Antimikrobiální účinek extraktů z některých rostlin je využíván při výrobě obalových materiálů pro potraviny či v medicíně. Tyto extrakty mohou být ale využity mimo jiné v zemědělství, například pro aplikaci do mulčovacích fólií vyrobených z biodegradabilních polymerů. Jedním z potenciálně využívaných polymerů je polyhydroxybutyrát (PHB). Není ho možné využít po celé produkční období zemědělských plodin, jelikož se v půdním prostředí rozkládá velmi rychle, a to především díky působení mikroorganismů. V rámci bakalářské práce byl testován efekt přírodních mikrobiálních látek ve směsi s polyhydroxybutyrátem na rychlost biodegradace v půdě při 25 °C po dobu 90 dní. Pro měření biodegradace bylo využito měření CO2 pomocí hmotnostního analyzátoru plynů. Změny na povrchu fólií byly sledovány pomocí rastrovací elektronové mikroskopie. Pomocí kitu LIVE/DEAD a fluorescenční mikroskopie byly sledovány živé a mrtvé mikroorganismy. Ze vzorků byla izolována DNA a změřena její koncentrace.
Annotation in English
The antimicrobial effect of extracts from some plants is used in the production of packaging materials for food or medicine. However, these extracts can be used also in agriculture, for example for application to mulching films made from biodegradable polymers. One of the potentially used polymers is polyhydroxybutyrate. It is not possible to use it troughout the whole production period of agricultural crops, as it decomposes very quickly in the soil environment, mainly due to the action of microorganisms. The effect of natural antimicrobial substances in a mixture with polyhydroxybutyrate on the rate of biodegradation in soil at 25 °C for 90 days was tested in this bachelor's thesis. CO2 was analysed using gas analyser to measure biodegradation. The change of the surface of the films was observed by scanning electron microscopy. Live and dead microorganisms were monitored using the LIVE/DEAD kit and fluorescence microscopy on the surface of the materials. DNA was isolated from the samples and its concentration was measured.
polyhydroxybutyrate (PHB), biodegradation, antimicrobials, polymers, films
Length of the covering note
60 s.
Language
CZ
Annotation
Antimikrobiální účinek extraktů z některých rostlin je využíván při výrobě obalových materiálů pro potraviny či v medicíně. Tyto extrakty mohou být ale využity mimo jiné v zemědělství, například pro aplikaci do mulčovacích fólií vyrobených z biodegradabilních polymerů. Jedním z potenciálně využívaných polymerů je polyhydroxybutyrát (PHB). Není ho možné využít po celé produkční období zemědělských plodin, jelikož se v půdním prostředí rozkládá velmi rychle, a to především díky působení mikroorganismů. V rámci bakalářské práce byl testován efekt přírodních mikrobiálních látek ve směsi s polyhydroxybutyrátem na rychlost biodegradace v půdě při 25 °C po dobu 90 dní. Pro měření biodegradace bylo využito měření CO2 pomocí hmotnostního analyzátoru plynů. Změny na povrchu fólií byly sledovány pomocí rastrovací elektronové mikroskopie. Pomocí kitu LIVE/DEAD a fluorescenční mikroskopie byly sledovány živé a mrtvé mikroorganismy. Ze vzorků byla izolována DNA a změřena její koncentrace.
Annotation in English
The antimicrobial effect of extracts from some plants is used in the production of packaging materials for food or medicine. However, these extracts can be used also in agriculture, for example for application to mulching films made from biodegradable polymers. One of the potentially used polymers is polyhydroxybutyrate. It is not possible to use it troughout the whole production period of agricultural crops, as it decomposes very quickly in the soil environment, mainly due to the action of microorganisms. The effect of natural antimicrobial substances in a mixture with polyhydroxybutyrate on the rate of biodegradation in soil at 25 °C for 90 days was tested in this bachelor's thesis. CO2 was analysed using gas analyser to measure biodegradation. The change of the surface of the films was observed by scanning electron microscopy. Live and dead microorganisms were monitored using the LIVE/DEAD kit and fluorescence microscopy on the surface of the materials. DNA was isolated from the samples and its concentration was measured.
polyhydroxybutyrate (PHB), biodegradation, antimicrobials, polymers, films
Research Plan
1. Provést literární rešerši na dané téma. Zaměřit se na produkci, vlastnosti a degradabilitu testovaného biodegradabilního polyesteru polyhydroxybutyrátu.
2. Připravit biodegradační experiment v půdním prostředí.
4. Sledovat změny na povrchu vzorků biodegradabilního polyesteru během inkubace v půdě pomocí mikroskopických metod.
5. Provést molekulárně-biologickou analýzu mikrobiálních konsorcí v jednotlivých inkubacích.
6. Vyhodnotit výsledky.
7. Výsledky přehledně zpracovat do formy BP.
Research Plan
1. Provést literární rešerši na dané téma. Zaměřit se na produkci, vlastnosti a degradabilitu testovaného biodegradabilního polyesteru polyhydroxybutyrátu.
2. Připravit biodegradační experiment v půdním prostředí.
4. Sledovat změny na povrchu vzorků biodegradabilního polyesteru během inkubace v půdě pomocí mikroskopických metod.
5. Provést molekulárně-biologickou analýzu mikrobiálních konsorcí v jednotlivých inkubacích.
6. Vyhodnotit výsledky.
7. Výsledky přehledně zpracovat do formy BP.
Recommended resources
Glaser, John. (2019). Biological Degradation of Polymers in the Environment. 10.5772/intechopen.85124.
Wierckx, Nick & Narancic, Tanja & Eberlein, Christian & Wei, Ren & Drzyzga, Oliver & Magnin, Audrey & Ballerstedt, Hendrik & Kenny, Shane & Pollet, Eric & Avérous, Luc & O Connor, Kevin & Zimmermann, Wolfgang & Heipieper, Hermann & Prieto, Auxi & Jimenez, Jose & Blank, Lars. (2018). Plastic Biodegradation: Challenges and Opportunities. 10.1007/978-3-319-44535-9_23-1.
Sharma, Neha. (2019). Polyhydroxybutyrate (PHB) Production by Bacteria and its Application as Biodegradable Plastic in Various Industries. Academic Journal of Polymer Science. 2. 10.19080/AJOP.2019.02.555587.
Tokiwa, Yutaka & Calabia, Buenaventurada & Ugwu, Uchenna & Aiba, Seiichi. (2009). Biodegradability of Plastics. International journal of molecular sciences. 10. 3722-42. 10.3390/ijms10093722.
Recommended resources
Glaser, John. (2019). Biological Degradation of Polymers in the Environment. 10.5772/intechopen.85124.
Wierckx, Nick & Narancic, Tanja & Eberlein, Christian & Wei, Ren & Drzyzga, Oliver & Magnin, Audrey & Ballerstedt, Hendrik & Kenny, Shane & Pollet, Eric & Avérous, Luc & O Connor, Kevin & Zimmermann, Wolfgang & Heipieper, Hermann & Prieto, Auxi & Jimenez, Jose & Blank, Lars. (2018). Plastic Biodegradation: Challenges and Opportunities. 10.1007/978-3-319-44535-9_23-1.
Sharma, Neha. (2019). Polyhydroxybutyrate (PHB) Production by Bacteria and its Application as Biodegradable Plastic in Various Industries. Academic Journal of Polymer Science. 2. 10.19080/AJOP.2019.02.555587.
Tokiwa, Yutaka & Calabia, Buenaventurada & Ugwu, Uchenna & Aiba, Seiichi. (2009). Biodegradability of Plastics. International journal of molecular sciences. 10. 3722-42. 10.3390/ijms10093722.
