuje další úpravy. Kvůli ověření citlivosti metody pro případ částečného nebo úplného rozložení vzorků půdními mikroorganismy byly vzorky inkubovány po dobu 4 měsíců. Poté byly porovnány koncentrace poly(3 hydroxybutryrátu) v půdě stanovené pomocí respirometrie a termogravimetrie. Výsledky naznačily, že mohlo dojít k akcelerované degradaci způsobené poly(3 hydroxybutryrátem) případně ke kontaminaci vzorku okolní atmosférou při respiraci. Výsledky ukázaly, že pomocí termogravimetrické analýzy lze stanovit biodegradabilní polymery v půdách. Metoda využívající slepý vzorek prokazuje dobré výsledky, ale je limitována požadavkem na existenci slepého vzorku. Metoda využívající půdní univerzální model (bez slepého vzorku) má do budoucna veliký potenciál, ale k jejímu plnohodnotnému uplatnění je ještě třeba provést úpravy.
|
|
|
Kinetika vybraných herbicidů a jejich biodegradace v půdním a vodním prostředí
Šabršulová, Anna ; Matoušková, Milada (vedoucí práce) ; Stibal, Marek (oponent)
V České republice tři nejčastěji používané skupiny herbicidů (chloracetanilidy, triaziny a glyphosát) se řadí mezi látky, které jsou v povrchových vodách nalézány v největších koncentracích. Na základě jejich chemických vlastností tyto látky po aplikaci na zemědělská pole různě interagují s půdou a vodou a jsou dále vystavovány mnoha přírodním faktorům rovněž ovlivňující toto vzájemné působení. Adsorpční koeficient, rozpustnost ve vodním prostředí, srážky či drift různorodě působí na kinetiku těchto herbicidů a z nich vznikajících metabolitů. V rámci pohybů v půdě jsou mateřské látky zmíněných herbicidů aktivně biodegradovány pomocí mikroorganismů, které patři mezi nejúčinnější rozkladače v přírodě. Biodegradace je v půdním i vodním prostředí urychlována či zpomalována teplotou, vlhkostí, množstvím mikrobiálních společenstev a spoustou dalších environmentálních faktorů. Ačkoliv je mikrobiální degradace v půdním i vodním ekosystému efektivní, vznikají při ní metabolity, jejichž perzistence v prostředí je oproti mateřským látkám značně vyšší. Metabolity se do povrchových vod dostávají smyvem či vyplavováním z půd a mohou zde přetrvávat až desítky let v závislosti na chemických vlastnostech látky a přírodních podmínkách. Klíčová slova: povrchová voda, herbicidy, metabolity herbicidů, srážko-odtokový...
|
|
|
Biodegradace lehčených polyuretanů v půdě a následná analýza produktů rozkladu
Pražanová, Kateřina ; Innemanová, Petra (vedoucí práce) ; Cajthaml, Tomáš (oponent)
Předcházení vzniku odpadů je podle evropské směrnice Evropského Parlamentu a Rady 2008/98/ES o odpadech a podle zákona o odpadech č. 185/2001 Sb., ve znění pozdějších předpisů, hlavní prioritou v nakládání s odpady. Využit biodegradovatelných plastů se jeví jako vhodný přístup v naplňování této strategie. Předložená diplomová práce se zabývá biodegradovatelnými lehčenými polyuretany (PUR), které mohou představovat vhodné materiály pro využit na pachové ohradníky v zemědělské krajině, kde je v půdě předpokládán jejich rozklad po skončení životnost. Biodegradovatelnost nově syntetzovaných lehčených PUR (BIO 8-10), vyjádřená jako mineralizace materiálu, byla laboratorně testována v zemědělské půdě podle standardizované metody ASTM D5988-03. Během devítměsíčního pokusu byl nejlépe rozložitelný materiál (BIO-10) obsahující škrob (28 hm. %) rozložen z 42,0 ± 4,2 %. Pozitvní kontrola tvořená celulózou byla kompletně rozložena, čímž test naplňoval kritérium validity, které požaduje mineralizaci > 70 %. Po biodegradačním testu byly produkty rozkladu (rezidua PUR) z půdy separovány dvoustupňovou metodou využívající fuidizace a fotace podle upraveného postupu Nuelle et al. (2014). Zvládnut tohoto postupu umožňovalo následnou analýzu reziduí pomocí infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací (FT-IR)....
