Development and characterization of hydrogel carriers for modern agricultural applications

Bakalářská práce se zabývá charakterizací hydrogelových nosičů a jejich využití v zemědělství. Enkapsulací aktivní složky do hydrogelové matrice je možno získat produkt, schopný kontrolovaně uvolňovat svůj obsah. V teoretické části jsou popsány vybrané enkapsulační metody a vhodné biokompatibilní materiály. V experimentální části byl spektrofotometricky sledován průběh uvolňování půdní bakterie Cupriavidus necator H16 z alginátové matrice. Bylo testováno uvolňování enkapsulovaných bakterií prostou difúzí a později navrhnuty a zrealizovány experimenty uvolňování podpořené chemickou, resp. enzymatickou degradací matrice kapsule. Navrhnuta byla také další úprava alginátových částic přidáním bariérové hydrofobní vrstvy tvořené polyhydroxybutyrátem (PHB). Takto upravené nosiče vykazovaly zvýšenou odolnost vůči chemické i enzymatické degradaci. Proces uvolňování byl do jisté míry potlačen a může vést k potenciálnímu využití PHB k úpravě uvolňovacích vlastností nosičů.The bachelor thesis is focused on characterization of hydrogel carriers and their application in agriculture. Entrapment of active phase within the hydrogel matrix would allow release of its content in controlled rate. The theoretical part describes encapsulation techniques and suitable biocompatible materials involved in encapsulation. For the experimental part, the release of soil bacteria Cupriavidus necator H16 from alginate matrix was examined. The focus was on the release rate of bacteria via diffusion and later, on the release rate of bacteria encouraged by chemical or enzymatic reagents. Further modification of carrier was suggested by adding hydrophobic barrier composed of polyhydroxybutyrate (PHB). The modified alginate beads seemed to be more resistant toward enzymatic or chemical agents, thus the process of the release was to some extent suppressed. This fact might suggest PHB as a possible vessel for optimization of controlled release system of hydrogel carriers.