Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effect of asparagus chitosan-rutin coating on losses and waste reduction during storage

Priss Olesia, Hutsol Taras, Glowacki Szymon, Bulhakov Pavlo, Bakhlukova Kseniia, Osokina Nina, Nurek Tomasz, Horetska Iryna, Mykhailova Lyudmyla

Agricultural Engineering

|

2024

|

Vol. 28, No. 1

99--118

EN

Storage is a crucial component of a sustainable and efficient food supply system. Reduction of postharvest losses and waste is a vital strategy to improve efficiency, ensure product availability, and reduce environ-mental impact. Asparagus (Asparagus officinalis L.) boasts a high nutritional value and complex of phytonutrients. Yet, the storage period for fresh asparagus is quite short, leading to rapid quality deterioration. An effective method to extend storage periods involves postharvest treatments using the natural biopolymer chitosan. The aim of the research was to assess the effectiveness of applying sustainable postharvest treatments based on chitosan and rutin, with a focus on losses and waste reduction during asparagus storage. The impact of the applied storage technology on the visual appeal and sensory attributes of asparagus, along with its effects on respiratory metabolism, weight loss, soluble solids, soluble carbohydrates, chlorophylls, and carotenoids, was systematically assessed. The findings indicate that the post-harvest treatment using chitosan and rutin effectively preserves the visual characteristics of asparaguswhen the storage period is prolonged to a week. A major advantage of this technology is a substantial reduction in waste, achieving the levels of 1.0-1.5%. The proportion of standard products post-storage ranged from 94.4% to 96.0%. The treatment with chitosan and rutin efficiently reduces weight loss by half and suppresses the respiration rate, leading to decreased losses in soluble solids, carbohydrates, chlorophylls, and carotenoids during storage. These outcomes underscore the effectiveness of the applied coating in impeding metabolic processes, resulting in minimized quantitative and qualitative losses in the product quality during a prolonged storage.

PL

Przechowywanie jest istotnym elementem zrównoważonego i skutecznego łańcucha dostaw żywności. Redukcja strat i odpadów po zbiorze stanowi ważną strategię, której celem jest ulepszenie skuteczności, zapewnienie dostępności produktów oraz zmniejszenie wpływu na środowisko. Szparaga (Asparagus officinalis L.) posiada wysokie wartości odżywcze oraz kompleks fitozwiązków. Jednak okres przechowywania świeżej szparagi jest dosyć krótki, za czym idzie gwałtowne pogorszenie jakości. Skuteczna metoda wydłużająca okres przechowywania polega na zastosowaniu po zbiorze zabiegów z użyciem naturalnego chitozanu polimerowego. Niniejsze badanie miało na celu ocenę skuteczności stosowania zrównoważonych zabiegów po zbiorze z zastosowaniem chitozanu i rutyny skupiając się na redukcji strat i odpadów podczas przechowywania szparagi. Systematycznie oceniano wpływ zastosowanej technologii przechowywania na wygląd zewnętrzny i cechy sensoryczne szparagi razem z wpływem na metabolizm oddechowy, straty wagi, rozpuszczalnych cząstek stałych, rozpuszczalnych węglowodanów, chlorofilu i karotenoidów. Wyniki wskazują na to, że zabiegi przeprowadzone po zbiorze z użyciem chitozanu i rutyny skutecznie podtrzymują charakterystykę wizualną szparagi podczas gdy okres przechowywania wydłużony jest o tydzień. Główną korzyścią tej technologii jest widoczna redukcja odpadów na poziomie 1-1-5%. Proporcja standardowych produktów po przechowywaniu wahała się między 94,4 a 96%. Użycie chitozanu i rutyny skutecznie zmniejsza stratę wagi o połowę i hamuje tempo zmniejszając w ten sposób straty rozpuszczalnych części stałych, węglowodanów, chlorofilu i karotenoidów podczas przechowywania. Niniejsze wyniki potwierdzają skuteczność zastosowanej powłoki w blokowaniu procesu metabolicznego, co skutkuje zmniejszonymi stratami ilościowymi i jakościowymi produktu podczas przedłużonego przechowywania.

2

Zastosowanie bezinwazyjnych metod pomiarowych do oceny aktywności fotosyntetycznej roślin

Pietrzak Monika, Skiba Elżbieta, Wolf Wojciech M.

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2022

|

nr 3

38--45

PL

Fotosynteza jest procesem biochemicznym polegającym na syntezie związków organicznych z prostych związków nieorganicznych przy udziale energii świetlnej i w obecności barwników asymilacyjnych. Jest kluczowym procesem metabolicznym, determinującym wysokość plonu roślin uprawnych. Aktywność fotosyntetyczna roślin zależy od wielu czynników, w tym warunków środowiskowych. Zarówno abiotyczne, jak i biotyczne czynniki stresowe mogą ograniczać wydajność fotosyntezy. Monitorowanie tego procesu jest obecnie możliwe dzięki metodom bezinwazyjnym stosowanym zarówno w warunkach laboratoryjnych, jak i terenowych. Powszechnie stosowanymi wskaźnikami wydajności procesu fotosyntezy roślin są parametry biochemiczne, parametry wymiany gazowej oraz zawartość chlorofilu w liściach.

EN

Photosynthesis is a biochemical process defined as the synthesis of organic compounds from simple inorganic compounds with the use light energy and in the presence of assimilation dyes. It is the primary determinant of crop yield. The photosynthetic activity of plants depends on many factors, including environmental conditions. Both abiotic and biotic stressors can limit the efficiency of photosynthesis. Non-invasive techniques for photosynthesis monitoring are used in laboratory and field conditions. The biochemical parameters, gas exchange parameters and the chlorophyll content in leaves are commonly used indicators of plants photosynthesis efficiency.

