|
| |
|
|
Analýza rozpustnosti antioxidačních lignocelulózových látek
Hrušková, Lucie ; Kalina, Michal (oponent) ; Kovalčík, Adriána (vedoucí práce)
Jednou z hlavních překážek efektivní valorizace ligninu je jeho různorodá rozpustnost, která se liší v závislosti na biologickém původu a způsobu izolace. Teoretická část bakalářské práce je věnována základnímu popisu ligninu od jeho struktury až po specifické vlastnosti, díky čemuž se ligninu v současnosti věnuje široká škála studií. Experimentální část práce se zabývá stanovením rozpustnosti komerčně dostupného ligninu ve vybraných organických rozpouštědlech. Rozpustnost byla stanovována v celkem 15 čistých nebo směsných rozpouštědlech. Nejvyšší rozpustnost ligninu byla dosažena ve vodě, ve které byla naměřena 99,16 % rozpustnost. U osmi nejlepších rozpouštědel, byla dále analyzována velikosti a stabilita rozpuštěných částic. Bylo zjištěno, že pomocí vody a DMSO je možné připravit nanočástice. Pro rozpuštěný lignin byla dále stanovena antioxidační aktivita (vyjádřená parametrem TEAC) a jeho struktura (pomocí FTIR), kde byla zaznamenána její změna. Na základě získaných výsledků rozpustnosti byla provedena frakcionace o dvou a třech krocích. U konečných frakcí byla stanovena velikost, stabilita a antioxidační aktivita. Ze získaných výsledků vyplynulo, že během jednotlivých kroků frakcionace došlo k odstranění charakteristických funkčních skupin, čímž klesala antioxidační aktivita výsledných frakcí.
|
|
|
Lignin a mechanismy lignifikace
Gargoš, Ondřej ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Schwarzerová, Kateřina (oponent)
Lignin je nezbytnou součástí všech cévnatých rostlin. Novější výzkumy dokazují jeho přítomnost také u některých rostlin bezcévných. Lignin je pro své vlastnosti důležitý pro růst a vývoj rostliny, mechanickou odolnost pletiv a také hraje roli v odpovědi na stresové podmínky. Lignin je aromatický heteropolymer, tvořený hlavně klasickými ligninovými jednotkami - guajacylem (G), syringylem (S) a p-hydroxyfenylem (H). Ligninové jednotky se ukládají v různém množství a poměru, což vede k rozmanité struktuře, a to nejen na úrovni druhové, ale také na úrovni jednotlivých orgánů či typů buněk. Rozmanitost ligninu zvyšují také "netradiční" monomery. Lignifikace, tedy tvorba a ukládání ligninu, je složitý a přesně řízený proces, který zahrnuje syntézu monolignolů v cytoplasmě, jejich transport do buněčné stěny a následnou polymeraci. Procesu lignifikace se účastní celá řada enzymů a recentní studie postupně odhalují mechanismy regulace lignifikace v různých buňkách rostlinného těla. Cílem této bakalářské práce je proto shrnutí poznatků o významu, syntéze a ukládání ligninu, dále porovnání mechanismů regulujících lignifikaci u různých typů rostlinných buněk - cévních elementů, sklerenchymatických buněk a buněk endodermis. Zajímavé je, že lignifikace v xylému probíhá částečně buněčně neautonomně. K lignifikaci...
|
|
|
Vliv zralosti kukuřice na obsah živin
Hladíková, Jaroslava
Bakalářská práce se zabývá tématem vlivu zralosti kukuřice na obsah živin. Je zde popsána charakteristika kukuřice, trávicí soustava přežvýkavých zvířat a trávení určitých živin. Obsahy energie, dusíkatých látek, vlákniny a škrobu jsou ve světě hodnoceny podle mnoha systémů a jejich vzájemné propojení je mnohdy velmi složité. Součástí práce je hodnocení vzorků kukuřice v průběhu zralosti. Obsah NDF dosahuje nejvyšších hodnot v rozpětí sušiny 22 – 27 %, ve fázi voskově mléčné zralosti a nejnižších hodnot dosahuje v rozpětí sušiny 40 – 44 %, ve fázi sklovité zralosti. Jeho obsah tedy s narůstající sušinou pozvolna klesá. Obsah škrobu dosahuje nejvyšších hodnot v rozpětí sušiny 40 – 44 %, ve fázi sklovité zralosti. Nejnižších hodnot dosahuje v rozpětí sušiny 22 – 27 %, ve fázi voskově mléčné zralosti. Jeho obsah s narůstající sušinou roste. Stravitelnost NDF by měla s přibývající sušinou klesat, což se v našem případě nepotvrdilo.
