Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effect of Stress Conditions on the Antioxidant Properties of Germinating Radish Seeds

Zych-Wężyk I., Krzepiłko A.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2013

|

Vol. 20, nr 6

709--717

EN

During their growth and development plants are exposed to various types of stress, including drought, temperatures that are too high or too low, or air pollution. This study evaluated the antioxidant properties of extracts from seeds germinating in stress conditions. Radish seeds (Raphanus sativus var. sativus) of the variety Szkarłatna were used for the study. This is a popular radish, whose edible part is round and red with a white tip. The experiment was conducted in three variants: radish seeds were subjected to heat shock, salt stress and stress induced by acrolein. The antioxidant activity of the aqueous extracts from the radish seeds or sprouts was measured using the ABTS and DPPH methods. The effect of temperature shock was manifested as a decrease in total antioxidant capacity. Salt stress in the seedlings was manifested as a decrease in total antioxidant capacity with respect to the control only in the case of the highest NaCl concentration applied (200 mM). Where 50 mM and 100 mM concentrations of the NaCl solution were applied, an increase in total antioxidant capacity was observed. The changes in total antioxidant capacity induced by acrolein in the germinating radish seeds were less pronounced than in the case of the salt or temperature stress.

PL

Podczas procesu wzrostu i rozwoju rośliny narażone są na różnego rodzaju stresy m.in.: suszę, zbyt wysoką lub za niską temperaturę czy zanieczyszczenie powietrza. W prezentowanej pracy oceniono właściwości antyoksydacyjne ekstraktów z nasion kiełkujących w warunkach stresu. Do badań zastosowano nasiona rzodkiewki (Raphanus sativus var. sativus) odmiana Szkarłatna z białym końcem. Doświadczenie wykonano w trzech wariantach, nasiona rzodkiewki poddano szokowi termicznemu, stresowi solnemu oraz stresowi wywołanemu akroleiną. Aktywność przeciwutleniającą wodnych ekstraktów z nasion lub z kiełków rzodkiewki mierzono metodą ABTS i DPPH. Wpływ stresu temperaturowego przejawiał się spadkiem całkowitej zdolności antyoksydacyjnej. Stres solny, któremu poddano siewki, przejawiał się obniżeniem całkowitej zdolności antyoksydacyjnej względem siewek kontrolnych jedynie przy najwyższym z zastosowanych stężeń NaCl (200 mM). W przypadku zastosowania 50 mM i 100 mM stężenia roztworu NaCl zaobserwowano wzrost całkowitej zdolności antyoksydacyjnej. Podczas działania akroleiny na kiełkujące nasiona rzodkiewki nie stwierdzono tak znaczących zmian całkowitej zdolności antyoksydacyjnej, jak w przypadku stresu solnego czy temperaturowego.

2

Wpływ wzbogacenia jadalnych siewek brokułu selenem na aktywność antyoksydacyjną oraz zawartość chlorofilu

Krzepiłko A., Zych-Wężyk I.

Proceedings of ECOpole

|

2012

|

Vol. 6, No. 1

225--231

PL

Selen jest niezbędnym mikroelementem o właściwościach przeciwutleniających. Brokuł ma zdolność do akumulowania selenu z gleb i pożywek wzbogacanych w jego związki. Celem prezentowanej pracy była ocena wpływu dodatku selenu (w postaci Na2SeO3) na aktywność antyoksydacyjną i zawartość chlorofilu w jadalnych siewkach brokułu. Zastosowano różne stężenia Na2SeO3: 10, 50 oraz 100 μg na 1 g nasion. Obserwacje morfologiczne siewek brokułu na wczesnych etapach kiełkowania pozwalają na stwierdzenie, że dodatek selenianu(VI) sodu przyspiesza proces kiełkowania nasion i wykształcania korzenia zarodkowego. Siewki brokułu hodowane z dodatkiem selenianu charakteryzowały się większą biomasą w porównaniu do roślin kontrolnych. Oznaczając stężenie chlorofilu, stwierdzono, że stężenie chlorofilu a było wyższe niż chlorofilu b zarówno w kontroli, jak i w siewkach hodowanych z dodatkiem selenianu. Dodatek selenianu przyspieszał proces wytwarzania chlorofilu w siewkach brokułu, co wyraźnie stwierdzono w czwartym dniu hodowli. Dodatek selenianu stymulował także wytwarzanie chlorofilu b w siewkach brokułu w początkowym okresie ich wzrostu. Stężenie chlorofilu w próbkach z selenianem było wyższe niż w kontroli w początkowym okresie wzrostu siewek. Jednak w kolejnych dniach hodowli zawartość chlorofilu w kontroli zwiększała się szybciej niż w próbkach z selenianem. Wewnątrzkomórkowe stężenie selenu wpływa na procesy fizjologiczne zachodzące w roślinach. Oznaczając całkowitą zdolność antyoksydacyjną w ekstraktach z siewek brokułu, stwierdzono, że w czwartym dniu hodowli zawartość antyoksydantów wyrażona w ekwiwalencie troloksu była podobna w próbkach kontrolnych i rosnących w obecności selenianu. W 5 i 6 dniu hodowli obserwowano spadek całkowitej zdolności antyoksydacyjnej (CZA) we wszystkich próbkach. W szóstym dniu hodowli siewki rosnące w obecności selenianu charakteryzowały się niższą wartością CZA niż obiekt kontrolny. Związki selenu w zależności od stężenia mogą działać prooksydacyjnie na komórki roślin.