3

Polscy badacze chemii porfiryn. I. Pionierzy

Wojaczyński Jacek

Wiadomości Chemiczne

|

2021

|

[Z] 75, 5-6

533-551

EN

Polish chemists have been engaged in the development of chemistry of porphyrins and related macrocycles. In the first part of the historical review, short biographies and achievements of the pioneers in the field are presented. In particular, the importance of studies performed by Marceli Nencki, Leon Marchlewski, and their co-workers, in the discovery of structures of pigments of life — heme of chlorophyll — is underlined. The contributions of other Polish biochemists and forensic chemists are discussed as well.

4

Polscy badacze chemii porfiryn. 2. Od połowy XX wieku do czasów współczesnych

Wojaczyński Jacek

Wiadomości Chemiczne

|

2021

|

[Z] 75, 5-6

553--592

EN

The introduction of practical methods of synthesis of porphyrins by Adler and Lindsey led to the development of applications of these compounds in various fields, including catalysis and photodynamic therapy (PDT). The second part of the presentation of Polish porphyrin chemists has a form of overview of scientific groups working in the universities and other academic institutions in the cities of Krakow, Katowice, Wrocław, Opole, Poznań, Łódź, Warszawa, Siedlce, Lublin, Białystok, Gdańsk and Sopot.

5

Èffektivnostʹ primeneniâ mikrobiologičeskih preparatov pri vyraŝivanii pšenicy ozimoj

Vinyukov Oleksandr, Chuhrii Hanna, Poplevko Viktor

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2021

|

Vol. 66, nr 1

30--35

RU

В статье приведены теоретическое обобщение и новое решение научной задачи, которая заключается в научном обосновании и разработке агротехнологических мероприятий повышения зерновой продуктивности растений пшеницы озимой с учетом морфобиологических особенностей сорта, его реакции на применение микробиологических препаратов с целью повышения эффективности выращивания и стабилизации валовых сборов зерна в регионе. Установлено, что инокуляция семян микробиологическими препаратами положительно сказалась не только на формировании биометрических показателей растений пшеницы озимой, но и улучшало физиологические процессы, такие как накопление хлорофилла в листьях. Условия осенней вегетации растений озимых в годы проведения исследований способствовали наращиванию содержания хлорофилла в вегетативных частях растений. Так, на время прекращения осенней вегетации все варианты, где применяли инокуляцию семян обеспечили увеличение содержания хлорофилла по сравнению с контролем от 0,3 мг/г а.с.в. до 0,6 мг/г а.с.в. Среди вариантов выделились те, где к препарату Меланориз добавлялись ГумиФренд или ХелпРост. Исследованиями доказано, что использование микробиологических препаратов в технологиях выращивания озимой пшеницы способствует усилению поступления питательных веществ к растениям, стимулирующим развитие растений в течение вегетации, и, как следствие, повышает показатели структуры урожая. Наряду с вариантами, где использовали инокуляцию семян, варианты с опрыскиванием посевов также повлияли на длину колоса обеспечив прибавку к контрольному варианту на 4,1%, за счет опрыскивания посевов в фазу кущения и на 6,9% при опрыскивании посевов в фазу флагового листа препаратом ГумиФренд. Установлено, что за годы проведения исследований, наиболее существенная прибавка урожайности была при инокуляции семян препаратом Меланориз (12,5%). В результате многолетних исследований усовершенствованы существующие приемы выращивания озимой пшеницы за счет внедрения новых агротехнических мероприятий, которые позволяют в условиях восточной части Северной Степи полнее реализовывать генетические особенности нового сорта озимой пшеницы

EN

The article presents a theoretical generalization and a new solution to a scientific problem, which consists in the scientific substantiation and development of agrotechnological measures to increase the grain productivity of winter wheat plants, taking into account the morphobiological characteristics of the variety, its response to the use of microbiological preparations in order to increase the efficiency of cultivation and stabilize the gross grain yield in the region. It was found that the inoculation of seeds with microbiological preparations had a positive effect not only on the formation of biometric indicators of winter wheat plants, but also improved physiological processes, such as the accumulation of chlorophyll in the leaves. The conditions of autumn vegetation of winter crops during the years of research contributed to an increase in the content of chlorophyll in the vegetative parts of plants. So, at the time of the termination of the autumn vegetation, all variants where seed inoculation was used provided an increase in the chlorophyll content in comparison with the control from 0.3 mg/g up to 0.6 mg/g. Among the options stood out those where GumiFrend or HelpRost were added to the Melanoriz. Studies have shown that the use of microbiological preparations in winter wheat cultivation technologies enhances the supply of nutrients to plants that stimulate plant development during the growing season, and, as a result, increases the yield structure indicators. Along with the options where seed inoculation was used, the options with spraying crops also influenced the ear length, providing an increase to the control option by 4.1%, due to spraying crops in the tillering phase and by 6.9% when spraying crops in the flag leaf phase with the GumiFrend. It was found that over the years of research, the most significant increase in yield was when seeds were inoculated with Melanoriz (12.5%). As a result of many years of research, the existing methods of growing winter wheat have been improved through the introduction of new agrotechnical measures, which make it possible to more fully realize the genetic characteristics of a new variety of winter wheat in the conditions of the eastern part of the Northern Steppe.

6

Diversification of chloroplast pigment contents determined by differential selection of agriculture practices in maize cultivation

Szulc Piotr, Krauklis Daniel, Kobus-Cisowska Joanna, Nowaczyk Rafał

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2021

|

Vol. 66, nr 2

16--21

EN

The article presents the results of a 3-year field study aimed at evaluating the effect of sowing method and NP fertilizer application on chloroplast pigment contents in two different types of maize (Zea mays L.) varieties. Cultivation method regardless of the years significantly shaping chloroplast pigment contents is the same factor that determines maize yield. Variety selection can but to a small extent correct the adverse effects of direct sowing systems on chlorophyll content. The lack of differences in the nitrogen nutritional status (SPAD) of plants at the BBCH 67 stage despite the considerable diversification of the experimental factor levels indicates good conditions for the uptake of this nutrient in the period up to flowering. Selection of the variety in combination with row NP fertilization is the factor supporting the nutritional status of maize at this stage. The “stay-green” type should be the more predisposed maize variety for direct sowing and row fertilization under these conditions due to the higher chlorophyll content of leaf blades.

