Sirgedaitė-Šėžienė, Vaida

Bakalauro darbo autorius: Gabija Leleikaitė Bakalauro darbo pavadinimas: Paprastojo ąžuolo (Quercus robur L.) žievės biocheminės sudėties ir antioksidacinio aktyvumo skirtumai, priklausomai nuo kilmės rajono Vadovas: Dr. Vaida Sirgedaitė - Šėžienė Darbas pristatytas: Vytauto Didžiojo Universitetas, Gamtos mokslų fakultetas, Kaunas, 2021 m. birželio 11 d.
Puslapių skaičius: 43 Lentelių skaičius: 2 Paveikslų skaičius: 21 Priedų skaičius: 0 Darbo tikslas: Biologiškai aktyvių cheminių junginių koncentracijos ir antioksidacinio aktyvumo nustatymas paprastojo ąžuolo (Quercus robur L.) žievėje, priklausomai nuo kilmės rajono. Tyrimo metodai: Tyrimo efektyvumui užtikrinti pasirinktos dvi fenologinės formos – vėlyvoji Dūkštų ir ankstyvoji Josvainių. Taip pat pasirinkti skirtingi tirpikliai ekstraktų ruošimui – 75 % metanolis (MeOH) ir vanduo (dH2O).

1. Suminiam fenolinių junginių kiekiui įvertinti pasirinktas spektrofotometrinis metodas. Naudojamas reagentas - Folin-Ciocalteu, absorbcija matuojama 760 nm bangos spektre.
2. Suminiam flavonoidų kiekiui įvertinti pasirinktas spektrofotometrinis metodas, paremtas flavonoidų ir Al (III) kompleksų susidarymu. Naudojamas reagentas - AlCl₃, absorbcija matuojama 470 nm bango spektre.
3. DPPH radikalų aktyvumui įvertinti naudojamas spektrofotometrinis metodas. Naudojamas reagentas – DPPH, absorbcija matuojama 515 nm bangos spektre.
4. ABTS radikalų aktyvumui įvertinti naudojamas spektrofotometrinis metodas. Naudojamas reagentas – ABTS, absorbcija matuojama 734 nm bangos spektre. Išvada: Didesnis kiekis biologiškai aktyvių cheminių junginių ir didesnis antioksidacinis aktyvumas pasireiškė vėlyvosios fenologinės formos genetinėse šeimose. Taip pat, didžiojoje dalyje genetinių šeimų rezultatai gauti didesni ekstraktuose ruoštuose su 75 % metanoliu (MeOH).

Visoje Europoje sparčiai paplitusi paprastojo uosio (Fraxinus excelsior L.) džiūtis tęsiasi jau apie 25 metus, o veiksmingų kovos priemonių su šia liga iki pat šiol nėra atrasta, todėl uosio, kaip natūralaus miško medžio auginimo perspektyva yra neaiški. Masinį uosių džiūvimą sukelia grybas Hymenoscyphus fraxineus, kurio sukelta liga yra įgavusi nuolatinį pobūdį: nepažeistų medynų skaičiai mažėja, serga ir jauni, ir seni uosiai. Šiame darbe buvo siekiama ištirti iš hibridinės drebulės (Populus tremuloides x P. tremula) in vitro kultūrų išskirtų simbiotinių bakterijų Paenibacillus ir Pseudomonas genčių gebėjimą slopinti paprastojo uosio (Fraxinus excelsior L.) patogeniško grybo Hymenoscyphus fraxineus augimą. Buvo atlikti biologiškai aktyvių junginių nustatymo tyrimai naudojant uosio lapus in vitro ir ex vitro. Atlikus biocheminius tyrimus su uosio lapais in vitro nustatyta, jog optimaliausias variantas norint susiformuoti šių augalų antipatogeniniam atsparumui prieš patogeniško grybo Hymenoscyphus fraxineus augimą yra 61 ir 174 paprastojo uosio genetinėse šeimose. Taip pat išsiaiškinta, kad skirtingų paprastojo uosio genetinių šeimų adaptaciniai mechanizmai yra skirtingi, todėl atsakas į Pseudomonas ir Paenibacillus bakterijas irgi yra skirtingas. Nustatyta, jog uosiai augę ex vitro sąlygomis pasižymėjo didesniais antrinių metabolitų bei didesnėmis antioksidacinėmis savybėmis, tačiau prastesniais fotosintezės pigmentų rodikliais, lyginant su in vitro augusiais uosiais.