EN

Selenium is an essential micronutrient with antioxidant properties. Broccoli is capable of accumulating selenium from the soil and from media enriched with its compounds. The aim of the study was to evaluate the effect of selenium supplements (in the form of Na2SeO3) on the antioxidant activity and chlorophyll content of edible broccoli seedlings. Different concentrations of Na2SeO3 were used: 10, 50 and 100 μg per 1 g of seeds. Morphological observations of the broccoli seedlings during the early stages of germination indicate that sodium selenate supplementation accelerates the germination process and radicle formation. Broccoli seedlings grown with selenate had greater biomass than the control plants. Determinations of chlorophyll concentration showed that chlorophyll a concentration was higher than that of chlorophyll b both in the control and in the seedlings grown with selenate. Selenate accelerated the chlorophyll-production process in the broccoli seedlings, which could be clearly seen on the fourth day of growth. Selenate supplementation also stimulated production of chlorophyll b in the broccoli seedlings during the initial period of growth. Chlorophyll concentration in the samples with selenate was higher than in the control in the initial period of growth. On successive days of growth, however, chlorophyll content in the control increased faster than in the samples with selenate. The intracellular concentration of selenium affects physiological processes taking place in the plants. Determination of total antioxidant capacity in the broccoli seedling extracts showed that on the fourth day of growth antioxidant content expressed as trolox equivalent was similar in the control samples and those grown in the presence of selenate. On days 5 and 6 of growth, a decrease in TEAC was observed in all samples. On the sixth day, the seedlings grown in the presence of selenium had lower TEAC than the control samples. Selenium compounds, depending on their concentration, can have a pro-oxidant effect on the cells of the plants.

3

Determination of Total Phenolic Compound Content and Antioxidant Properties of Edible Buckwheat Sprouts

Zych-Wężyk I., Krzepiłko A.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2012

|

Vol. 19, nr 4-5

441-449

EN

Consumption of buckwheat sprouts is strongly recommended because they have greater nutritional value than buckwheat seeds or products made from them. Sprouts are an excellent source of protein, amino acids, minerals, fibre, rutin and vitamins. Moreover, consumption of buckwheat sprouts is particularly recommended due to their high antioxidant activity and phenolic compound content. The aim of this study was to visually evaluate buckwheat sprouts based on differences in their morphological traits, to measure their total phenolic compound content and to determine total antioxidant capacity. Buckwheat seeds were moistened with distilled water and germinated in Petri dishes lined with filter paper in natural light conditions at 22 oC. Sprouts were collected on days 2–6 of the culture. Ethanol extracts were prepared from the sprouts. Total phenolic compound content was determined by spectrophotometry using Folin-Ciocalteau reagent as described by Pasko et al. Phenolic compound content was expressed in M of gallic acid per 1 g of fresh mass. Three spectrophotometric methods were used to measure the total antioxidant capacity of buckwheat seedling extracts – the method described by Brand-Williams et al based on properties of DPPH, a method using the ABTS radical cation, and the FRAP method. Antioxidant content was expressed in M of trolox per gram of fresh weight. Buckwheat sprouts were found to exhibit substantial antioxidant activity. The study showed that buckwheat sprouts are most suitable for eating on the fifth day of growth, when they have the best properties for consumption and the mean length of the seedling, measured from the root to the cotyledon, is 131.90 mm. The total phenolic compound content in the ethanol extracts of the buckwheat sprouts is highest on the third day – 3.40 M of gallic acid per gram fresh weight. Antioxidant content measured by the various methods first increases, and then after the third day decreases slightly. The maximum TEAC per gram fresh weight was obtained on the third day: 73.56 M of trolox with the ABTS method, 11.47 M of trolox with the DPPH method and 128.99 M of trolox with the FRAP method.