PL

Przedstawiono wyniki 3-letnich badań polowych, których celem była ocena wpływu sposobu siewu i aplikacji nawozu NP na zawartość barwników chloroplastowych przez dwa różne typy odmian kukurydzy (Zea mays L.). Sposób uprawy roli istotnie, niezależnie od roku, kształtując zawartość barwników chloroplastowych jest czynnikiem warunkującym plonowanie kukurydzy. Dobór odmiany może, lecz w niewielkim stopniu, skorygować niekorzystny wpływ systemów siewu bezpośredniego na zawartość chlorofilu. Brak zróżnicowania stanu odżywienia roślin azotem (SPAD) w stadium BBCH 67, pomimo znacznej dywersyfikacji poziomów czynników doświadczalnych, wskazuje na dobre warunki pobierania tego składnika w okresie do kwitnienia. Czynnikiem wspomagającym stan odżywienia kukurydzy w tym stadium jest dobór odmiany w połączeniu z rzędowym nawożeniem NP. Bardziej predysponowaną odmianą kukurydzy do siewów bezpośrednich i nawożenia rzędowego ze względu na większą zawartość chlorofilu w blaszkach liściowych w tych warunkach siedliskowych powinna być odmiana w typie „stay-green”.

7

Comparative quantitative study on phytochemical contents of hops (Humulus lupulus L.)

Telichowska Aleksandra, Kobus-Cisowska Joanna, Stachowiak Barbara, Byczkiewicz Szymon, Zawadzka Agnieszka, Szulc Piotr

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2020

|

Vol. 65, nr 2

18--23

EN

Hop cones (Humulus lupulus L.) are mainly used as the main flavoring ingredient in beer production. Cones contain active compounds that determine not only the aromatic characteristic, but also functional properties. The aim of this study was to determine the basic anatomical characteristics of hops of the following varieties: Marynka, Lubelski, Magnum, and the assessment of the content of selected phytochemicals in water extracts. The different level of the content of chlorophyll depending on the cultivar studied was shown. The cones of the Marynka variety (0.49 mg/g) had the highest content of total chlorophylls. All tested hop cone extracts showed a similar content of carotenoid pigments. The highest amount of polyphenolic acids was found in extracts prepared from the Lubelski variety cones (5.22 mg chlorogenic acid/g), and the lowest in the cones of Marynka variety (3.36 mg chlorogenic acid/g). Based on the research, it was shown that hop cones can be a good raw material for the production of water extracts due to the high content of biologically active compounds. Hop cones can be a raw material for the production of functional food.

PL

Szyszki chmielowe (Humulus lupulus L.) wykorzystywane są głównie jako podstawowy składnik aromatyzujący w produkcji piwa. Zawierają one bowiem związki aktywne, które decydują nie tylko o walorach organoleptycznych, ale także o właściwościach prozdrowotnych. Celem niniejszej pracy była podstawowa charakterystyka towaroznawcza szyszek chmielu odmian Marynka, Lubelski i Magnum, a także ocena zawartości wybranych fitozwiązków w wodnych ekstraktach z szyszek. Wykazano zróżnicowanie zawartości chlorofilu w zależności od badanej odmiany. Najwyższą zawartością sumy chlorofili charakteryzowały się ekstrakty z szyszek odmiany Marynka (0,49 mg/g). Wszystkie badane ekstrakty z szyszek chmielowych wykazały podobną zawartość barwników karotenoidowych. Polifenolokwasy w największej ilości znajdowały się w ekstraktach sporządzonych z szyszek odmiany Lubelski (5,22 mg kwasu chlorogenowego/g), a w najmniejszej w szyszkach odmiany Marynka (3,36 mg kwasu chlorogenowego/g). Na podstawie wykonanych badań wykazano, że szyszki chmielu mogą stanowić dobry surowiec do wytwarzania ekstraktów wodnych z uwagi na wysoką zawartość związków biologicznie aktywnych. Szyszki chmielu mogą stanowić również surowiec do produkcji żywności funkcjonalnej.

8

Chlorofile jako naturalne źródło energii biomasy

Polak Renata, Dziki Dariusz, Rudy Stanisław, Krzykowski Andrzej, Biernacka Beata

Przemysł Chemiczny

|

2019

|

T. 98, nr 3

456--460

PL

Aktywność fotosyntetyczna chlorofili warunkuje życie na Ziemi. Rośliny, glony i sinice przeprowadzają oksygeniczną fotosyntezę, która zamienia energię słoneczną w energię chemiczną, powodując wytworzenie biomasy. W wyniku jej konwersji uzyskuje się biopaliwa, energię cieplną i elektryczną (bioenergię). Podano informacje dotyczące historii odkryć chlorofili, ich struktury chemicznej, właściwości spektralnych, a także potencjalnych możliwości zastosowania nowo odkrytych chlorofili.

EN

A review, with 69 refs., of chlorophyll types, their chem. structure, spectral properties and potential applications of newly discovered chlorophylls. The influence of the chlorophyll structure on the possibility of photosynthetic efficiency improvement resulting in increased biomass prodn. was discussed.

9

Wpływ biostymulatora Asahi SL na aktywność fotosyntetyczną wybranych odmian Phaseolus vulgaris L.

