Sorpce rizikových prvků na mycelia vybraných druhů hub

David Grünert

Bakalářská práce

Sorption of heavy metals on mycelia of selected mushroom species

Anotace:

Tato bakalářská práce se zabývá problematikou kontaminace půd rizikovými prvky a možnostmi jejich odstranění pomocí alternativní biologické metody zvané mykoremediace. Literární rešerše poskytuje přehled o původu, toxicitě a perzistenci rizikových prvků v životním prostředí a zdůrazňuje obtíže při přenosu laboratorních výsledků mykoremediace do praxe. V rešeršní části jsou dále popsány hlavní mechanismy, jimiž houby akumulují nebo detoxikují rizikové prvky, a diskutovány rozdíly mezi použitím živého a mrtvého mycelia. Práce dále přibližuje ekologické, fyziologické a enzymatické předpoklady hub k remediačnímu využití. Experimentální část se zaměřuje na hodnocení sorpčních schopností mycelií dvou druhů hub, Pleurotus ostreatus a Trametes versicolor, v laboratorních podmínkách. Byla testována jejich schopnost akumulovat tři rizikové prvky: olovo (Pb), kadmium (Cd) a zinek (Zn), při různých koncentracích a byla sledována životaschopnost a růst mycelia v kontaminovaných roztocích. Příprava pokusu zahrnovala nachystání kontaminovaných roztoků a inokulantu a kultivaci hub v třepací komoře po dobu 14 dní. Vzorky dále prošly centrifugací, lyofilizací mycelia a mikrovlnnou digescí. Následná analýza reziduálních obsahů rizikových prvků v roztocích, oplachu mycelia a lyofilizovaného mycelia probíhala metodou ICP-OES. Z výsledků vyplynulo, že Trametes versicolor vykazuje velmi dobrou toleranci vůči olovu a dosáhla až 100% odstranění Pb v roztoku při určité koncentraci. Pleurotus ostreatus se ukázala jako odolnější vůči kadmiu a byla schopna efektivní akumulace bez výrazné inhibice růstu. Naopak u zinku nebyly výsledky akumulace jednoznačné, což mohlo být způsobeno neoptimálním pH prostředí a citlivostí mycelia na daný rizikový prvek. Závěrem lze konstatovat, že oba studované druhy mají potenciál pro použití v remediačních procesech, přičemž jejich účinnost závisí na konkrétním kontaminantu a podmínkách prostředí.

Abstract:

This bachelor thesis deals with the issue of soil contamination by risk elements and the possibilities of their removal using an alternative biological method called mycoremediation. The literature review provides an overview of the origin, toxicity, and persistence of risk elements in the environment and emphasizes the difficulties in transferring laboratory results of mycoremediation into practice. The theoretical part also describes the main mechanisms by which fungi accumulate or detoxify risk elements and discusses the differences between the use of live and dead mycelium. Furthermore, the work outlines the ecological, physiological, and enzymatic prerequisites of fungi for remediation use. The experimental part focuses on the evaluation of the sorption abilities of the mycelia of two fungal species, Pleurotus ostreatus and Trametes versicolor, under laboratory conditions. Their ability to accumulate three risk elements, lead (Pb), cadmium (Cd), and zinc (Zn), was tested at various concentrations, and the viability and growth of the mycelium in contaminated solutions were monitored. The preparation of the experiment included the preparation of contaminated solutions and inoculum, followed by fungal cultivation in a shaking incubator for 14 days. The samples were then subjected to centrifugation, mycelium lyophilization, and microwave digestion. The subsequent analysis of residual contents of risk elements in the solutions, mycelium rinses, and lyophilized mycelium was carried out using the ICP-OES method. The results showed that Trametes versicolor exhibited very good tolerance to lead and achieved up to 100% removal of Pb from the solution at a certain concentration. Pleurotus ostreatus proved to be more resistant to cadmium and was capable of effective accumulation without significant inhibition of growth. In contrast, the results of zinc accumulation were inconclusive, which may have been caused by suboptimal pH conditions and the sensitivity of the mycelium to this particular risk element. In conclusion, both studied species show potential for use in remediation processes, with their effectiveness depending on the specific contaminant and environmental conditions.

Klíčová slova

Kontaminované půdy, rizikové prvky, Trametes versicolor, Pleurotus ostreatus

Keywords

Contaminated soils, risk elements, Trametes versicolor, Pleurotus ostreatus

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 1. 5. 2025

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 27. 5. 2025
• Vedoucí: Ing. Tereza Hřebečková, Ph.D.
• Oponent: Zdeněk Košnář, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Bakalářský studijní program:
Ochrana krajiny a využívání přírodních zdrojů