V našich laboratořích se zabýváme především analýzou různých vzorků pomocí kapalinové a plynové chromatografie, popřípadě atomové absorpční spektometrie. Analyzujeme vzorky vody, půdy, cigaretové nedopalky, rostlinné materiály, extrakty ze zvířecích výkalů a také vybrané látky ve vzorcích krve, séra a moči. Při studiu toxicity spolupracujeme s Katedrou biologie ekosystémů naší fakulty a s Ústavem zoologie, rybářství, hydrobiologie a včelařství Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně (ČR).

Kromě vývoje a zavádění analytických metod se zajímáme o environmentálně orientovaný výzkum ve dvou směrech:

- osud látek v životním prostředí, např. organické polutanty z cigaretových nedopalků (viz příspěvek 1 níže);

- fotodegradace běžně předepisovaných léčiv za světelných podmínek odpovídajících přírodním povrchovým vodám a testy toxicity směsí fotoproduktů (viz příspěvek 2 níže).

Naše analytická laboratoř je vybavena přístroji LC-UV/FLD/ECD, LC-MS (lineární iontová past), GC-FID/ECD (detektor elektronového záchytu), UHPLC-Q-TOF a GC-MS s trojitým kvadrupólem a rovněž atomovým absorpčním spektrometrem. Při přípravě vzorků k analýze se používají různé techniky, za zmínku stojí možnost použití ASE (Accelerated Solvent Extraction). Ozařování vzorků při fotochemických studiích se provádí ve fotochemickém reaktoru Rayonet R100.

V posledních několika letech jsme zavedli a validovali různé analytické metody. Podrobnosti o jednotlivých analyzovaných látkách a metodách jsou shrnuty v tabulce.

Tabulka: Přehled zavedených analytických metod

Příspěvek 1: Cigaretové nedopalky jako zdroj toxických látek

Toxický odpad v podobě cigaretových nedopalků představuje závažný problém z hlediska společenské odpovědnosti a trvale udržitelného rozvoje. Nedopalky, které obsahují řadu jedovatých chemických látek, se často nesprávně likvidují a končí v přírodním prostředí, kde kontaminují půdu, vodu a ohrožují ekosystémy. Výrobci cigaret by měli přijmout větší odpovědnost za dopad jejich produktů na životní prostředí a podporovat iniciativy pro sběr a správné nakládání s tímto odpadem. Současně je důležité zvyšovat povědomí veřejnosti o této problematice a podněcovat lidi ke změně návyků s cílem minimalizovat množství vyhazovaných nedopalků. Přijetí komplexních řešení zahrnujících legislativní, podnikové i individuální kroky je nezbytným předpokladem pro dosažení udržitelného rozvoje a ochrany životního prostředí.

V Laboratoři analytické a environmentální chemie PřF JU se studenti pod vedením Dr. Fojtíkové věnují výzkumu obsahu vybraných organických toxických látek v cigaretových nedopalcích a jejich následnému uvolňování do složek životního prostředí. V červnu 2024 byl jejich výzkum publikován v časopise Environmental Science and Pollution Research (https://rdcu.be/dLd6r) a rovněž jej představili na SETAC Europe 34TH annual meeting ve španělské Seville.

Příspěvek 2: Toxicita farmak v životním prostředí

Problematika toxicity farmak v přírodních vodách je velmi důležitá z hlediska společenské odpovědnosti a trvale udržitelného rozvoje. Řada farmaceutických látek používaných v humánní i veterinární medicíně se dostává do životního prostředí včetně povrchových i podzemních vod. Tyto látky spolu s produkty jejich degradace mohou mít negativní dopad na vodní organismy a v konečném důsledku i na lidské zdraví. Proto je naprosto zásadní provádět důkladný výzkum, který zmapuje výskyt a míru toxicity těchto kontaminantů. Pouze na základě komplexního výzkumu a následné aplikace účinných řešení můžeme dosáhnout trvale udržitelného nakládání s vodními zdroji a ochrany ekosystémů. Tyto kroky jsou klíčové pro zajištění zdravého a udržitelného životního prostředí pro současné i budoucí generace.