Michałek W., Kocira A., Findura P., Szparaga A., Kocira S.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2018

|

Tom 20, cz. 2

1286--1301

PL

W uprawie roślin często występują czynniki stresogenne, które wpływają na ograniczenie intensywności procesu fotosyntezy, co z kolei może powodować spadek wielkości i jakości plonu roślin. W takich przypadkach uzasadnione staje się stosowanie biostymulatorów w celu poprawy wielkości i jakości uzyskiwanych płodów rolnych, przy jednoczesnym braku negatywnego oddziaływania na środowisko naturalne. W związku z powyższym w prezentowanej pracy analizowano wpływ biostymulatora Asahi SL na efektywność aparatu fotosyntetycznego fasoli zwykłej Phaseolus vulgaris L. Badania polowe zostały przeprowadzone w 2013 i 2014 roku, na dwóch odmianach fasoli, powszechnie uprawianych w Polsce i przetwarzanych przez przemysł spożywczy. Odmiana Aura – posiada białe nasiona a Toska – czerwone. W sezonach wegetacji przeprowadzono dwa pomiary fotosyntetycznej aktywności liści rośliny fasoli (liście z sześciu roślin z każdego poletka): pomiar I – tydzień po pierwszym zastosowaniu biostymulatora; II pomiar – tydzień po drugim zastosowaniu biostymulatora. W przypadku pojedynczego opryskiwania drugi pomiar przeprowadzono w drugim terminie na odpowiednim etapie rozwoju rośliny. W przeprowadzonych badaniach z fasolą podjęto próbę oceny wydajności aparatu fotosyntetycznego przez pomiar niektórych parametrów fluorescencji chlorofilu po dolistnej aplikacji biostymulatora Asahi SL. Aktywność fotosyntetyczną roślin określono przez pomiar indukcji fluorescencji chlorofilu przy pomocy fluorymetru. Oznaczono następujące parametry w stanie adaptacji ciemniowej: Fv/Fm – maksymalna sprawność fotosystemu PS II. Natomiast w stanie adaptacji do światła zmierzono: DF/Fm’ – efektywna wydajność fotosystemu PS II, współczynnik fotochemicznego qP oraz niefotochemicznego qN wygaszania fluorescencji. Wyniki uzyskane z przeprowadzonych doświadczeń polowych wskazują na wielokierunkowy wpływ biostymulatora Atonik na aktywność fotosyntetyczną roślin doświadczalnych, o czym świadczą niższe wartości niektórych parametrów indukcji fluorescencji chlorofilu (FC) w porównaniu z serią kontrolną. Ponadto zaobserwowano, że fasola traktowana roztworem Asahi SL charakteryzowała się większą sprawnością fotosyntetyczną, o czym świadczy wzrost rzeczywistej wydajności fotochemicznej związanej z efektywnością transportu elektronów (DF/Fm’). Jednakże nie we wszystkich kombinacjach zaobserwowano wzrost tego parametru w porównaniu z kontrolą. W warunkach przeprowadzonych badań odmiana Aura charakteryzowała się lepszą sprawnością aparatu fotosyntetycznego. Świadczą o tym między innymi wartości współczynnika fotochemicznego wygaszania fluorescencji chlorofilu (qP). Ponadto badania wykazały także, że tendencja wzrostowa współczynnika qNu odmiany Aura nie wystąpiła tylko po dwukrotnej aplikacji biostymulatora na rośliny fasoli. Identyczną tendencję stwierdzono u odmiany Toska po dwukrotnym opryskiwaniu roślin 0,1% roztworem Asahi SL. W przeprowadzonym doświadczeniu stwierdzono większy wzrost wartości wskaźnika wygaszania niefotochemicznego u roślin odmiany Toska w porównaniu z odmianą Aura.

EN

In cultivation of plants, stress factors often occur, which affect the limitation of the intensity of the photosynthesis process, which in turn may cause a decrease in the size and quality of the plant yield. In such cases, it is justified to use biostimulants to improve the size and quality of the obtained crops, with no negative impact on the natural environment. Therefore, the presented work analyzed the effect of the Asahi SL biostimulant on the efficiency of the photosynthetic apparatus of Phaseolus vulgaris L. bean. Field research was carried out in 2013 and 2014, for two varieties of beans commonly grown in Poland and processed by the food industry, Aura – white seeds and Toska – red seeds. In the growing seasons two measurements of photosynthetic activity of the bean plant leaves (leaves from six plants from each plot) were carried out: measurement I – the week after the first use of the biostimulant; II measurement – a week after the second application of the biostimulator. In the case of a single spray, the second measurement was carried out at the second stage of the plant's development. In the studies with beans, an attempt was made to assess the performance of the photosynthetic apparatus by measuring some parameters of chlorophyll fluorescence after the foliar application of the Asahi SL biostimulant. The photosynthetic activity of plants was determined by measuring the fluorescence induction of chlorophyll using a fluorimeter. The following parameters were marked in the darkroom adaptation state: Fv / Fm – maximum efficiency of the PS II phototype. Whereas, in the state of light adaptation, the following measurements were measured: DF/Fm’ – effective performance of the PS II photosystem, photochemical qP and non-chemical qN quenching of fluorescence. The results obtained from the field experiments indicate the multidirectional effect of the Asahi SL biostimulant on the photosynthetic activity of experimental plants, as evidenced by the lower values of some parameters of chlorophyll fluorescence (FC) induction as compared to the control series. In addition, it was observed that beans treated with Asahi SL solution were characterized by greater photosynthetic efficiency, as evidenced by the increase in real photochemical efficiency related to the efficiency of electron transport (DF/Fm’). However, not all the combinations showed an increase in this parameter compared to the control. In the conditions of the tests, it was found that the Aura cultivar was characterized by a better efficiency of the photosynthetic apparatus. This is evidenced, among others, by the photochemical coefficient of quenching of chlorophyll fluorescence (qP). In addition, the studies also showed that the upward trend in the qura coefficient of the Aura cultivar did not occur only after the biostimulant application for bean plants was applied twice. The identical trend was found in the Toska cultivar after spraying the plants with 0.1% Asahi SL solution twice. In the conducted experiment, a higher increase in the non-chemical quenching index was observed in Toska cultivars in comparison with the Aura cultivar.