|
|
|
Understanding the effect of biogenic & Xenobiotic substances on microbial metabolism in the soil
Datta, Rahul
Půda představuje jedno z přirozených stanovišť mikroorganismů, které se významným způsobem podílejí na neustálých přeměnách organických i anorganických látek. Otázky, se kterými se v současnosti potýká tato oblast zkoumání, vycházejí z výskytu cizorodých umělých látek (xenobiotika) v životním prostředí. Tyto xenobiotické látky nemají přirozený původ v přírodě, ale byly uměle syntetizovány člověkem. Ke kontaminaci prostředí xenobiotiky dochází s rozvojem hospodářské činnosti člověka (průmysl a zemědělství); xenobiotické látky jsou odolné vůči degradačním pochodům, hromadí se v půdě a působí na mikroorganismy. Biogenní látky jsou až na výjimky snadno rozložitelné. Pouze málo výzkumů bylo realizováno s cílem analyzovat souvislosti mezi výskytem biogenních a xenobiotických látek v půdě a jejich vlivy na mikroorganismy. Cílem předložené disertační práce bylo získání poznatků o vlivu biogenních a xenobiotických látek na metabolismus půdních mikroorganismů a zdokonalení postupů využívaných pro hodnocení vlivu chemikálií aplikovaných do půdy. Předložená disertační práce je rovněž věnována studiu půdních enzymů. Disertační práce je členěna do dvou částí. První teoretická část je dále podrobněji členěna na: a) přehledový článek o adsorpci enzymů na pevnou složku půdy a faktorech, které limitují jejich aktivitu. Tento přehledový článek shrnuje některé důležité poznatky publikované ve vědecké literatuře a poskytuje informace o adsorpci enzymů na pevnou složku půdy a faktorech, které limitují jejich aktivitu. V první části tohoto přehledového článku je zejména diskutována problematika interakcí enzymů s pevnou složkou půdy a kinetika adsorpce enzymů. Ve druhé části tohoto článku se zabývám problematikou faktorů, které mohou mít vliv na aktivitu adsorbovaných enzymů. b) přehledový článek o ligninu. Tento přehledový článek shrnuje poznatky o chemickém složení ligninu a jeho obsahu v lesních půdách, biodegradaci ligninu a mikroorganismech produkujících ligninolytické enzymy; mezi nejprostudovanější ligninolytické enzymy patří ligninperoxidasa, mangan-dependentní peroxidasa a jiné versatilní peroxidasy. c) článek o vlivu agrochemikálií na půdu a půdní mikroorganismy. Cílem tohoto přehledového článku bylo shrnutí poznatků o vlivu agrochemikálií na trvalou udržitelnost a zdraví půdy. Druhá experimentální část obsahuje poznatky o vlivu xenobiotických (chlortetracyklin a sulfapyridin) a biogenních látek (kyselina askorbová a aminokyseliny) na půdní mikroorganismy. Získané výsledky ukázaly vliv chlortetracyklinu a sulfapyridinu na aktivitu půdních enzymů v závislosti na studovaném enzymu a použitém antibiotiku. V rámci této experimentální části byl rovněž studován vliv oxytetracyklinu a sulfamethoxazolu na strukturu a funkci mikrobiálního společenstva v půdě. Získané výsledky ukázaly rozdílný vliv obou testovaných antibiotik na kumulativní respiraci a uhlík mikrobiální biomasy v půdě. V rámci předložené disertační práce bylo také realizováno studium respirace lesních půd po aplikaci kyseliny askorbové a aminokyselin. Získané výsledky těchto experimentů ukázaly vzrůst respirační aktivity po aplikaci kyseliny askorbové či kyseliny askorbové v kombinaci s aminokyselinami v závislosti na vlastnostech testovaných půdních vzorků; maximální respirační aktivita v kyselých půdách byla indukována po přídavku kyseliny L-glutamové a v zásaditých půdách po přídavku beta-alaninu. Velikost otvorů sít má významný vliv na narušení půdy, které ovlivňují strukturu pórů, houbové hyfy, podíl plísní k bakteriím a frakce organické hmoty. Účinky jsou závislé na půdním typu a vegetačním krytu. Prosévání přes 2 mm síta zvyšuje mineralizaci exogenně dodaných sacharidů a fenolických látek ve srovnání s 5 mm a síty s průkazným významem (p<0,05), a to zejména v organických horizontech, v důsledku zvýšeného mikrobiálního metabolismu a změn dalších vlastností půdy.