V Laboratoři analytické a environmentální chemie PřF JU se studenti pod vedením Doc. Klementové věnují studiu možností fotochemické degradace farmak v přírodních vodách za environmentálně relevantních podmínek. Rovněž sledují toxicitu farmak a vzniklých fotoproduktů pro vybrané vodní organismy. Získané výsledky byly publikovány například v časopise Environmental Science and Pollution Research (publikace z roku 2020 DOI: 10.1007/s11356-020-09830-w, z roku 2022 DOI: 10.1007/s11356-021-16182-6, z roku 2024 DOI: 10.32725/jab.2024.007).

Problematika farmak v přírodních vodách byla diskutována s kolegy z kanadských univerzit v průběhu přednášek Dr. Fojtíkové na univerzitách McGill (Montreal) a University of Manitoba (Winnipeg).

Katedra botaniky

Výzkum

• 

  Archeobotanika a paleoekologie

  Archeobotanika je vědecký obor, úzce související s environmentální archeologií. Zabývá se analýzou rostlinných makrozbytků (především semena rostlin) a mikrozbytků (pyl, fytolity, škrob) a interpretací rostlinných zbytků v rámci archeologických situací. Typickým příkladem jsou domestikované rostliny, na jejichž základě se rekonstruují společenské a ekonomické vztahy v pravěkých a historických společnostech. Laboratoř archeobotaniky a paleoekologie (LAPE) provádí výzkum v České republice, jižní Evropě a v Africe. Dalšími obory zájmu jsou archeozoologie, zabývající se zvířecími zbytky na archeologických lokalitách a paleoekologie, integrující vztahy lidských společností s přírodou v minulosti

  Dozvědět se více

• 

  Bryologie

  Bryologie je obor, zabývající se všemi aspekty biologie mechorostů. Přes svou nenápadnost jsou mechorosty druhou největší skupinou vyšších rostlin, která je i u nás zastoupená téměř 900 druhy. Bryologická skupina na Katedře botaniky je součástí Systematiky vyšších rostlin, ale zpracováváme i ekologická témata a metodicky máme blízko ke skupinám které pro svou práci potřebují mikroskopické metody.

  Dozvědět se více

• 

  Ekologie obnovy

  Zabýváme se ekologickou obnovou různých narušených ekosystémů, zejména po těžbě (různé kamenolomy, pískovny, vytěžená rašeliniště, odvaly, odkaliště atd.), ale také obnovou luk, opuštěných polí, lesů nebo mokřadů.
  Soustředíme se zejména na využití spontánní sukcese, která spoléhá pouze na přírodní procesy. V poslední době se náš výzkum výrazněji zaměřuje také na asistovanou obnovu degradovaných stanovišť, např. s pomocí velkých býložravců nebo regionálních semenných směsí. Výsledky botanických výzkumů kombinujeme s poznatky z jiných oborů, např. entomologie, a publikujeme je v předních mezinárodních časopisech. Širším cílem je také popularizace a propagace oboru mezi odbornou veřejností a praktiky. Snažíme se také pozitivně ovlivňovat národní politiku a tvorbu resortních zákonů a směrnic.
  Ekologie obnovy spojuje ekologickou teorii a praktické aplikace a zaměřuje se na obnovu narušených, degradovaných nebo dokonce zcela zničených ekosystémů. Jedná se o relativně mladou vědní disciplínu s velkou perspektivou, která umožňuje aktivní propojení vědy a praxe. Českobudějovická skupina patří k předním evropským týmům v oboru a je jediným pracovištěm s touto specializací v České republice.
  Pracovní skupina je neformálním seskupením při Katedře botaniky Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích, které spojuje lidi zabývající se tématem ekologie obnovy. Sdružuje nejen pracovníky a studenty Katedry botaniky, ale i lidi z dalších institucí (univerzity, ústavy Akademie věd ČR, nevládní organizace a další veřejné i soukromé instituce).