Ankstesni šaltos plazmos ir elektromagnetinio lauko poveikio augalams tyrimai parodė, jog šių fizikinių stresorių pagalba galima reguliuoti augalų vystymąsi ir biocheminės sudėties kitimą. Vis dėlto konkretūs rezultatai bei pritaikymo galimybės priklauso nuo tiriamų augalų genetinių savybių ir auginimo sąlygų. Šio darbo metu buvo tiriamas fizikinių stresorių poveikis skirtingoms genetinėms paprastosios eglės (Picea abies (L). H. Karst.) šeimoms, daiginant paveiktas eglės sėklas in vitro kultūroje. Tiriamojo darbo metu atlikti pirminiai daigumo tyrimai su penkiomis paprastosios eglės šeimomis iš Lietuvos ir šešiomis iš Lenkijos. Remiantis gautais rezultatais, pasirinktos keturios paprastosios eglės šeimos fizikinių stresorių tyrimams, pasižyminčios geriausiu daigumu ir mažiausiu užkrėstumu (541 LT, 463 LT, 518 PL ir 490 PL). Šių šeimų sėklos buvo paveiktos šalta plazma (1 arba 2 minutes) arba elektromagnetiniu lauku (2 minutes) ir, praėjus 25 arba 100 dienų po paveikimo, sodinamos in vitro. Vertinant keturių aukščiau minėtų eglės šeimų morfologinius rodiklius, nustatyta, kad sėklų apdorojimas elektromagnetiniu lauku sąlygojo mažesnį daigumą 518 PL šeimoje, tačiau didesnį daigumą kitose trijose šeimose. 518 PL šeima nuo kitų tirtų šeimų išsiskyrė ir biocheminių tyrimų metu: šios šeimos sėjinukų ūgliuose šaltos plazmos ir elektromagnetinio lauko poveikiai sąlygojo fenolinių junginių, flavonoidų ir chlorofilų koncentracijos padidėjimą, o elektromagnetinis laukas – taip pat ir antioksidacinio aktyvumo padidėjimą. Kitose eglių šeimose elektromagnetinio lauko poveikis tiems patiems biocheminiams rodikliams daugiausia buvo neigiamas, o šaltos plazmos poveikis labiau priklausė nuo apdorojimo trukmės.

Darbo tikslas yra įvertinti bendrą fenolinių junginių, flavonoidų, fotosintezės pigmentų kiekį bei antioksidacinį aktyvumą skirtingų paprastosios pušies (Pinus sylvestris L.) pusiausibsų šeimų spygliuose po poveikio fizikiniais stresoriais – šalta (žemos temperatūros) plazma ir elektromagnetiniu lauku. Darbui atlikti buvo naudojami tokie metodai – sėklų apdorojimas šalta plazma bei elektromagnetiniu lauku, ėminių parengimas, suminio fenolinių junginiu ir flavanoidų kiekio nustatymas, antioksidacinio aktyvumo nustatymas, fotosintezės pigmentų nustatymas bei statistinių duomenų apdorojimas. Iš atlikto tyrimo matyti, kad didžiausias fenolinių junginių kiekis yra 4 paprastosios pušies šeimoje. Keturioms šeimoms (12, 4, 7 ir 17J) visi fizikiniai stresoriai turėjo teigiamą įtaką ir lyginant su kontrole padidino fenolinių junginių kiekį paveiktuose paprastosios pušies sėjinukų šeimų spygliuose, o didžiausia flavanoidų koncentracija nustatyta 10-oje paprastosios pušies šeimoje, kurios sėklos paveiktos trumpalaike šalta plazma (1min). Iš visų tirtų paprastosios pušies sėjinukų šeimų didžiausią teigiamą poveikį antioksidacinio aktyvumo padidėjimui turi 4 šeimos pušys, kurių sėklos paveiktos elektromagnetiniu lauku 1 minutę ir šalta plazma 1 minutę. Didžiausią įtaką tiriant paprastosios pušies sėjinukų spygliuose esančių chlorofilų a koncentraciją turi šie du fizikiniai stresoriai - EML1 ir ŠP2. Chlorofilų b koncentracijai didžiausią įtaką turi EML1 ir ŠP1. Esant šaltos plazmos poveikiui padidėjo ir karotenoidų koncentracija, šių pigmentų kiekis padidėjo 10-oje (po ŠP1 povekio) ir 1-oje šeimose (po ŠP2 poveikio).