PL

Spożywanie kiełków gryki jest szczególnie polecane, gdyż wykazują lepszą wartość odżywczą niż nasiona gryki czy produkty z nich powstałe. Kiełki są doskonałym źródłem białka, aminokwasów, minerałów, błonnika, rutyny oraz witamin. Ponadto spożywanie kiełków gryki jest polecane ze względu na ich znaczną aktywność antyoksydacyjną oraz zawartość związków fenolowych. Celem prezentowanej pracy była ocena wizualna kiełków gryki na podstawie różnic w cechach morfologicznych, pomiar całkowitej zawartości związków fenolowych oraz pomiar całkowitej zdolności antyoksydacyjnej. Nasiona gryki zwilżone wodą destylowaną kiełkowały na szalkach Petriego wyłożonych bibułą filtracyjną, w naturalnych warunkach oświetlenia, w temperaturze 22 oC. Kiełki gryki zbierano od 2 do 6 dnia hodowli. Przygotowano etanolowe ekstrakty z siewek. Całkowitą zawartość związków fenolowych oznaczano metodą spektrofotometryczną z wykorzystaniem odczynnika Folina-Ciocalteau opisaną przez Paśko i współpr. Zawartość związków fenolowych wyrażono w M kwas galusowego w przeliczeniu na 1 g świeżej masy. Do pomiaru całkowitej zdolności antyoksydacyjnej ekstraktów z siewek zastosowano metodę Brand-Wiliams i współpr. wykorzystującą właściwości DPPH, metodę ABTS oraz metodę FRAP. Zawartość antyoksydantów wyrażano w M troloxu na 1 gram świeżej masy. Kiełki gryki wykazują znaczną aktywność antyoksydacyjną. Z przeprowadzonych badań wynika, że piąty dzień hodowli jest najbardziej odpowiednim dniem do spożycia tych kiełków. Kiełki mają w tym dniu najlepsze właściwości konsumpcyjne a średnia długość siewki mierzona od korzenia do liścieni wynosi 131.90 mm. Całkowita zawartość związków fenolowych w metanolowych ekstraktach z kiełków gryki jest w trzecim dniu największa i wynosi 3.40 M kwasu galusowego w przeliczeniu na gram świeżej masy. Zawartość antyoksydantów mierzona różnymi metodami początkowo rośnie a po trzecim dniu hodowli nieznacznie spada. W trzecim dniu hodowli uzyskano maksymalna wartość w przeliczeniu na świeżą masę, wynosiła ona 73.56 M troloxu w metodzie ABTS, 11.47 M troloxu w metodzie DPPH i 128.99 M troloxu w metodzie FRAP.

4

Comparison of the Antioxidant Properties of Selected Edible Sprouts from the Cruciferae Family

Zych-Wężyk I., Krzepiłko A.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2012

|

Vol. 19, nr 8

921-930

EN

Germinating seeds of the Cruciferae family are a natural source of valuable nutrients. The aim of this study was to compare the antioxidant properties of selected edible sprouts of the Cruciferae family using different methods. We tested seeds of broccoli, white mustard, red cabbage and cardamine purchased from PNOS Ozarow Mazowiecki S.A. The seeds germinated on Petri dishes lined with filter paper in natural light conditions at 22 oC, with no added nutrients. Aqueous extracts from the seedlings were prepared according to the method described by Zielinski and Kozlowska. Three methods were used to measure the total antioxidant capacity of the extracts: one using ABTS, one by Brand-Williams et al based on the properties of DPPH, and one using DMPD. Antioxidant content was expressed in M of Trolox per 1g fresh weight of seedlings. Substantial differences were found in the antioxidant properties of the extracts tested. The highest values were obtained using the DMPD and ABTS methods. The richest sources of antioxidants were the extracts from red cabbage and white mustard sprouts in the first day of growth. The extract from the cardamine sprouts had the lowest antioxidant properties. The antioxidant content in the seedlings decreased with growth time. The results presented indicate which sprouts have the highest antioxidant properties as well as the optimal time for consuming them.

