Collectanea - primer clanka

C S P PColleCtanea Studentium PhySiologiae Plantarum

2012 Vol. 3

Zgodba iz naslovnicePomembna odkritja v rastlinski biologiji

Collectanea Studentium Physiologiae PlantarumZbornik študentov fiziologije rastlin

Izdajata: Katedra za fiziologijo rastlin, Oddelek za biologijo, Biotehniška fakulteta, ULGlavna in odgovorna urednica: Marjana Regvar, [email protected]čni urednik: Matevž LikarUredniški odbor:Marjana RegvarMatevž LikarKatarina Vogel-Mikuš

Naslov uredništva : Collectanea Studentium Physiologiae Plantarum,Zbornik študentov fiziologije rastlinVečna pot 111, SI-1000 Ljubljana

Natisnjeno: 2012Tisk: Birografika Bori d.o.o., LjubljanaISSN 1854-4193 (online: http://fito.biologija.org/Collectanea/Collectanea.php)

Biologom je v letošnjem letu uspelo identificirati proteine, ki regulirajo funkcijo kloroplastov. Z manipuliranjem sistema so uspeli stimulirati pretvorbo kloroplastov v močno obarvane kromplaste (proces, ki poteka med zorenjem plodov). Rezultati so odlična osnova za nadaljne raziskave povečanja pridelka kulturnih rastlin.

Chloroplast Biogenesis Is Regulated by Direct Action of the Ubiquitin-Proteasome SystemQihua Ling et al.Science 338, 655 (2012);DOI: 10.1126/science.1225053

4 Znotrajvrstne razlike v sestavi organskih kislin in barvil v plodovih izbranih sort jagodJan Kavčič, Monika Kos, Nastja Kosor, Luka Kristanc, Barbara Krasnik, Nika Krivec, Maja Marčič, Zarja Muršič, Danijela Štolfa

Vsebina

ColleCtanea Studentium PhySiologiae Plantarum 2012. Vol. 6, Št. 14

Znotrajvrstne razlike v sestavi organskih kislin in barvil v plodovih izbranih sort jagod

Jan Kavčič, Monika Kos, Nastja Kosor, Luka Kristanc, Barbara Krasnik, Nika Krivec, Maja Marčič, Zarja Muršič, Danijela ŠtolfaOddelek za biologijo, Biotehniška fakulteta, Večna pot 111, SI.1000 Ljubljana

• Namen dela je bil ovrednotenje znotrajvrstnih razlik, ki pogojujejo barvo, aromo in okus različnih sort jagod (Fragaria x ananassa).

• Izmerili smo sestavo organskih kislin in barvil, koncentracije celokupnih organskih kislin, askorbinske kisline, sladkorjev in antocianov. Barvila v plodovih smo ločili s tankoplastno kromatografijo.

• Najvišjo koncentracijo askorbinske kisline je imela sorta Q. Elisa, sorta Antex pa najvišjo koncentracijo sladkorjev. Najvišji koncentraciji celokupnih organskih kislin smo izmerili pri sortah Thutop in Thuchampion. Pri merjenju koncentracije antocianov nismo dobili večjih medsebojnih razlik, nekoliko sta izstopali le sorti Dora in Asia.

• Razlike v vsebnosti preučevanih snovi so bile med različnimi sortami pričakovano majhne, vendar so se po analizi izkazale za statistično značilne. Z metodo UPGMA smo lahko 7 preučevanih sort razdelili v dve skupini, pri čemer prvo skupino tvorijo sorte Thutop, Asia, St. Pierre in Thuchampion, drugo pa sorte Q. Elisa, Antex in Dora.