10

Air-Water Interface in an Estuarine Lake : Chlorophyll and Nutrient Enrichment

Antonowicz J. P.

Polish Journal of Ecology

|

2018

|

Vol. 66, nr 3

205--216

EN

The surface water microlayer (SML) is a thin layer found at the interface of the hydrosphere and the atmosphere. It is capable of accumulating chemical substances and microorganisms at a rate as high as 100-fold greater than that observed in the subsurface water. The rate of accumulation of biogens and chlorophyll a in SML of an estuary, where marine and fresh waters mix, varies considerably and it depends on the degree mixing of these waters, which is manifested in the varying values of the enrichment factor (EF, calculated as the ratio of nutrients concentration in SML versus subsurface water). The influence of the Baltic Sea marine water and the freshwater Łeba River inflows on the estuarine Lake Łebsko (Poland) was examined. Nine sampling sites were located in the estuary. Water samples were collected from two layers: the surface microlayer (thickness 242 µm ± 40) and the subsurface water (15 cm depth). The capacity of the SML to enrich the water in nutrients and chlorophyll differed among various parts of the estuary, as well as between seawater and river waters. Statistically significant higher EF were found in the marine waters than in river waters for the nitrogen and phosphorus compounds as well as chlorophyll. There were also differences in EF between marine and lake waters. The highest EF were also recorded for organic forms of nitrogen and phosphorus in marine water. Most probably, marine flux into the estuarine Lake Łebsko, resulted in the increased EF for these investigated components.

11

Współpraca Edwarda Schuncka z Leonem Marchlewskim w świetle zachowanej korespondencji

Przybyszewska M., Wasiewicz B., Gryglewski R. W.

Kwartalnik Historii Nauki i Techniki

|

2018

|

R. 63, nr 3

35--62

EN

Edward Schunk and Leon Marchlewski were to play a decisive part in the history of research on chemistry of chlorophyll and its derivatives. During only a few-year stay of Marchlewski in the Schunck laboratories in Kersal outside Manchester, a groundbreaking invention in the history of biochemistry took place: the close chemical relationship on the level of chlorophyll derivatives and haemoglobin was revealed. Also then, despite a considerable age difference between them, Schunk, who was at the end of his scientific career and Marchlewski just at the start, they became close friends. On the basis of the collection of original Schunk’s letters to Marchlewski, written in the years 1889-1902, we tried to reconstruct the character of their relationship in science, confronting topics raised in the letters with works published at the time. We sought to establish whether Schunk could have been inspired by research of his Polish colleague and, in turn, if remarks and suggestions of the Englishman could have influenced Marchlewski’s research programme. For better understanding the field of research of both scientists, we also shortly described the state of knowledge on chlorophylls and their derivatives at the turn of the 19th and 20th centuries.

12

Effect of nanoaquacitrates on physiological parameters of fodder galega infected with phytoplasma

Huliaieva H., Tokovenko I., Maksin V., Kaplunenko V., Kalinichenko A.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2018

|

Vol. 25, nr 1

153--168

EN

The laboratory experiments have been found that soaking seeds Galega orientalis L. (Fodder galega) in nanoaquacitrates solutions of Mn (10 and 20 mg/dm3), Mo (4 mg/dm3) and Mg (2 and 4 mg/dm3), has been lead to germination energy rise, while Mn (10 and 20 mg/dm3) and Mo (4 mg/dm3) concentrations has been influenced germinating ability. At the same time, the soaking seeds in solution of nanoaquacitrates Mn (20 mg/dm3) had the biggest stimulatory effect on the accumulation 7 daily sprouts mass (on 18%). It has been shown that soaking seeds in nanoparticles Mn and Mo solutions leads to the increase of catalase activities (especially under the influence of manganese) and peroxidase activities (under molybdenum influence). Applying the method of chlorophyll a fluorescence in the field and greenhouse experiments with Galega orientalis L. plants, artificial infected with phytoplasma Acholeplasma laidlawii var. granulum st. 118 the following changes in the photosynthetic apparatus has been indicated: reduction in the length of the light-antenna, blocking transport of electrons in plastoquinone pool PSII with reducing the pool of electron acceptors. It has also been indicated that photochemical activity resistance of the photosynthetic apparatus decreases while its stability increases, as result of described above effects the concentration of chlorophyll a and b in plants leaves decreases. The above-mentioned negative effects have been deactivated through foliar treatment of infected Galega orientalis L. plants with nanoaquacitrates solution Mo (4 mg/dm3) that allow increasing of photochemical resistance of photosynthetic apparatus as well as chlorophyll content in leaves. The foliar treatment with Mn (20 mg/dm3) solution of the infected plants, in compared with infected plants without treatment, resulted in more significant increase of Ki value (which correlate to the ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase activity), which is explaining anti-mycoplasma effect of this solution.

13

The effect of tropospheric ozone on flavonoids and pigments content in common buckwheat cotyledons

Dębski H., Wiczkowski W., Szawara-Nowak D., Bączek N., Piechota M., Horbowicz M.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2017

|

Vol. 24, nr 3

457--466

EN

Tropospheric ozone forms in photochemical reactions or by refuse burning and combustion of exhaust gases from engines, and during some industrial processes. The mean ambient ozone concentration doubled during the last century, and in many urban areas has reached the phytotoxic level. In the present study, there was determined the effect of ozone fumigation on levels of individual flavonoids, chlorophylls, carotenoids and total phenols in the cotyledons of four common buckwheat cultivars (Hruszowska, Panda, Kora and Red Corolla). Six-day-old buckwheat seedlings were grown in controlled conditions and treated with an elevated dose of ozone (391 μg · m−3) during 5 days for 1 h each day. After the experiment, the cotyledons of the seedlings were analysed for individual flavonoids, chlorophylls, carotenoids and total phenols. Shoot elongation was also measured. Individual types of flavonoids in buckwheat cotyledons were found to respond to an elevated ozone dose in various ways. The response was also dependent on the cultivar evaluated. In the cotyledons of ozonized buckwheat seedlings, contents of C-glucosides of luteolin and apigenin decreased or did not change depending on the cultivar examined. In the case of flavonols, the contents of quercetin-3-O-rhamnosyl-galactoside and rutin (quercetin-3-O-rhamnosyl-glucoside) were markedly reduced in most cultivars. O3 had no effect on the level of anthocyanins and chlorophylls but it decreased carotenoids, and tended to inhibit buckwheat growth. In conclusion, a thesis can be formulated that, due to high reduction in important flavonoids, an elevated level of ambient ozone decreases the nutritional value of common buckwheat seedlings.

