Reglamento Disciplinario de la Universidad de El Salvador

TATIANA KLEMPOVÁ1_{, DANIEL MIHÁLIK}2_{, KATARÍNA ONDREIČKOVÁ}2_{, MARCELA GUBIŠOVÁ}2_,

JÁN KRAIC2_{, MILAN ČERTÍK}1

1_{Fakulta chemickej a potravinárskej technológie STU, Bratislava} 2_{Centrum výskumu rastlinnej výroby, Piešťany}

Characterization of fatty acid profile in wheat during the growth and in separate plant bodies brings new information about metabolism of fatty acid with respect to fyziological function of each plant body. Bodies sucha s leaf, footstalk and glume contain at least 48% of alfa-linolenic acid during the growth. On the other hand, mature leaf, footstalk and glume contain only 5-10% oh these acid. The main fatty acid of grains is linoleic acid – aproximatly 55% during whole growing time. These information are very helpful in preparation of plants with modified lipid metabolism.

Key words: mastné kyseliny, lipidy, pšenica CY – 45, plynová chromatografia

ÚVOD

Pšenica je jednou z troch celosvetovo najvyužívanejších plodín spolu s kukuricou a ryžou (FAOSTAT). Mastné kyseliny sú majoritnou zložkou lipidických štruktúr každej bunky. Tieto štruktúry rozdeľujeme na dve základné skupiny – neutrálne (zásobné) a polárne (štrukturálne). Zásobné lipidické štruktúry sú triacylglyceroly, kde sa nachádzajú mastné kyseliny predovšetkým nasýtené a mononenasýtené. Hlavnou polárnou lipidickou štruktúrou sú fosfolipidy, ktoré sa nachádzajú v bunkových membránach. Fosfolipidy nachádzajúce sa v cytoplazmatickej membráne zložením mastných kyselín, ktoré sa v nich nachádzajú sú odpoveďou voči externému prostrediu, v ktorom sa bunka nachádza. Štúdium mastných kyselín nachádzajúcich sa v pšenici nám prináša komplexný pohľad, ako prebieha metabolizmus mastných kyselín v závislosti od rastového štádia ako aj od polohy rastového orgánu. Okrem toho je významných krokom pri príprave geneticky modifikovaných pšeníc pripravených za účelom získavania polynenastýených tzv. ω-6 a ω-3 mastných kyselín.

MATERIÁLY A METÓDY

Všetky rastlinné materiály pšenice CY-45 boli získané zo zbierky Centra výskumu rastlinnej výroby Piešťany.

Príprava metylesterov mastných kyselín pre analýzu pomocou plynovej chromatografie

Do hrubostennej skúmavky so zábrusom sme navážili 20-100 mg rastlinného materiálu, ktorý sme v trecej miske zhomogenizovali s morským pieskom. Pridali sme 2 cm3 _{metanolickej HCl a 1 cm}3 roztoku vnútorného štandardu kyseliny heptadekánovej v dichlórmetáne. Skúmavky sme vložili do termostatu vytemperovaného na 50°C na 3 hodiny. Po uplynutí času sme skúmavky vybrali z termostatu, ochladili a pridali 1 cm3 destilovanej vody a 4 cm3 hexánu. Skúmavky sme pretrepali a scentrifugovali (3000 ot., 5 minút). Hornú hexánovú vrstvu sme preniesli do odparovacej slzy a oddestilovali rozpúšťadlo na rotačnej vákuovej odparke. Získané metylestery mastných kyselín sme preniesli do 1 cm3 hexánu a analyzovali plynovou chromatografiou.

Analýza mastných kyselín pomocou plynovej chromatografie

Metylestery mastných kyselín boli merané plynovou chromatografiou prístrojom GC-6890 N (Agilent Technologies). Do kolóny DB-23 (50%-kyanopropyl-metylpolysiloxán, d_{ĺžka 60 m, priemer} 0,25 mm, hrúbka filmu 0,25 _{μm) sa automaticky nastrekovalo 1 μl vzorky metylesterov mastných} kyselín, ktoré boli analyzované pri nasledovných podmienkach: nosný plyn – vodík, nástrek (teplota 230°C; prietok vodíka: 37 ml/min; split – 1:10), FID detektor (250 °C, prietok vodíka: 40 ml/min, prietok vzduchu: 450 ml/min), teplotný režim (150°C - 3 min; 150-175°C – 7,0°C/min; 175°C - 5 min; 175-195°C – 5,0°C/min; 195-225°C - 4,5°C/min; 225°C - 0,5 min; 225-215°C – 10°C/min; 215°C – 7 min; 215-240°C - 10°C/min; 240°C – 7 min). Záznamy boli vyhodnotené pomocou ChemStation

123

B0103 (Agilent Technologies) a kvantifikované na základe retenčných časov známych štandardov mastných kyselín C4 – C24 (Sigma Aldrich, USA).