PL

Kiełkujące nasiona roślin Krzyżowych są naturalnym źródłem cennych składników odżywczych. Celem pracy było porównanie różnymi metodami właściwości antyoksydacyjnych wybranych jadalnych kiełków z rodziny kapustowatych. W badaniach zastosowano nasiona brokuła, gorczycy białej, kapusty czerwonej i rzeżuchy zakupione w firmie PNOS w Ożarowie Mazowieckim S.A. Nasiona kiełkowały na szalkach Petriego wyłożonych bibułą filtracyjną, w naturalnych warunkach oświetlenia, w temperaturze 22 oC, bez dodatku składników odżywczych. Wodne ekstrakty z siewek przygotowano wg metody opisanej w pracy Zieliński i Kozłowska. Do pomiaru całkowitej zdolności antyoksydacyjnej ekstraktów z siewek zastosowano trzy metody: metodę ABTS, metodę Brand-Wiliams i współpr. opartą o właściwości DPPH oraz metodę z DMPD. Zawartość antyoksydantów wyrażano w mmolach troloxu na 1 g świeżej masy siewek. Badane ekstrakty znacznie różniły się właściwościami przeciwutleniającymi. Najwyższe wartości pomiarów uzyskano w metodzie DMPD i ABTS. Najbogatsze źródło przeciwutleniaczy stanowił ekstrakt z kiełków kapusty czerwonej i gorczycy białej sporządzony w pierwszym dniu hodowli. Ekstrakt z kiełków rzeżuchy charakteryzował się najniższymi właściwościami przeciwutleniającymi. Zawartość antyoksydantów w siewkach spadała w miarę czasu trwania hodowli. Prezentowane wyniki badań umożliwiają wskazanie kiełków o najwyższych właściwościach antyoksydacyjnych, a także pozwolą wybrać optymalny czas ich spożycia.

5

Wpływ preparatu Karate 025EC na stężenie grup tiolowych w ekstrakcie z siewek rzodkiewki Raphanus sativus L.

Krzepiłko A., Zych-Wężyk I.

Proceedings of ECOpole

|

2011

|

Vol. 5, No. 2

543--546

PL

Siewki rzodkiewki, ze względu na ich wrażliwość na czynniki środowiskowe, często wykorzystuje się jako organizmy modelowe w badaniach ekotoksykologicznych. Pyretroidy są jedną z najczęściej stosowanych grup insektycydów, mogą powodować zakłócenia metabolizmu chronionych roślin lub roślin następczych. Celem prezentowanej pracy było określenie wpływu lambda-cyhalotryny, aktywnego składnika preparatu Karate 025EC, na zawartość grup tiolowych w związkach obecnych w ekstrakcie z siewek rzodkiewki. W ekstraktach oznaczono białko metodą Lowry i stężenie grup tiolowych za pomocą odczynnika Ellmana zawierającego kwas 5,5’-ditiobis(2-nitrobenzoesowy) według metody Rice-Evans z modyfikacjami Bartosza. Stwierdzono, że siewki rzodkiewki są wrażliwe na lambda-cyhalotrynę, związek ten hamował wzrost siewek, a efekt jego działania zależy od czasu hodowli i stężenia substancji aktywnej. Zawartość grup tiolowych w ekstrakcie z czterodniowej hodowli rosnących w obecności pyretroidu była zbliżona do kontroli. W 6-dniowych próbkach z pyretroidem zawartość grup –SH zwiększała się. W próbkach o największym zastosowanym stężeniu lambda cyhalotryny 0,1% stężenie grup –SH było o około 60% wyższe niż w obiekcie kontrolnym. Wzrost stężenia grup tiolowych obserwowany w prezentowanej pracy może sugerować uruchomienie mechanizmów obronnych komórki.

EN

Radish seedlings, due to their sensitivity to environmental factors, are often used as model organisms in ecotoxological research. Pyrethroids, which are one of the most frequently used groups of insecticides, can cause disturbances in the metabolism of the crops being protected or succeeding crops. The aim of this study was to determine the influence of lambda-cyhalothrin, the active ingredient in the pesticide Karate 025EC, on thiol group content in compounds occurring in radish seed extract. Protein in the extracts was determined by the Lowry method and thiol group concentration was measured using Ellman's reagent, containing 5,5'-dithiobis-(2-nitrobenzoic acid), according to the Rice-Evans method modified by Bartosz. The radish seedlings were found to be sensitive to lambda-cyhalothrin. The compound inhibited seedling growth, with its effect dependent on growth time and on the concentration of the active substance. Thiol group content in the extract from the 4-day culture growing in the presence of the pyrethroid was similar to the control. In the 6-day samples with the pyrethroid, content of –SH groups increased. In the samples with the highest concentration of lambda-cyhalothrin, 0.1%, the concentration of –SH groups was about 60% higher than in the control. The increase in thiol group concentration observed in this study may indicate activation of cellular defence mechanisms.

