2023

Browse

Now showing 1 - 5 of 11

Identifikace fragmentů PET v půdě a jejich vliv na životní prostředí
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Šudomová, Lucie; Kučerík, Jiří; Svěrák, Tomáš; Slovák, Václav
V této práci je věnována pozornost problematice plastů a jich dopadu na životní prostředí. Ač jsou plasty vyráběny poměrně krátkou dobu zaujaly dominantní postavení v téměř všech průmyslových odvětvích i aspektech běžného života. To sebou ale přináší značné výzvy při celkovém řešení nakládání se vzniklými odpady po jejich upotřebení. Pokud není s plasty řádně nakládáno, pronikají do složek životního prostředí, kde postupně dochází k jejich defragmentaci a degradaci a vzniku makro a mikroplastů. Kvalitativní i kvantitativní analýza mikroplastů v půdě je velkou výzvou. Proto pro studium mikroplastů v půdě je představena nová metoda založená na vzájemných vztazích mezi půdními komponentami nazvaná Soil Universal Model Method (SUMM). Ta umožňuje identifikovat a kvantifikovat některé typy mikroplastů v půdě bez jakékoliv předúpravy. Zvláště účinná se ukazuje při analýze PET, PVC a PP. Druhou část tvoří pilotní studie zkoumající vliv PET mikroplastů na půdu, která odhaluje negativní vlivy zahrnující půdní organickou hmotu a schopnost zadržovat vodu. V práci byla pozorována postupná asimilace PET mikročástic půdou, přičemž výsledky naznačují i možnost degradace PET v půdě, především při nižších hodnotách pH. Pro identifikaci fragmentů PET, které se mohou vyskytovat v životním prostředí, je v této práci představena metoda založená na termofyzikálních parametrech (stanovených metodou diferenční kompenzační kalorimetrie, DSC) s využitím pokročilých statistických metod. Tato metoda se ukazuje jako velmi účinná i pro posouzení PET kvality v recyklačním cyklu a rozděluje PET do čtyř skupin. Z měření také vyplývá, že řízenou termickou degradaci v laboratorních podmínkách nelze plně využít jako náhradu za degradaci přirozenou. Také je v této práci představena metoda založená na spektroskopických parametrech (FTIR), která ale nedosahuje tak jednoznačných výsledků, protože stanovuje molekulární strukturu polymeru, která se ukázala nedostatečná pro identifikaci změn při recyklačním cyklu PET.
Preparation and characterization of natural extracts with antimicrobial effect
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Vysoká, Marie; Márová, Ivana; Obruča, Stanislav; Kráčmar, Stanislav
Celosvětová spotřeba antibiotik v posledních několika desetiletích významně vzrostla, což vedlo ke zvýšenému výskytu genů antibiotické rezistence (ARG), které představují rostoucí vážnou hrozbu pro lidské zdraví na celém světě. Používání přírodních nebo alternativních léčivých přípravků tudíž v posledních několika letech výrazně vzrostlo. Velká pozornost je nyní věnována přírodním extraktům, které by mohly být v jisté formě použity jako jedna z možností léčby bakteriálního onemocnění, a to s vysokou účinností proti patogenům a se zanedbatelnými vedlejšími účinky. Biomasa kvasinek, která obsahuje cenné mastné kyseliny, sacharidy, nukleové kyseliny, vitamíny a minerály, byla testována jako možná alternativa, a to samotná i v kombinaci s rostlinnými extrakty ve formě doplňku stravy. Tato disertační práce je zaměřena na studium antimikrobiální aktivity a nutriční přínosy vybraných rostlinných extraktů, jako je acai, hřebíček, kurkuma, zázvor, ženšen a oregano. Následně byly testovány biologické účinky kvasinkové biomasy rodu Metschnikowia pulcherrima CCY 029-002-145, Cystofilobasidium infirmominiatum CCY 17-18-4, Phaffia rhodozyma CCY 77-1, Rhodotorula kratochvilovae CCY 20-2-26. Tyto kvasinky byly vybrány zejména pro vysoký obsah aktivních látek v produkované biomase. Na závěr byl posouzen potenciální synergický efekt rostlinných extraktů ve spojení s kvasinkovou biomasou ke zvýšení celkového antimikrobiálního účinku, antioxidační aktivity a vlivu na růst buněčných linií Caco-2, B16F1 a HaCaT. Vzhledem k dosaženým výsledkům lze konstatovat, že zařazení imortalizované kvasinkové biomasy v kombinaci s přírodními extrakty do doplňků stravy ve vhodné formě může být prospěšné lidskému zdraví. Existuje přímý vztah mezi životaschopností buněk a apoptózou. Všechny mikrobiální extrakty vykazovaly určité pozitivní výsledky na apoptózu u rakovinných buněčných linií a současně nevykazovaly žádné cytotoxické účinky na nezhoubné buněčné linie při stejných koncentracích.
Rozvoj metod stanovení autenticity kosmetických výrobků s rostlinnou složkou
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Langová, Denisa; Márová, Ivana; Brázda, Václav; Vorlová, Lenka