  Dozvědět se více

• 

  Funkční ekologie rostlin

  Tato skupina se soustředí především na procesy vedoucí k utváření a udržování rostlinné diverzity v druhově bohatých polopřirozených lučních společenstvech a na význam této diverzity pro všestranné fungování ekosystémů. Naše práce je motivována potřebou rozšířit a prohloubit znalosti o rozložení biodiverzity v prostoru a čase a o mechanismech, které za tímto rozložením stojí. V průběhu několika minulých let byly nashromážděny důkazy, které jasně ukazují, jak nahlížení na rostlinná uskupení z pohledu jejích funkčních vlastností (traitů) může přinést nový pohled na proces utváření rostlinných společenstev a soužití druhů v čase. Navíc funkční vlastnosti rostlin přímo odrážejí následky interakcí s dalšími trofickými úrovněmi (s kaskádovým vlivem na býložravce a rozkladače) a ovlivňují celou škálu funkcí ekosystémů (produktivita, kontrola invaze, koloběh živin, opylování, atd.), s přímými důsledky pro různé ekosystémové služby zajišťované druhově bohatými ekosystémy.

  Náš výzkum soustředíme obzvláště na mechanismy uchycování druhů (dynamika mezer v porostu, reprodukční a klonální znaky), druhové interakce (kompetice, facilitace, poloparazitismus) a lokální adaptace (fenotypová plasticita a dědičná epigenetika) pomocí studia různých nadzemních i podzemních znaků rostlin. Kombinujeme rozsáhlé terénní pokusy, zahrnující dlouhodobé výzkumné plochy, s pokusy ve sklenících a růstových komorách k vyhodnocení vlivu změn ve funkčních vlastnostech na soužití druhů a na různé ekosystémové funkce.

  Dozvědět se více

• 

  Mykologie

  Houby jsou extrémně druhově bohatou skupinou organismů zastávající v přírodě nezastupitelnou roli zejména jako rozkladači, symbionti (mykorhiza, lichenismus) a parazité. V současnosti je známo asi 150 tisíc druhů hub a lišejníků, reálný odhad je 2,2-3,8 milionů, o ekologii a rozšíření i těch popsaných toho často není moc známo. Každý živý organismus přitom s houbami nějak interaguje a ty makroskopických rozměrů na sebe vážou celá houbová společenstva. Proto jakákoliv změna cenných biotopů, kterými se prioritně zabýváme, s sebou přináší i změnu na ně vázaných houbových společenstev s možností vyhynutí vzácných druhů hub a lišejníků.

  Dozvědět se více

• 

  Sinice a řasy

  Algologie nebo také fykologie se věnuje studiu sinic a řas, ve všech jejich biotopech – od horkých po mrazové pouště, od třeboňských rybníků po tropické pralesy. V naší laboratoři se hlavně soustředíme na fylogenezi a ekologii sinic (Cyanobacteriota) a krásnooček (Euglenophyta), ale pracujeme také s parožnatkami (Charophyceae, ve spolupráci s orgány ochrany přírody) nebo rozsivkami (Bacillariophyceae, to zejména ve spolupráci s forenzním výzkumem s Kriminalistickým ústavem PČR). Kombinujeme terénní práci ve vodách a na skalách s prací u optických i elektronových mikroskopů i v molekulární laboratoři.

  Dozvědět se více

• 

  Systematika cévnatých rostlin

  Co určuje morfologickou a genetickou variabilitu a geografické rozšíření rostlin? Studujeme evoluční procesy (např.  hybridizace, polyploidie, vznik druhů), reprodukci rostlin, i vliv historie (např. střídání dob ledových a meziledových). Jednotlivé poznatky se snažíme propojovat. Blízká nám jsou i témata spojená s ohroženými druhy a ochranou přírody. Pracujeme jak v terénu po celé Evropě (např. Šumava, Alpy, Skandinávie, Balkán), tak v molekulární laboratoři.

  Dozvědět se více

Výzkumné projekty a publikace