6

Effect of the Pesticide Karate 025EC on the Antioxidant Properties of Radish (Raphanus sativus L.) seedling extract

Krzepiłko A., Zych-Wężyk I.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2010

|

Vol. 17, nr 12

1629-1634

EN

Radish (Raphanus sativus L.) seedlings are a recognized model organism used in short-term ecotoxicological tests, particularly in research on the toxicity of heavy metals, pesticides and xenobiotics. Radish seedlings were used to determine the toxicity of the pyrethroid Karate 025EC. In this study seeds of the Rowa variety of radish (Raphanus sativus L.) were germinated in Petri dishes lined with filter paper. The radish seedlings were grown under natural light conditions at a temperature of 22 oC, with no added nutrients. Samples for analysis were collected 2, 4, and 6 days after plating. Control samples were grown in the presence of water, while in the samples with Karate the pesticide solutions contained 0.005 % to 0.1 % of the active substance. The radish seedlings were shown to be sensitive to lambda-cyhalothrin, the active ingredient in Karate 025EC. The compound inhibited germination of the radish seeds, affected the morphology of the seedlings, and decreased germination energy and rate. The effect depended on the growth time and the concentration of the active substance. Water extracts were prepared from the seedlings that had been subjected to the activity of lambda-cyhalothrin and their antioxidant activity was determined by a modification of the method of Brand-Williams et al, using the synthetic radical DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl). Total antioxidant activity based on reduction of the ABTS+ cation radical was also determined, using the method of Re et al as modified by Bartosz. In the control, the total antioxidant activity of the extracts, determined both by the DPPH method and the ABTS method, decreased with growth time, possibly due to the seedlings rapid growth and utilization of reserve substances for the needs of the developing plant. In the samples grown in the presence of Karate 025EC the antioxidant content in the extract decreased more slowly, and inhibition of seedling growth was observed as well. A description of this phenomenon may be helpful in research on the toxicity of pyrethroids in radish seedlings used as a model organism.

PL

Siewki rzodkiewki (Raphanus sativus L.) to uznany organizm modelowy, który znalazł zastosowanie w krótkoterminowych testach ekotoksykologicznych, szczególnie w badaniach nad toksycznooecią metali ciężkich, pestycydów i ksenobiotyków. Siewki rzodkiewki posłużyły do określenia toksyczności preparatu z grupy pyretroidów Karate 025EC. W prezentowanej pracy kiełkowanie nasion rzodkiewki Raphanus sativus L. odmiany Rowa przeprowadzono na szalkach Petriego wyłożonych bibułą filtracyjną. Siewki rosły w naturalnych warunkach ooewietlenia, w temperaturze 22 oC, bez dodatku składników odżywczych, próbki do analiz pobierano po 2, 4, 6 dniach od ich wysiewu. Próbki kontrolne rosły w obecności wody, w próbkach z preparatem Karate 025EC zastosowano wodne roztwory tego pestycydu o zawartości substancji aktywnej od 0,005 % do 0,1 %. Stwierdzono, że siewki rzodkiewki są wrażliwe na lambda-cyhalotrynę, aktywny składnik preparatu Karate 025EC. Związek ten hamował kiełkowanie nasion rzodkiewki, wpływał na morfologię siewek, obniżał energię i siłę kiełkowania, a efekt jego działania zależy od czasu hodowli i stężenia substancji aktywnej. Przygotowano wodne ekstrakty z siewek rzodkiewki poddanych działaniu lambda cyhalotryny i oznaczono w nich aktywnooeć antyoksydacyjną według zmodyfikowanej metody Branda-Wiliamsa i współpracowników z użyciem syntetycznego rodnika DPPH (1,1-difenylo-2-pikrylohydrazyl). Całkowitą zdolnooeć antyoksydacyjną opartą na zasadzie redukcji kationorodnika ABTS+ oznaczono według metody Re i współpracowników w modyfikacji Bartosza. W kontroli w miarę czasu hodowli całkowita zdolność antyoksydacyjna ekstraktów oznaczana zarówno metodą z DPPH, jak i z ABTS zmniejsza się, co może być powiązane z intensywnym wzrostem siewek i wykorzystaniem substancji zapasowych dla potrzeb rozwijającej się rośliny. W próbkach rosnących w obecności preparatu Karate 025EC obniżanie się ilości antyoksydantów w ekstrakcie zachodzi wolniej, w próbkach tych stwierdzono też zahamowanie wzrostu siewek. Opis tego zjawiska może być pomocny w badaniach nad toksycznością pyretroidów na organizmie modelowym, jakim są siewki rzodkiewki.