|
|
|
Izolace ligninu z hroznových semen a jeho aplikace jako plniva pro polyhydroxyalkanoáty (PHA)
Vostrejš, Pavel ; Vítová, Eva (oponent) ; Kovalčík, Adriána (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá přípravou polymerních filmů z polyhydroxyalkanoátů (PHA) a jejich modifikací přídavkem ligninu jako aktivního aditiva. Motivací bylo vytvořit materiál s potenciálním využitím jako aktivní obal potravin. Polymerní filmy byly připraveny z čistého krystalického poly(3-hydroxybutyrátu) (P3HB) nebo ze směsi krystalického P3HB a amorfního polyhydroxyalkanoátu (P3HB/PHA). Aplikovaný lignin byl izolován z hroznových semínek, které jsou odpadním produktem ve vinařském průmyslu. Izolovaný lignin byl dále upraven acetylací za účelem zlepšení jeho rozpustnosti v chloroformu. Lignin byl charakterizován stanovením prvkového složení, minerálních látek a infračervenou spektroskopií (FTIR). Dále byla metodou FTIR potvrzena úspěšná acetylace ligninu. Lignin byl přidán jako aktivní aditivum v koncentraci, 1, 5 a 10 % do P3HB a P3HB/PHA filmů připravených rozpouštěním v chloroformu. Byly testovány termální a mechanické vlastnosti polymerních filmů s ligninem a bez ligninu. U P3HB filmů nebylo zaznamenáno zlepšení mechanických vlastností přidáním ligninu. Avšak u směsného polymeru P3HB/PHA došlo u filmů s ligninem k výraznému zlepšení Youngova modulu a pevnosti v tahu. Naopak aplikace acetylovaného ligninu se pro zlepšení mechanických vlastností neosvědčila. Termální vlastnosti byly hodnoceny pomocí metod diferenční skenovací kalorimetrie a termogravimetrie. Bylo zjištěno, že lignin zvýšil tepelnou stabilitu PHA filmů a byl potvrzen jeho účinek jako nukleačního činidla. Funkci aktivního obalu zajišťoval lignin svými antioxidačními vlastnostmi, které byly prokázány ABTS testem. Dále byly ověřeny bariérové vlastnosti. Připravený materiál vykazoval v porovnání s běžně používanými polymery velmi dobré hodnoty.
|
|
|
Fenolické látky u řas
Ráček, Jan ; Pichrtová, Martina (vedoucí práce) ; Pilátová, Jana (oponent)
Fenolické látky jsou považovány za skupinu sekundárních metabolitů, známou především z vyšších rostlin (Embryophyta). Jejich funkcí je absorbovat škodlivé ultrafialové záření, chránit rostliny před okusem a přitahovat opylovače a šiřitele semen. Tyto sloučeniny byly však popsány i u některých fylogeneticky nepříbuzných skupin řas, z nich nejvýznamnější jsou hnědé řasy (Phaeophyceae), sifonální zelené řasy z čeledi Dasycladaceae a spájivé řasy (Zygnematophyceae). Cílem této práce je shrnout dosavadní poznatky o fenolických látkách těchto skupin s důrazem na jejich význam pro biologii daných druhů. První část popisuje fenolické látky z obecného hlediska a rovněž nastiňuje způsob jejich biosyntézy. Další kapitoly se pak věnují zmíněným třem skupinám řas. Nejprozkoumanější v této oblasti jsou hnědé řasy, které ve svých stélkách obsahují unikátní typ taninů, zvaný florotaniny. Následují sifonální řasy z čeledi Dasycladaceae, které syntetizují sulfatované kumariny a poté spájivé řasy, u nichž byly zjištěny fenolické látky založené na kyselině gallové. Společným znakem těchto látek je podobně jako u vyšších rostlin schopnost pohlcovat záření z ultrafialové části spektra a zhášet reaktivní formy kyslíku. Nicméně florotaniny a kumariny u hnědých, respektive sifonálních řas zastávají i několik funkcí...