VÝSLEDKY A DISKUSIA

Jednotlivé rastliny boli rozdelené na šes_{ť základných častí – koreň, stonka, list, zrno, plevy a ostne.} Percentuálne zastúpenie najbežnejších mastných kyselín v týchto orgánoch je uvedené v tabu_{ľkách 1} a 2. V tabu_{ľke č. je uvedené porovnanie mastných kyselín prítomných v zrelých pšeničných orgánoch.} V tabu_{ľke vidíme, že najbežnejšou mastnou kyselinou vyskytujúcou sa v zrne je kyselina linolová (C} 18:2, n-6) – 58%. Jej obsah sa po_{čas dozrievania mení len veľmi málo, stúpa z hodnoty 54 na} konečných 58%. Koreň je orgán, kde zastúpenie mastných kyselín mení počas života rastliny najmenej výrazne, čo môžeme pripísať ako následok jeho funkcie, keďže slúži na dodávanie živín, pre rastlinu a odumiera ako posledný. Najvýraznejšie zmeny badáme v obsahu kyseliny alfa-linolénovej (C 18:3, n-3) a to všetkých nadzemných častiach rastliny, ktoré sú v priamom styku s prostredím – stonka, list, osteň, pleva. Obsah tejto kyseliny až dramaticky klesá. Z priemernej hodnoty týchto orgánov 58% na priemernú hodnotu 7%. Tento poznatok je veľmi zaujímavý, z hľadiska ďalšieho fyziologického výskumu, aby sme mohli určiť akú funkciu zastáva práve táto mastná kyselina pri ochrane rastliny pred vonkajším prostredím.

ZÁVER

Charakterizácia profilu mastných kyselín počas rastu a v jednotlivých orgánoch pšenice môže priniesť množstvo nových poznatkov o fyziológii rastu a možnostiach rastliny ako sa brániť voči vplyvom životného prostredia. Je takisto prvým krokom pri príprave geneticky modifikovaných pšeníc s upraveným lipidickým profilom.

Poďakovanie. Táto práca vznikla vďaka podpore v rámci OP Výskum a vývoj pre projekt: Vývoj nových typov rastlín s geneticky upravenými znakmi hospodárskeho významu. ITMS: 26220220027, spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.

Tabuľka 1: Percentuálne zastúpenie najbežnejších mastných kyselín v zrelých orgánoch pšenice

Orgány

Mastné kyseliny zrno stonka list kore_{ň pleva osteň}

C 16:0 21,37 31,34 45,98 26,97 30,25 27,94 C 18:0 1,73 11,26 7,71 10,49 11,66 12,03 C 18:1, n-9 11,66 21,09 10,54 16,64 14,47 11,87 C 18:1, n-7 2,19 0,97 0,87 3,48 1,26 1,31 C 18:2, n-6 57,99 25,22 16,37 30,62 31,71 34,88 C 18:3, n-3 3,84 5,64 10,14 3,42 5,13 6,28

Tabuľka 2: Percentuálne zastúpenie najbežnejších mastných kyselín v nezrelých orgánoch pšenice

Orgány

Mastné kyseliny zrno stonka list koreň pleva osteň

C 16:0 20,15 18,28 15,84 28,89 16,80 13,88 C 18:0 1,24 2,44 1,42 14,89 2,15 2,37 C 18:1, n-9 15,11 1,52 1,64 17,46 4,63 4,67 C 18:1, n-7 0,81 0,38 0,26 3,57 0,67 0,31 C 18:2, n-6 54,45 17,75 10,35 22,23 22,91 5,87 C 18:3, n-3 6,86 57,58 67,78 4,39 47,14 63,96 Zoznam autorov:

Ing. Tatiana Klempová – Oddelenie biochemickej technológie, Fakulta Chemickej a Potravinárskej Technológie STU, Radlinského 9, 812 37 Bratislava

Mgr. Daniel Mihálik, PhD – Centrum Výskum Rastlinnej Výroby, Bratislavská 122, 921 68 Piešťany Mgr. Katarína Onreičková - Centrum Výskum Rastlinnej Výroby, Bratislavská 122, 921 68 Piešťany Mgr. Marcela Gubišová - Centrum Výskum Rastlinnej Výroby, Bratislavská 122, 921 68 Piešťany Doc. RNDr. Ján Kraic, PhD - Centrum Výskum Rastlinnej Výroby, Bratislavská 122, 921 68 Piešťany

Doc. Ing. Milan Čertík, PhD - Oddelenie biochemickej technológie, Fakulta Chemickej a Potravinárskej Technológie STU, Radlinského 9, 812 37 Bratislava

124

INFLUENCE OF FLUORANTHENE AND FLUROCHLORIDONE ON GROWTH