Půda je jedním z nejdynamičtějších a nejdůležitějších systémů na Zemi. Půda obsahuje řadu různých druhů mikroorganismů, které jsou schopny tvorby intracelulárních a extracelulárních enzymů a ty mohou být považovány za půdní enzymy. Půdní enzymy hrají významnou roli při udržování půdní ekologie a zdraví půdy. Tyto enzymy rozkládají půdní organickou hmotu a měřením jejich aktivit je možné hodnotit funkčnost půd. Mezi nejvíce testované enzymové aktivity patří ureáza, esteráza, -glukosidáza, -glukosidáza, arylsulfatáza, a alkalické nebo kyselé fosfomonoesterázy, které zahrnují metabolismus uhlíku, dusíku, fosforu a síry. Enzymové aktivity byly stanoveny pomocí UV-VIS spektrofotometrie za použití chromogenních substrátů při vlnové délce odpovídající produktu vznikajícího danou enzymovou aktivitou, a to mikrozkumavkovou metodou, pracující se suspenzí půdy, a metodou podle ISO 20130, pracující s vodným extraktem půdy. Pro stanovení enzymových aktivit bylo použito 13 vzorků půdy dodaných kolegou z Mendelovy univerzity. Mezi výsledky obou metod byly nalezeny významné rozdíly. Zatímco metodiky pro - glukosidázu, - glukosidázu a alkalická fosfatázu navzájem spolu korelovaly, tak metodiky pro stanovení enzymové aktivity arylsulfatázy a kyselé fosfatázy měly rozdílné výsledky u obou metod. Rozdílné výsledky aktivit obou metod mohou vycházet z rozdílných postupů, kde u ISO metody se pracovalo s extraktem půdních enzymů a u mikrozkumavkové metody s půdní suspenzí.
Annotation in English
Soil is one of the most dynamic and important systems on Earth. Soil contains a several different types of microorganisms which are able to produce intracellular and extracellular enzymes, and these can be considered as soil enzymes. Soil enzymes play an important role in maintaining soil ecology and soil health. These enzymes decompose soil organic matter and by measuring their activities it is possible to evaluate the functionality of soils. The most tested enzyme activities include urease, esterase, -glucosidase, -glucosidase, arylsulfatase, and alkaline or acidic phosphomonoesterases, which include the metabolism of carbon, nitrogen, phosphorus and sulfur. Enzyme activities were determined by UV-VIS spectrophotometry using chromogenic substrates at wavelengths corresponding to the products formed by the enzyme activity, using a microtube method working with a soil suspension and a method according to ISO 20130 working with an aqueous soil extract. To determine soil enzyme activities, it was used 13 soil samples delivered by colleague from Mendel University. Significant differences were found between the results of both methods. While the method for - glucosidase, - glucosidase and alkaline phosphatase correlated with each other, and the method for determining the enzyme activity of arylsulfatase and acid phosphatase had different results for the two methods. The different results of the activities of both methods may be based on different procedures, where the ISO method worked with an extract of soil enzymes and the microtube method with a soil suspension.
Půda je jedním z nejdynamičtějších a nejdůležitějších systémů na Zemi. Půda obsahuje řadu různých druhů mikroorganismů, které jsou schopny tvorby intracelulárních a extracelulárních enzymů a ty mohou být považovány za půdní enzymy. Půdní enzymy hrají významnou roli při udržování půdní ekologie a zdraví půdy. Tyto enzymy rozkládají půdní organickou hmotu a měřením jejich aktivit je možné hodnotit funkčnost půd. Mezi nejvíce testované enzymové aktivity patří ureáza, esteráza, -glukosidáza, -glukosidáza, arylsulfatáza, a alkalické nebo kyselé fosfomonoesterázy, které zahrnují metabolismus uhlíku, dusíku, fosforu a síry. Enzymové aktivity byly stanoveny pomocí UV-VIS spektrofotometrie za použití chromogenních substrátů při vlnové délce odpovídající produktu vznikajícího danou enzymovou aktivitou, a to mikrozkumavkovou metodou, pracující se suspenzí půdy, a metodou podle ISO 20130, pracující s vodným extraktem půdy. Pro stanovení enzymových aktivit bylo použito 13 vzorků půdy dodaných kolegou z Mendelovy univerzity. Mezi výsledky obou metod byly nalezeny významné rozdíly. Zatímco metodiky pro - glukosidázu, - glukosidázu a alkalická fosfatázu navzájem spolu korelovaly, tak metodiky pro stanovení enzymové aktivity arylsulfatázy a kyselé fosfatázy měly rozdílné výsledky u obou metod. Rozdílné výsledky aktivit obou metod mohou vycházet z rozdílných postupů, kde u ISO metody se pracovalo s extraktem půdních enzymů a u mikrozkumavkové metody s půdní suspenzí.