|
|
|
Lignin a mechanismy lignifikace
Gargoš, Ondřej ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Schwarzerová, Kateřina (oponent)
Lignin je nezbytnou součástí všech cévnatých rostlin. Novější výzkumy dokazují jeho přítomnost také u některých rostlin bezcévných. Lignin je pro své vlastnosti důležitý pro růst a vývoj rostliny, mechanickou odolnost pletiv a také hraje roli v odpovědi na stresové podmínky. Lignin je aromatický heteropolymer, tvořený hlavně klasickými ligninovými jednotkami - guajacylem (G), syringylem (S) a p-hydroxyfenylem (H). Ligninové jednotky se ukládají v různém množství a poměru, což vede k rozmanité struktuře, a to nejen na úrovni druhové, ale také na úrovni jednotlivých orgánů či typů buněk. Rozmanitost ligninu zvyšují také "netradiční" monomery. Lignifikace, tedy tvorba a ukládání ligninu, je složitý a přesně řízený proces, který zahrnuje syntézu monolignolů v cytoplasmě, jejich transport do buněčné stěny a následnou polymeraci. Procesu lignifikace se účastní celá řada enzymů a recentní studie postupně odhalují mechanismy regulace lignifikace v různých buňkách rostlinného těla. Cílem této bakalářské práce je proto shrnutí poznatků o významu, syntéze a ukládání ligninu, dále porovnání mechanismů regulujících lignifikaci u různých typů rostlinných buněk - cévních elementů, sklerenchymatických buněk a buněk endodermis. Zajímavé je, že lignifikace v xylému probíhá částečně buněčně neautonomně. K lignifikaci...
|
|
|
Markery fyziologického stavu borovice ve vztahu ke genetické variabilitě
Šafránková, Anna ; Albrechtová, Jana (vedoucí práce) ; Prášil, Ilja (oponent)
Šlechtění jehličnatých stromů prochází v České republice v posledních desetiletích významným rozvojem, především díky molekulárně genetickým metodám, které zpřesňují a zjednodušují zmapování genotypů stromů a výběr elitních jedinců. Zatím se ovšem v ČR vybírají elitní jedinci pouze podle lesnických parametrů (jako je výška a tloušťka kmene nebo kvalitní tvárnost kmene), které ne vždy korelují se schopností stromu odolávat abiotickým a biotickým stresům. Recentně je snaha do výběrových kritérií při šlechtění jehličnatých stromů zařadit i fyziologické metody a výběr elitních jedinců provádět i podle nespecifických indikátorů stresu, které dokáží mnohem lépe postihnout fyziologickou zdatnost stromu, než lesnické růstové parametry. Výzkum této práce probíhal na genotypech borovice lesní (Pinus sylvestris L.), které se nacházejí v semenných sadech Doubrava a Silov v Plzeňském kraji v České republice. Semenné sady jsou výsadby stromů, které slouží ke sběru geneticky hodnotného reprodukčního materiálu, jsou tedy součástí šlechtitelských programů. Na jehlicích borovic, odebraných v červenci roku 2015, byla provedena analýza nespecifických indikátorů stresu -obsahu fotosyntetických pigmentů, fenolických látek, ligninu, celulózy a prolinu a byla změřena odrazivost a rychlá kinetika fluorescence chlorofylu a....
|
|
|
Buněčné mechanismy diferenciace apoplastických bariér v kořeni
Namyslov, Jiří ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Konrádová, Hana (oponent)
Apoplastické bariéry (exodermis a endodermis) slouží především k regulaci volného pohybu látek apoplastem, čehož dosahují modifikacemi buněčných stěn. Zatímco na anatomické úrovni jsou bariéry studovány již dlouho, teprve v poslední době začínají být postupně identifikovány molekulární mechanismy, které jsou za vznik těchto modifikací zodpovědné. Nejdůležitější modifikací jsou Casparyho proužky, ligninové útvary, které se ukládají za pomoci CASP proteinů v ekvatoriální oblasti tzv. CSD domény na plazmalemě a tím překlenují místa dotyku sousedních buněk v exodermis a endodermis. Na jejich vzniku se kromě proteinů CASP podílí také místně specifické enzymy syntézy ligninu (peroxidáza PER64, NADPH oxidáza RBOHF). V těchto buněčných vrstvách se krátce po diferenciaci proužků, mezi plazmalemou a buněčnou stěnou, ukládají vrstvy tzv. suberinové lamely sloužící také k blokaci apoplastu. Po lamelách mohou v buňkách vznikat terciární ztlustliny buněčných stěn (U-ztlustliny), které vznikají ukládáním sekundární buněčné stěny, o jejichž mechanismech tvorby v kořenové endodermis se zatím mnoho neví. Procesy vzniku apoplastických bariér tedy souvisejí se syntézou a ukládáním ligninu, suberinu a sekundární buněčné stěny. V souvislosti s významem apoplastických bariér v regulaci příjmu látek je významná také...
|
host ::
RSS.