14

The effect of ionic liquids with (–)-menthol derivative containing a chloride anion to weed

Biczak R., Pawłowska B., Feder-Kubis J.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2017

|

Vol. 24, nr 4

637--651

EN

Weeds constitute a huge group of undesirable plants, widespread throughout the world. They represent a big problem for most farmers, who implement different methods to fight against them. Thanks to their wide occurrence, weeds however, can be an excellent indicator of the quality of soil and the whole environment where they are present. In this paper, we present the impact of four alkylimidazolium chlorides with a natural terpene component introduced into the soil: (1R,2S,5R)-(–)-menthol and alkyl substituents containing 1, 4, 9 or 12 carbon atoms, on the growth and development of selected weed species. Compounds with the highest phytotoxic activity towards gallant soldier, white goosefoot and common sorrel were chlorides with methyl and butyl substituents, while compounds with nonyl and dodecyl substituents demonstrated a weak effect on these weeds. Phytotoxicity of the salts tested was largely dependent on the applied concentration of the compound and the genetic make-up of plant species used in the experiment. This was reflected in the inhibition of plants’ length and their roots, as well as changes in the content of dry matter and photosynthetic pigments.

15

The comparison of the bioactive compounds content in selected leafy vegetables coming from organic and conventional production

Kazimierczak R., Górka K., Hallmann E., Średnicka-Tober D., Lempkowska-Gocman M., Rembiałkowska E.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2016

|

Vol. 61, nr 3

218--223

EN

Four species of leafy vegetables from organic and conventional production (coriander, leaf mustard, rocket salad and watercress) were used in this experiment. The research material consisted of edible parts of vegetables harvested in the beginning of September 2015. After harvest, dry matter content of plant samples was determined. Then plant material was freezedried and stored at -80oC until further laboratory analyses (for chlorophylls, total polyphenols, phenolic acids, flavonoids, carotenoids) were performed. The experiment indicated no differences in dry matter and chlorophylls content between plants from organic and conventional production. At the same time organic vegetables contained, on average, significantly more polyphenols (total) and phenolic acids in comparison to conventional ones. In contrast, plants from conventional production were more abundant in total flavonoids and carotenoids. The effect of agricultural production methods on the content of individual phenolic compounds and carotenoids in vegetables was also observed. Among the examined species, coriander (especially the organic one) was the richest in total polyphenols, in that phenolic acids and flavonoids, as well as carotenoids and chlorophylls. The obtained results provide confirmation that the leafy vegetables, especially those from organic farming, serve as important sources of valuable compounds, i.e. antioxidants with beneficial effects on the human body. Thus, they should be recommended in a preventive healthcare.

PL

W eksperymencie wykorzystano cztery gatunki warzyw liściowych pochodzących z produkcji ekologicznej i konwencjonalnej (kolendra, musztardowiec, rukola i rukiew wodna). Materiał badawczy stanowiły części użytkowe warzyw, które zebrano na początku września 2015. Po zbiorze w warzywach oznaczono zawartość suchej masy. Następnie materiał roślinny poddano liofilizacji i przechowywano w temperaturze minus 80 °C celem ustabilizowania składu chemicznego, a następnie przeprowadzono analizy laboratoryjne. W wyniku przeprowadzonych badań nie wykazano różnic w zawartości suchej masy i chlorofili pomiędzy roślinami z produkcji ekologicznej i konwencjonalnej. Jednocześnie warzywa z produkcji ekologicznej zawierały średnio istotnie więcej polifenoli ogółem i kwasów fenolowych w porównaniu do warzyw konwencjonalnych. Natomiast warzywa z produkcji konwencjonalnej były zasobniejsze we flawonoidy i karotenoidy. System produkcji wpływał również, choć nie tak wyraźnie, na zawartość poszczególnych związków fenolowych i karotenoidów w warzywach. Wśród badanych gatunków najbogatszą pod względem zawartości polifenoli ogółem, w tym kwasów fenolowych i flawonoidów, a także karotenoidów i chlorofili była kolendra, która pochodziła z produkcji ekologicznej. Uzyskane wyniki stanowią wyraźne potwierdzenie, że warzywa liściowe, a zwłaszcza te z upraw ekologicznych, są istotnym źródłem cennych składników, m.in. przeciwutleniaczy wykazujących korzystny wpływ na organizm ludzki. Dlatego też powinny być one zalecane w profilaktyce zdrowotnej.