Annotation in English
Soil is one of the most dynamic and important systems on Earth. Soil contains a several different types of microorganisms which are able to produce intracellular and extracellular enzymes, and these can be considered as soil enzymes. Soil enzymes play an important role in maintaining soil ecology and soil health. These enzymes decompose soil organic matter and by measuring their activities it is possible to evaluate the functionality of soils. The most tested enzyme activities include urease, esterase, -glucosidase, -glucosidase, arylsulfatase, and alkaline or acidic phosphomonoesterases, which include the metabolism of carbon, nitrogen, phosphorus and sulfur. Enzyme activities were determined by UV-VIS spectrophotometry using chromogenic substrates at wavelengths corresponding to the products formed by the enzyme activity, using a microtube method working with a soil suspension and a method according to ISO 20130 working with an aqueous soil extract. To determine soil enzyme activities, it was used 13 soil samples delivered by colleague from Mendel University. Significant differences were found between the results of both methods. While the method for - glucosidase, - glucosidase and alkaline phosphatase correlated with each other, and the method for determining the enzyme activity of arylsulfatase and acid phosphatase had different results for the two methods. The different results of the activities of both methods may be based on different procedures, where the ISO method worked with an extract of soil enzymes and the microtube method with a soil suspension.
Výsledky přehledně sepsat do formy diplomové práce.
Research Plan
Prostudovat literaturu k danému tématu.
Připravit zvolené varianty formulací.
Charakterizovat vzniklé formulace.
Výsledky přehledně sepsat do formy diplomové práce.
Recommended resources
Web of Science, Scopus.
Kučerík, J., Svatoň, K., Malý, S., Brtnický, M., Doležalová-Weismannová, H., Demyan, M.S., Siewert, C., Tokarski, D.: Determination of soil properties using thermogravimetry under laboratory conditions, European Journal of Soil Science, 1–5 (2019).
Andersen, R., Grasset, L., Thormann, M.N., Rochefort, L., Francez, A.-J.: Changes in microbial community structure and function following Sphagnum peatland restoration, Soil Biology and Biochemistry, 42(2), 291-301 (2010).
Gil-Sotres, F., Trasar-Cepeda, C., Leirós, M.C., Seoane, S.: Different approaches to evaluating soil quality using biochemical properties. Soil Biology and Biochemistry, 37(5), 877-887 (2005).
Recommended resources
Web of Science, Scopus.
Kučerík, J., Svatoň, K., Malý, S., Brtnický, M., Doležalová-Weismannová, H., Demyan, M.S., Siewert, C., Tokarski, D.: Determination of soil properties using thermogravimetry under laboratory conditions, European Journal of Soil Science, 1–5 (2019).
Andersen, R., Grasset, L., Thormann, M.N., Rochefort, L., Francez, A.-J.: Changes in microbial community structure and function following Sphagnum peatland restoration, Soil Biology and Biochemistry, 42(2), 291-301 (2010).
Gil-Sotres, F., Trasar-Cepeda, C., Leirós, M.C., Seoane, S.: Different approaches to evaluating soil quality using biochemical properties. Soil Biology and Biochemistry, 37(5), 877-887 (2005).