Ključne besede: Fragaria x ananasa, sladkorji, antociani, organske kisline


UvodV nasprotju z avtohtonimi vrstami diploidnih jagodnjakov (rod Fragaria), je gojena vrsta F. x ananassa Duchesne oktaploidni križanec (Martinčič s sod. 2007). Nastala je z naključnim križanjem severnoameriške vrste F. virginiana in južnoameriške vrste F. chiloensis v evropskih botaničnih vrtovih v 18. stoletju, od takrat pa je bilo s križanjem ter selekcijo vzgojenih na stotine kultivarjev (Lerceteau- Köhler s sod. 2003, Carrasco s sod. 2007). Birni plodovi jagod imajo nizko kalorično vrednost in sestojijo pretežno iz vode (~ 90 %) in sladkorjev (5–8 %), vsebnost proteinov in maščob v njih pa je zelo majhna (pod 1 %) (Petauer 1993, Qian s sod. 2005). Delež organskih kislin v plodovih, med katerimi prevladujeta citronska in jabolčna kislina, variira med kultivarji in znaša med 1 in 2 % (Petauer 1993, Qian s sod. 2005). Jagode so bogat vir vitamina C, večine vitaminov B kompleksa ter določenih mineralov, zlasti kalcija in magnezija (Qian s sod. 2005, Koyuncu 2010). Med barvili po deležu izstopajo flavonoidi iz skupine antocianidinov (zlasti pelargonidini in cianidini), ki dajejo plodovom značilno rdečo barvo (Qian s sod. 2005). V pričujočem članku, primerjamo sestavo barvil, celokupno količino organskih kislin in sladkorjev ter vsebnost askorbinske kisline v plodovih sedmih sort vrste F. x ananassa.

Materiali in metodeZa analize smo uporabili plodove sedmih različnih sort jagod (Asia, Q. Elisa, Thutop, St. Pierre, Thuchampion, Antex in Dora). Barvila smo najprej ločili s tankoplastno kromatografijo (Likar s sod. 2008). Koncentracijo askorbinske kisline smo določili s postopkom titracije z 2,6-diklorfenolindofenolom (Hughes 1983), koncentracijo organskih kislin pa s postopkom titracije z NaOH (Likar s sod. 2008). Kot miliekvivalent smo uporabili vrednost za tartarično kislino (Eq = 0,075). Koncentracijo sladkorjev smo izmerili s Somogy-evo metodo za merjenje količine reduktivnih sladkorjev (Nelson 1944). Koncentracijo

antocianov v plodovih robid smo določili po protokolu Lindoo in Caldwell (1978). Rezultate smo predstavili kot odstopanje od povprečij izbranih sort, ki so zbrana v Tab. 1. Izrisali smo drevo podobnosti z metodo neponderirane aritmetične sredine (UPGMA) v programu R (R.app GUI 1.40-devel), za kar smo uporabili vse izmerjene koncentracije različnih snovi. Razdalja med sortami je evklidska. Rezultate smo ovrednotili z enosmerno analizo variance (ANOVA) in Bonferronijevim testom p < 0.05.

RezultatiZ najvišjo koncentracijo askorbinske kisline je izstopala sorta Q. Elisa, z najnižjima pa St. Pierre in Antex (Sl. 1a). Sorta Antex je imela najvišjo koncentracijo sladkorjev (Sl. 1b). Med ostalimi sortami glede koncentracij sladkorjev ni bilo značilnih razlik. Niti pri tankoplastni kromatografiji, niti pri določanju koncentracije antocianov z absorbancami nismo odkrili večjih razlik, izstopali sta le sorti Dora in Asia z nadpovprečnimi koncentracijami. Pri merjenju koncentracije celokupnih organskih kislin (Sl. 1c) sta z najvišjimi koncentracijami izstopali sorti Thutop in Thuchampion. Najnižjo koncentracijo celokupnih organskih kislin je imela sorta Antex. Glede na izmerjene količine lahko sorte razdelimo v 2 skupini – Thutop, Asia, St. Pierre, Thuchampion in Q. Elisa, Antex, Dora (Sl. 1d).

DiskusijaPri našem raziskovalnem delu smo poskušali dobiti informacije o snoveh, ki plodovom jagod dajejo barvo, aromo in okus (Lerceteau-Köhler s sod. 2003, Carrasco s sod. 2007). Med seboj smo primerjali sestavo rastlinskih barvil, celokupne koncentracije organskih kislin, askorbinske kisline (vitamina C) in sladkorjev pri izbranih sortah jagod. Različne količine in kombinacije rastlinskih barvil dajejo plodovom značilno barvo. Okus in aromo dajejo jagodam predvsem organske kisline in sladkorji. Povprečna vrednost organskih kislin je bilo precej nižje kot povprečje 13 sort, ki so jih analizirali Sturm in sod. (2003). Razlike med vrednostmi iz literature in naših analiz so lahko posledica nenatančnosti pri ročni titraciji z bireto. Ne moremo tudi izključiti vpliva razlik zaradi različnega nabora sort. V prid temu govorijo rezultati, saj so sorte Thutop, St.Pierre in Thuchampion izstopale po koncentraciji organskih kislin, medtem ko