16

Toksyczność czwartorzędowych soli amoniowych z anionem jodkowym: inhibicja wzrostu i zmiany zawartości barwników asymilacyjnych w roślinach

Pawłowska B., Biczak R.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2016

|

T. 19, nr 1

51--65

PL

Od XX wieku obserwowane jest zjawisko uodparniania się niektórych gatunków chwastów na znane ludziom herbicydy. Dlatego niezmiernie ważne jest poszukiwanie nowych związków, które będą wykazywały selektywne lub totalne właściwości chwastobójcze. Do bardzo ciekawej grupy związków, które mogą posiadać takie właściwości, należą czwartorzędowe sole amoniowe, w tym ciecze jonowe, do których należą jodki tetrametyloamoniowy oraz tetrabutyloamoniowy. W prezentowanej pracy przedstawiono wpływ jodku tetrametyloamoniowego [TMA][I] oraz jodku tetrabutyloamoniowego [TBA][I], zastosowanych w eksperymencie wazonowym w formie doglebowej i dolistnej, na wzrost i rozwój popularnych w Polsce chwastów: żółtlicy drobnokwiatowej (Galinsoga parviflora Cav.), komosy białej - lebiody (Chenopodium album L.) i szczawiu zwyczajnego (Rumex acetosa L.). Zastosowanie badanych związków doglebowo spowodowało, że jedynie nasiona komosy białej w wazonach z dodatkiem [TMA][I] wykiełkowały, lecz wzrost roślin został zahamowany. Nasiona pozostałych chwastów wysiane do gleby z dodatkiem badanych związków w ogóle nie wykiełkowały. Fitotoksyczność jodków amoniowych zastosowanych w postaci oprysku uzależniona była od zastosowanego stężenia cieczy jonowej oraz od gatunku rośliny. Miało to swoje odzwierciedlenie w inhibicji wzrostu części nadziemnych roślin i korzeni, zmianach zawartości suchej masy i barwników fotosyntetycznych.

EN

Since the nineteenth century it was witnessed the phenomenon of immunization of some weed species to herbicides known to man. Therefore it is extremely important to search for new compounds which exhibit a selective or total herbicidal properties. The very interesting group of compounds which may possess such properties include quaternary ammonium salts, including ionic liquids, which may include iodides, tetramethylammonium and tetrabutylammonium. The paper presents the impact of tetramethylammonium iodide [TMA][I] and tetrabutylammonium iodide [TBA][I] used in the pot experiment in the form of soil and foliar additions, on growth and development of weeds popular in Poland: gallant soldier (Galinsoga parviflora Cav.), white goosefoot (Chenopodium album L.) and common sorrel (Rumex acetosa L.). The compounds have been applied to the soil in concentration of 1000 mg/kg of dry weight of soil, and spray solutions were used at concentrations of 0.5, 1 and 2%. Application of tested compounds to the soil resulted in that only seeds of white goosefoot in pots containing [TMA][I] germinated and the plant has grown, but there was a clear inhibitory effect of this compound. Seeds of other weeds sown on soil with the addition of test compounds did not germinate. Phytotoxicity of ammonium iodide used as a spray depended upon the concentration of the ionic liquid and the genetic traits of species and varieties of plants used in the experiment, which was reflected in the inhibition of the length of the plants and their roots, and the dry matter content. It marked also considered as the main biomarker of stress in plants the level of chlorophylls and carotenoids. In case of application both ammonium iodide showed a decrease in chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll and carotenoids, which was positively correlated with increasing concentration of compound. A stronger herbicidal effect was shown by tetrabutylammonium iodide. White goosefoot was found to be the most sensitive to the action of [TMA][I] and [TBA][I] and gallant soldier turned out to be practically resistant to these compounds.

17

Wpływ tetrafluoroboranu amonu i heksafluorofosforanu amonu na wybrane gatunki chwastów : inhibicja wzrostu i zmiany zawartości barwników asymilacyjnych w roślinach

Pawłowska B., Biczak R.

Chemistry, Environment, Biotechnology

|

2016

|

Vol. 19

19--27

PL

Nieorganiczne związki amonowe to grupa substancji chemicznych znanych od bardzo dawna i wykorzystywanych w wielu gałęziach przemysłu oraz w życiu codziennym. Przedstawicielami tej właśnie grupy związków chemicznych są tetrafluoroboran amonu i heksafluorofosforan amonu. Ze względu na to, że substancje te są rozpuszczalne w wodzie, to jakiekolwiek przedostanie się ich do środowiska przyrodniczego może spowodować ich szybkie rozprzestrzenienie się i skażenie dużych terenów. Roślinami szeroko rozpowszechnionymi w przyrodzie i mającymi duży kontakt z różnymi zanieczyszczeniami są chwasty. W prezentowanej pracy zbadano wpływ tetrafluoroboranu amonu i heksafluorofosforanu amonu, zastosowanych w formie oprysku, na wzrost i rozwój trzech popularnych w Polsce gatunków chwastów: żółtlicy drobnokwiatowej, szczawiu zwyczajnego i komosy białej (lebiody). Po zastosowaniu badanych związków stwierdzono, że substancją wykazującą większą fitotoksyczność był heksafluorofosforan amonu, a rośliną najbardziej wrażliwą okazał się być szczaw zwyczajny. Siła wpływu badanych związków była uzależniona w dużym stopniu od zastosowanego stężenia związku. Obserwacje dokonane na podstawie wyglądu roślin znalazły swoje potwierdzenie w inhibicji długości części nadziemnych roślin i ich korzeni oraz zmianach zawartości suchej masy i barwników fotosyntetycznych.

EN

Inorganic ammonium compounds are a group of compounds known for a long time and is used in many industries and in everyday life. Representatives of this group of compounds are ammonium tetrafluoroborate and ammonium hexafluorophosphate. Due to the fact that these compounds are soluble in water, any entering into the environment can cause them to spread rapidly and contaminate large areas. Plants widely distributed in nature and having high contact with the various impurities are weeds. In the present study we investigated the effect of ammonium tetrafluoroborate and ammonium hexafluorophosphate, used in the form of a spray on the growth and development of the three popular in Poland weed species: gallant soldier, common sorrel and white goosefoot (pigweed). Application of the test compounds showed that the substance having the highest phytotoxicity was ammonium hexafluorophosphate, and the plant was most sensitive to be common sorrel. The strength of the effect of test compounds was also dependent to a large extent upon the concentration of the compound. Observations made on the basis of the appearance of the products were confirmed to inhibit the length of the aerial parts of the plants and of their roots, and changes the content of dry matter and photosynthetic pigments.

