Sequential fractionation and differences in binding forms of risk elements in spinach biomass

• Autorzy: Pawlíková D. , Pavlík M. , Vasíčková S. , Száková J. , Tlustoš P. , Balík J.

Warianty tytułu

PL

Sekwencyjne frakcjonowanie i różnice w formach wiązania niebezpiecznych pierwiastków w biomasie szpinaku

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The sequential extraction is advisable method for the investigation of relationships between the content of trace elements and biosynthesis of stress metabolites and the influence of trace e1ements on the transformation of biosynthesis of selected compounds. The distribution of risk elements into main groups of compounds in spinach biomass was investigated using seven-step sequential extraction (solvents used: petroleum ether (A) _ ethyl acetale (B) _ butanol (C) _ methanol (D) - methanol+H2O (1+1; v/v) (E) - H2O (F) - methanol + H2O + HCI (49.3 + 49.3 + 1.4; v/v/v)) (G). Isolated fractions were characterized by using IR spectroscopy and content of risk elements (As, Cd, Pb, Cu and Zn) was determined in the individual fractions. Lipophilic compounds with low content of risk elements were separated into first two fractions (A, B). Low molecular compounds of secondary metabolism and polar lipids were separated into the third and fourth fractions and high molecular compounds, mainly polypeptides and proteins into fifth and sixth fractions (E, F). G fraction contains polar compounds after acid hydrolysis. Non-extractable residues formed the last fraction. Results of sequential analysis showed different portions of investigated elements in individual fractions. Different origin and plant breeding of 'Monores' and 'Matador' spinach varieties can cause difference of results.

PL

Sekwencyjna ekstrakcja jest metodą godną polecenia do badania zależności między zawartością pierwiastków śladowych a biosyntezą metabolitów stresu i wpływu pierwiastków śladowych na transformację biosyntezy wybranych związków. Badano rozdział niebezpiecznych pierwiastków pomiędzy grupy związków w biomasie szpinaku, stosując siedmiostopniową sekwencyjną ekstrakcję (stosując jako ekstrahenty: eter na ftowy (A) - octan etylu (B) - butanol (C) - metanol (D) - metanol + H2O (l + l; v/v) (E) - H2O (F) - metanol + H2O + HCl (49,3 + 49,3 + 1,4; v/v/v)) (G). Wyodrębnione frakcje charakteryzowano, stosując spektroskopię IR, a w poszczególnych frakcjach oznaczano zawartość niebezpiecznych pierwiastków (As, Cd, Cu, Zn i Pb). Substancje lipofilne o małej zawartości niebezpiecznych pierwiastków wyodrębniano w pierwszych dwóch frakcjach (A, B). Małomolekularne związki wtórnego metabolizmu i polarne lipidy wyodrębniano we frakcji trzeciej i czwartej, a związki makromolekularne - głównie polipeptydy i białka we frakcji piątej i szóstej (E, F). Frakcja G zawiera związki polarne po kwaśnej hydrolizie. Ostatnią frakcję tworzyły nieekstrahowalne pozostałości. Wyniki analizy sekwencyjnej wykazały różne udziały badanych pierwiastków w poszczególnych frakcjach. Różne pochodzenie i hodowle roślin odmian szpinaku 'Monores' i 'Matador' mogą powodować różnice uzyskanych wyników.

Słowa kluczowe

EN

sequential extraction; spinach; risk elements; organic compounds binding risk elements

PL

sekwencyjna ekstrakcja; szpinak; pierwiastki niebezpieczne; związki organiczne; wiązanie pierwiastków niebezpiecznych

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Chemia i Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 12, nr 1-2
• Strony: 101--108
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., 2 rys., 3 tab.

Twórcy

autor

Pawlíková D.

• Department of Agrochemistry and Plant Nutrition, Czech University of Agriculture in Prague, CZ-165 21 Prague 6 - Suchdol, Czech Republic

autor

Pavlík M.

• Institute of Organic Chemistry and Biochemistry, Academy of Sciences of the Czech Republic, CZ-166 10 Prague, Czech Republic

autor

Vasíčková S.

• Institute of Organic Chemistry and Biochemistry, Academy of Sciences of the Czech Republic, CZ-166 10 Prague, Czech Republic

autor

Száková J.

• Department of Agrochemistry and Plant Nutrition, Czech University of Agriculture in Prague, CZ-165 21 Prague 6 - Suchdol, Czech Republic

autor

Tlustoš P.

• Department of Agrochemistry and Plant Nutrition, Czech University of Agriculture in Prague, CZ-165 21 Prague 6 - Suchdol, Czech Republic

autor

Balík J.

• Department of Agrochemistry and Plant Nutrition, Czech University of Agriculture in Prague, CZ-165 21 Prague 6 - Suchdol, Czech Republic

• Department of Agrochemistry and Plant Nutrition, Czech University of Agriculture in Prague, CZ - 165 21 Prague 6 - Suchdol, Czech Republic.,

Bibliografia

• [1] Bowen H.J.M., Cawse P.A. and Thick J.: J. Exp. Bot., 1962, 13, 257-267.
• [2] Monison R.S., Brooks R.R., Reeves R.D., Malaisse F., Horowitz P., Aronson M. and Merriam G.R.: Phytochemistry, 1981, 20, 455-458.
• [3] Casterline J.L.Jr., Bamett N.M. and Wildung R.E.: Plant Physiol., 1978, 62, 566-570.
• [4] Casterline J.L.Jr. and Barnett N.M.: Plant Physiol., 1982, 69, 1004-1007.
• [5] Pavlikova D., Pavlik M., Vasickova S., Szakova J., Tlustoś P., Balik J., Yokać K. and Gruner K.: Rostl. Vyr., 2001, 47, 549-553.
• [6] Pavlikova D., Pavlik M., Szakova J., Vasićkova S., Tlustoś P. and Balik J.: Rostl. Vyr., 2002, 48, 531-535.
• [7] Pavlikova D., Pavlik M., Vaśićkova S., Szakova J., Tlustoś P., Vokac K. and Balik J.: Appl. Organometal. Chem., 2002, 16, 187-191.
• [8] Pavlikovś D., Pavlik M., Vaśićkova S., Szakova J., Tlustoś P., Vokac K. and Balik J.: Appl. Organometal. Chem., 2004, 18, 619-625.
• [9] Pavlik M., Pavlikova D., Szakova J., Vaśićkova S. and Tlustoś P.: Int. Biodeterior. Biodegrad., 2004, 54, 39-243.
• [10] Dawidar A.M. and Amer M.A.: Phytochemistry, 1973, 12, 1180-1181.
• [11] Hirayama O. and Mihara M.: Agric. Biol. Chem., 1987, 51, 3215-3221.
• [12] Charriere-Ladreix Y. and Tissut M.: Planta, 1981, 151, 309-313.
• [13] Dinan L., Riseborough S., Brading M., Clement C.Y., Witts D.J., Smith J., Colombć S„ Pettitt V., Wheeler D.A. and Greenwood D.R.: [in:] Proc. Conf. Insect Chem. Ecol., Academia Prague, 1991, 215-220.
• [14] Strack D., Heilemann J., Boehnert B., Grotjahn L. and Wray V.: Phytochemistry, 1987, 26, 107-111.
• [15] Van Eldik L.J., Grossman A.R., Iverson D.B. and Watterson D.M.: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1980, 77, 1912-1916.
• [16] Ozolina G. and Lapina L.: Fiziol. Rast. (Moscow), 1976, 23, 1134.