Tabela 1: Povprečne koncentracije sladkorjev, askorbinske kisline, antocianov in delež celokupnih kislin pri izbranih sortah jagod. (SV±SN; n=3)

sladkorji (mg/ml) 2,775 ± 0,028askorbinska kislina (mg/g) 2,484 ± 0,042antociani (mg/g) 1,665 ± 0,011celokupne kisline (%) 4,688 ± 0,038


so koncentracije pri ostalih sortah primerljive z vrednostmi, ki so jih izmerili omenjeni avtorji. V primerjavi z literaturo (Qian s sod. 2005, Koyuncu 2010) so bile v koncentracije askorbinske kisline naših sort višje, koncentracije sladkorjev pa nižje od literature. Čeprav so bile razlike v vsebnosti preučevanih snovi med različnimi sortami iste vrste pričakovano dokaj majhne, so se po analizi izkazale za statistično značilne.

Zaključki Razlike v vsebnosti snovi med sortami iste vrste

so bile pričakovano dokaj majhne. Vrednosti askorbinske kisline večine sort so se gibale v povprečju, ki je predstavljalo od četrtine pa do polovice vseh organskih kislin. Analiza podobnosti je sedem preučevanih sort razdelila v dve skupini - Thutop, Asia, St. Pierre, Thuchampion in pa Q. Elisa, Antex, Dora.

Literatura1. Carrasco B, Garces M, Rojas P, Saud G, 2007. The Chilean

strawberry (Fragaria chiloensis (L.) Duch.): Genetic diversity and structure. Journal of the American Society for Horticultural Science 132 (4).

2. Hughes DE, 1983. Titrimetric determination of ascorbic acid with

Slika 1: Koncentracije askorbinske kisline (a), sladkorjev (b), celokupnih organskih kislin (c) v plodovih jagod. Horizontalna črta predstavlja povprečje znotraj obravnavanih sort (glej Tab. 1), znaki pa odstopanje od povprečja (SV±SN; n=3). Različne črke predstavljajo statistično značilno razliko pri p < 0,05; (d) drevo podobnosti med izbranimi sortami jagod. Drevo je izrisano z metodo neponderirane aritmetične sredine (UPGMA).

a

c

b

d


2,6-dichlorophenol indophenol in commercial liquid diets. J Pharm Sci 72: 126–9.

3. Koyuncu MA, Dilmacunal T, 2010. Determination of Vitamin C and Organic Acid Changes in Strawberry by HPLC During Cold Storage. Not Bot Hort Agrobot 38 (3): 95–98.

4. Lerceteau-Köhler E, Guérin G, Laigret F, Denoyes-Rothan B, 2003. Characterization of mixed disomic and polysomic inheritance in the octoploid strawberry (Fragaria x ananassa) using AFLP mapping. Theor Appl Genet 107 (4): 619–28.

5. Likar M, Vogel-Mikuš K, Regvar M, 2008. Praktikum fiziologije rastlin. Univerza v Ljubljani, Ljubljana.

6. Martinčič A, Wraber T, Jogan N, et. al., 2007. Mala flora Slovenije. Ključ za določanje praprotnic in semenk. 4. izdaja, Tehniška založba Slovenije, Ljubljana.

7. Nelson N, 1944. A photometric adaptation of the Somogy method for the determination of glucose. J Biol Chem 153: 375–380.

8. Petauer T, 1993. Leksikon rastlinskih bogastev. Tehniška založba Slovenije, Ljubljana.

9. Qian M, Finn C, Schroeder JM, 2005. Objective Flavor Comparison of Oregon Strawberries and those from other climatic condition. Progress report FY 2004-2005, Oregon Strawberry Commission.

10. Rodriguez-Saona LE and Wrolstad RE, 2001. Extraction, Isolation, and Purification of Anthocyanins. Current Protocols in Food Analytical Chemistry.

11. Sturm K, Koron D, Stampar F, 2003. The composition of fruit of different strawberry varieties depending on maturity stage. Food Chem 83 (3): 417–422.

12. U.S. Department of Agriculture, Agricultural Research Service. 2008. USDA National Nutrient Database for Standard Reference, Release 21. Nutrient Data Laboratory. http://www.ars.usda.gov/ba/bhnrc/ndl (3. 6. 2011)

http://www.ars.usda.gov/ba/bhnrc/ndl

http://www.ars.usda.gov/ba/bhnrc/ndl

Documents

Collectanea - primer clanka