V rámci disertační práce byly vyvíjeny metody pro stanovení autenticity kosmetických výrobků a potravin s rostlinnou složkou. Byla ověřena přítomnost přírodních složek v sérii modelových i komerčních kosmetických výrobků a byla ověřena i jejich autenticita. Těžištěm práce byl vývoj molekulárně-biologické metody pro účely detekce rostlinné složky (byliny, ovoce, silice) a probiotik přítomných v kosmetických výrobcích. Pro izolaci DNA z kosmetických přípravků byly použity komerčně dostupné izolační kity a metoda byla optimalizována pro izolaci rostlinné DNA ze vzorků kosmetických výrobků. Metodou polymerázové řetězové reakce (PCR) byla detekována přítomnost rostlinné matrice v kosmetických výrobcích. Instrumentálními metodami byla detekována přítomnost vonných alergenů v kosmetických přípravcích. Byla zavedena metoda kvantifikace těchto alergenů pomocí kapalinové chromatografie a výsledky měření byly porovnány s výsledky plynové chromatografie s hmotnostní detekcí. Navržená metoda izolace a následné amplifikace rostlinné DNA je vhodná ke stanovení autenticity bylinných složek v kosmetických výrobcích. Navržená HPLC metoda je jednoduchá a levná metoda vhodná ke stanovení přítomných alergenů v množství nutném pro dodržení legislativy EU analytů a v požadované citlivosti (kromě hydroxycitronelalu). Obě metody lze využít i pro analýzu potravinářských výrobků.
Využití fluorescenčních technik k analýze průmyslově významných mikroorganismů
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Müllerová, Lucie; Obruča, Stanislav; Kráčmar, Stanislav; Krčma, František
Techniky analýzy jednotlivých buněk neboli single-cell analýzy, jsou velmi důležité v kontextu studia důležitých biotechnologických mikroorganismů. V biotechnologických procesech je optimální mít rychlé, efektivní a real-time analýzy, které lze provést s minimální přípravou vzorku. Proto jsme v rámci předložené disertační práce využili autofluorescenci jako marker fyziologického stavu mikrobiální kultury, který je možné analyzovat pomocí fluorescenční mikroskopie a/nebo průtokové cytometrie. Nejdříve bylo potvrzeno, na základně emisních spekter, že zelená autofluorescence emitovaná bakteriemi Cupriavidus necator H16 a jejím polyhydroxyalkanoáty (PHA) neprodukujícím mutantem Cupriavidus necator PHB-4, pochází skutečně z flavinů. Emisní maximum bylo naměřeno v rozmezí 510–550 nm pro FAD, FMN a riboflavin – bohužel jednotlivá spektra od sebe nebylo možné rozeznat, a 515 nm pro oba bakteriální kmeny Cupriavidus necator. Byly nalezeny dvě maxima excitačních spekter, jedno v rozmezí 360–370 nm a druhé okolo 440 nm. Z těchto poznatků byl sestaven nový protokol pro fluorescenční mikroskopii – laser byl nastaven na hodnotu 467 nm a emisní filtr pro detekci byl vybrán 520/35 nm. Flaviny a jejich autofluorescence může být take použita v kombinaci s jinými fluorofory, když jsou použity multiparametrické analýzy, ale je důrazně doporučeno, aby vybrané fluorescenční sondy buď emitovaly v jiném rozmezí, než je 500–550 nm anebo byla jejich doba života excitovaného stavu jiná, než je interval 3,2–3,7 a 4,2 – 4,9 ns. Tyto doby života navíc zůstaly konstantní, i když byly buňky vystaveny kultivačním a stresovým podmínkám. To z nich dělá velmi stabilní marker v porovnání s dynamickým charakterem intenzit fluorescence. Dále byl optimalizován protokol pro značení bakterie C. necator s využitím PHA specifické sondy BODIPY 493/503. Optimální koncentrace této lipofilní sondy byla stanovena na 2,5 µg ml-1 a sondu je možné dle našich dat aplikovat společně s viabilitní sondou propidium iodidem. Tento protokol byl také využit pro studium morfologie PHA-syntetizující halofilní bakterie Halomonas halophila. Pro stanovení UV-protektivních vlastností PHA obsaženého v bakterii Cupriavidus necator, byl optimalizován další protokol, tentokrát pro ROS citlivou sondu CM-H2DCFDA, která byla stanovená jako citlivější v porovnání s její nemethylovanou formou. V této studii byly navíc potvrzeny UV-protektivní vlastnosti PHA na bakterii Cupriavidus necator H16 v porovnání s PHA nesyntetizujícím kmenem Cupriavidus necator PHB-4.
Využití kapilární elektroforézy v analýze suchých krevních skvrn
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Ryšavá, Lenka; Kubáň, Pavel; Tůma,, Petr; Petr,, Jan
Krevní vzorky jsou standardně analyzovány ve formě plazmy nebo séra. Jako alternativa pro vzorkování a skladování krve se stále častěji uplatňují suché krevní skvrny (DBS). V předložené disertační práci jsou DBS zpracovány a analyzovány kapilární elektroforézou (CE), která byla v minulosti pro analýzu DBS využívána velmi zřídka. Nicméně CE nabízí mnohé výhody, dané vývojem této techniky v poslední době, kterými standardní analytické metody nedisponují. Přímé spojení CE s mikroextrakčními technikami a simultánní stanovení analytů přítomných v komplexních matricích vede k minimalizaci nebo eliminaci nedostatků DBS analýz jako jsou například vliv matrice, vliv hematokritu a nehomogenní distribuce analytů v DBS. V nejjednodušším možném uspořádání je dosaženo úpravy, dávkování a analýzy DBS vzorků výhradně komerční CE. Vývojem nových plně rozpustných vzorkovacích materiálů pro DBS je dosaženo lepších extrakčních vlastností a kvantitativních výsledků. Vyvinuté postupy zahrnují nové metody pro účinnou úpravu DBS vzorků a jejich přímou analýzu bez nutnosti zásahu operátora a dosahují dostatečnou selektivitu a citlivost pro stanovení významných analytů nejenom v DBS, ale i v dalších vzorcích se složitými matricemi.

Browse

Recent Submissions