18

Odporność pszenicy jarej na fuzariozę kłosów po zastosowaniu Efektywnych Mikroorganizmów

Starzyk J., Wiśniewska H.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2015

|

T. 15, z. 1

101--111

PL

Celem przeprowadzonych badań było zbadanie wpływu preparatu Efektywne Mikroorganizmy (EM) na występowanie fuzariozy kłosów pszenicy jarej w uprawie polowej oraz ocena wzrostu i rozwoju roślin, a także zawartości chlorofilu w liściach pod wpływem biopreparatu Efektywne Mikroorganizmy stosowanego doglebowo oraz w formie oprysków na rośliny. Ponadto pszenicę infekowano zarodnikami Fusarium spp. w celu wywołania fuzariozy. Oznaczano wystąpienie fuzariozy oraz indeks fuzariozy kłosa. Ponadto poddano analizie parametry biometryczne: masę, długość elementów części nadziemnej i podziemnej roślin oraz oznaczano frakcję chlorofilu a i b w liściach. Wykazano znaczącą skuteczność testowanego biopreparatu w zwalczaniu fuzariozy kłosów pszenicy jarej. Największą skuteczność w zwalczaniu patogena grzybowego uzyskano pod wpływem wprowadzenia biopreparatu doglebowo z zastosowaniem oprysku roślin w fazie krzewienia, dzięki czemu zmniejszyło się w 80% występowanie indukowanej fuzariozy. Preparat EM korzystnie wpływał również na rozwój roślin, szczególnie w początkowych fazach rozwoju, natomiast nie zanotowano istotnego wpływu EM na zwiększenie zawartości chlorofilu w liściach.

EN

The aim of the study was to investigate the effect of the preparation of Effective Microorganisms on the incidence of Fusarium head blight in spring wheat in the field and to evaluate plant growth and development and chlorophyll content in leaves under the influence of biopreparation. Effective Microorganisms were applied into the soil and sprayed on plants. Furthermore, wheat was infected with spores of Fusarium spp. to induce FHB in order to determine the disease incidence and FHB index. Biometric parameters: the weight and length of aboveground and underground plant parts and chlorophyll a and b in leaves were determined. Studies showed significant efficiency of biopreparation in controlling Fusarium head blight in spring wheat. Most effective in the control of fungal pathogen was the application of biopreparation into the soil with spraying plants in spread stage, which caused a 80% reduction in the occurrence of induced disease. EM preparation had a beneficial effect on plant growth, especially in the early stages of development, whereas no significant effect of EM on leaf chlorophyll content was noted.

19

Biochemiczna rewolucja, czyli rzecz o Leonie Marchlewskim i Marcelim Nenckim

Gryglewski R. W.

Wiadomości Chemiczne

|

2015

|

[Z] 69, 5-6

465--477

EN

Understanding of the fundamental law and mechanisms governing the phenomenon of life is an inherent feature of human civilization. With the birth of philosophy comes first speculation about the physical conditions of life processes, which consequently will lead to the formation of the first scientific theories. Among them an important role plays the Hippocratic humoral theory. This scientific rout will be taken by the next generations of researchers seeking for the most appropriate methods and precise language of science. A significant breakthrough came in the 16th century, when Paracelsus coined his philosophical and alchemical doctrine which gives such attention to perpetual changes in living organisms, then described on the basis of transmutation. Nearly three centuries later, in the early nineteenth century the polish physician and chemist Jędrzej Śniadecki introduced the concept of metabolism, based on the principles that are present in compounds and chemical reactions. Just a dozen years later, in 1828, Wöhler`s synthesis of urea gives birth to organic chemistry. Language of chemistry has become a tool for the description of biological phenomena, slowly building up physiological chemistry which shortly was turned to biochemistry. For a young science one of the first challenges was the level of the rudimental for the living organisms dyes, which rightly appeared as essential for the understanding of the chemical nature of the phenomena of life. From that point the studies on chlorophyll (Pelletier, Caventou, Shunck, Hoppe- -Seyler) and hemoglobin (Hünefeld, Funke, Hoppe-Seyler) become crucial topic. In this pioneering studies significant, and sometimes decisive role was to be played by Polish scientists (Teichmann, Marchlewski, Nencki, Zaleski). Especially a few years’ time and very intense cooperation of Leon Marchlewski and Marcel Nencki would bring momentous decision. Marchlewski’s bold hypothesis about the chemical unity on the level of the basic dyes in plant and animal worlds was fully confirmed in the experimental procedure and the results achieved by Nencki brought the solution to the problem of the chemical structure of hemin. Joint research of Polish scientists became the foundation of modern biochemistry and had changed the biological and medical sciences so deeply, that we can talk about “biochemical revolution”. The following paper is an evaluation of the speech held by me during X National Organic Chemistry Symposium – OSCO X, Lodz, April 16–18, 2015.

20

Fotosynteza – gigantyczna wytwórnia celulozy

Wandelt P.

Przegląd Papierniczy

|

2015

|

R. 71, nr 7

389--397

PL

Naszą Ziemię nie od rzeczy nazywamy Zieloną Planetą, gdyż porastają ją zielone rośliny, a przede wszystkim lasy, choć morza i oceany też kipią życiem w tym względzie, czego gołym okiem z brzegu nie widzimy, chyba że jest to rzęsa wodna, ale to pływająca roślina. Zwłaszcza teraz na wiosnę zieleń u nas wybuchła i mieni się wszystkimi odcieniami, włącznie z łanami zbóż, a takiej świeżej, żywej zieleni prawie nie ma już latem, stąd się nią zachwycamy, a przed nami Zielone Świątki. Aż się chce zaśpiewać „Zielono mi”.

EN

Photosynthesis on the Earth is disscused as the only origin of life and spectacular biodiversity on our planet. It is perfect factory of huge amounts of biomass, including cellulose. Pulp and paper industry is minor consumer of wood, using only 0.2–0.3% of annual growth of cellulose.