Bakalaurinio darbo pagrindinis tikslas yra įvertinti bendrą fenolinių junginių, flavonoidų, fotosintezės pigmentų kiekį bei antioksidacinį aktyvumą skirtinguose karpotojo beržo (Betula pendula L.) pusiausibsų šeimų lapuose po paveikimo fizikiniais stresoriais – šalta (žemos temperatūros) plazma ir elektromagnetiniu lauku. Kiekviena karpotojo beržo pusiausibsų šeima paveikiama dviem skirtingais fizikiniais poveikiais: žemos temperatūros atmosferine dielektrinio barjero iškrovos (DBD) plazma (poveikio trukmė 1 ir 2 minutės) ir elektromagnetiniu lauku (poveikio trukmė 1 minutė). Tyrimai atlikti 2020-2021 metais, eksperimentams naudojami pirmamečių berželių lapai. Atlikti tyrimai parodė, kad genetinė atranka yra svarbi, kadangi skirtingos karpotojo beržo pusiausibsų šeimos kaupia skirtingus kiekius antrinių metabolitų, fotosintezės pigmentų bei skirtingas jų antioksidacinis aktyvumas. Vertinant fizikinių stresorių įtaką karpotojo beržo kaupiamiems tiriamiesiems junginiams nustatyta, kad didžiausiu teigiamu atsaku į apdorojimą šalta plazma ir elektromagnetiniu lauku pasižymėjo 60 pusiausibsų šeima. Fenolių koncentracija po ŠP2 padidėjo 1,02, o po EML1 1,9 karto, lyginant su kontrole. Flavonoidų koncentracija po sėklų apdorojimo ŠP1 padidėjo 1,08, po ŠP2 1,05, po EML1 1,2 karto, lyginant su kontrole. Chlorofilų ir karotenoidų koncentracija po fizikinių stresorių taip pat nustatyta padidėjusi. Po ŠP1 apdorojimo nustatyta didesnė chlorofilo a koncentracija, kuri padidėjo 1,24 karto, lyginant su kontrole, o karotenoidų - padidėjo 2,36 karto, lyginant su kontrole. ŠP2 poveikis turėjo teigiamos įtakos chlorofilo a ir karotenoidų koncentracijos kiekiui (atitinkamai padidėjo 1,75 ir 3,56 karto). EML1 taip pat padidino chlorofilo a (padidėjo 1,73 karto, lyginant su kontrole) ir karotenoidų (padidėjo 2,46 karto, lyginant su kontrole) koncentracijas karpotojo beržo lapuose. Antioksidacinis aktyvumas, taikant ABTS ir DPPH metodus, po ŠP1 padidėjo 1,03 ir 1,06 karto, atitinkamai. Po EML1 padidėjo 1,64 ir 1,03 karto, atitinkamai, lyginant su kontrole. Po ŠP2 padidėjo 1,02 karto (ABTS).