|
|
|
Optimalizace separace a purifikace polymerních nanočástic
Vencl, Jáchym ; Holas, Ondřej (vedoucí práce) ; Ondrejček, Pavel (oponent)
Univerzita Karlova, Farmaceutická fakulta v Hradci Králové Katedra: Farmaceutické technologie Školitelé: Jana Kubačková, Ondřej Holas Posluchač: Jáchym Vencl Název diplomové práce: Optimalizace separace a purifikace polymerních nanočástic Poly(mléčná-co-glykolová) kyselina (PLGA) je jedna z nejúspěšnějších molekul, které byly vyvinuty pro biomedicínské využití. Největšími výhodami PLGA jsou její bioodbouratelnost, biokompatibilita a netoxicita1 . Byla povolena EMA (Evropská léková agentura) pro použití na lidech. Kvůli narůstajícímu počtu léčiv založených na bázi proteinu nebo nukleové kyseliny, roste poptávka po sofistikovaném doručovacím systému. Nanočástice vytvořené z PLGA představují přesně takový systém, schopný enkapsulovat širokou škálu léčiv2 . V této studii byly zkoumány možnosti optimalizace separace a purifikace polymerních nanočástic s enkapsulovaným léčivem. Tyto částice byly připraveny metodou nanoprecipitace PLGA1 . Separace a purifikace částic probíhala pomocí několika cyklů centrifugace. Hodnotili jsme částice připravené z pěti různých druhů PLGA polymerů. Byly použity různé časy centrifugace pro zjištění nejvhodnější doby. Voda a dva typy stabilizátorů, každý ve dvou koncentracích, byly použity jako redispergační média. Modelovým léčivem byl zvolen Rhodamin B kvůli jeho snadnému...
|
|
|
Mikrobiální degradace výšemolekulárních polycyklických aromatických uhlovodíků
Bachmannová, Christina ; Cajthaml, Tomáš (vedoucí práce) ; Mikušová, Gabriela (oponent)
Polycyklické aromatické uhlovodíky jsou jedněmi z mnoha převážně antropogenních kontaminantů životního prostředí, které představují nebezpečí i pro lidské zdraví. Proto je potřeba získat co nejvíce poznatků o jejich degradaci a využít je v bioremediaci prostředí kontaminovaného těmito látkami. Zvláště polycyklické aromatické uhlovodíky s vyšší molekulovou hmotností jsou jen špatně rozpustné a tedy i málo biodostupné látky, z nichž benzo[a]pyren je prokázaný karcinogen a další byly shledány jako potenciální karcinogeny. V této práci popisuji znalosti o mikrobiálních degradačních dráhách polycyklických aromatických uhlovodíků podezřelých z karcinogenních účinků na lidský organismus a to benzo[a]pyrenu, benz[a]anthracenu, dibenz[a,h]anthracenu, benzo[k]fluoroanthenu, benzo[b] fluoroanthenu, chrysenu a indeno[1,2.3-c,d]pyrenu. Dále rozebírám hydroxylující dioxygenázy, dihydrodiol dehydrogenázy a štěpící dioxygenázy, tedy první enzymy mikrobiálního katabolismu uhlovodíků a jejich přizpůsobení degradaci výšemolekulárních polycyklických aromatických uhlovodíků. Klíčová slova: polycyklické aromatické uhlovodíky, Pseudomonas, biodegradation, benzo[a]pyren
|
host ::
RSS.