Ljubičaste nesumporne bakterije zanimljive su s ekološkog i ekonomskog stajališta u održivim biotehnološkim procesima proizvodnje biogoriva, biokemikalija, biopolimera, biomase odnosno sintezi ...specifičnih spojeva kao što su npr. karotenoidi i pigmenti. Za uspostavu ekološki i ekonomski održivih bioprocesa nužan je adekavatan odabir radnih mikroorganizama, sirovina i uvjeta kultivacije, a dobar primjer za to je
razvoj bioprocesa na obnovljivim sirovinama kao što su to lignocelulozne sirovine. U ovom istraživanju proučavan je fotoheterotrofni uzgoj ljubičaste nesumporne bakterije Rhodovulum adriaticum DSM 2781 na tekućim hranjivim podlogama koje sadrže glukozu i/ili ksilozu kao izvore ugljika s ciljem dobivanja bakterijske biomase i
fotosintetskih pigmenata. Rezultati istraživanja pokazuju da su najveće
vrijednosti pokazatelja uspješnosti bioprocesa (YX = 2,095 g L-1; YX/S =
0,54 g g-1i Pr = 0,022 g L-1h-1) vezanih u dobivanje biomase ostvareni kod uzgoja na hranjivoj podlozi s 5 g L-1 glukoze. Uzgoj R. adriaticum DSM 2781 na hranjivoj podlozi s 3 g L-1 glukoze i ksiloze pokazao se najuspješnji za dobivanje fotosintetskih pigmenata (ukupni pigmenti 13,27 mg g-1 biomase) uz zadovoljavajuće ostale pokazatelje uspješnosti bioprocesa (YX = 1,507 g L-1; YX/S = 0,22 g g-1i Pr = 0,017 g L-1h-1).
Purple non-sulphur bacteria are interesting from ecologic and economic point of view in sustainable biotechnological production of biofuels, biochemicals, biopolymers and biomass as well as specific compounds such as carotenoids and pigments. In order to establish ecological and economic sustainable bioprocesses it is necessary to select adequate working microorganisms, raw materials and cultivation conditions. Development of bioprocesses on the renewable raw materials (e.g. lignocellulose containing feedstocks) are good example for such bioprocess types. In this research, the photoheterotrophic cultivation of purple non-sulfur bacteria Rhodovulum adriaticum DSM 2781 was studied on the liquid media containing glucose or /and xylose as a carbon sources in order to produce bacterial biomass and photosynthetic pigments. Results obtained in this study show that the highest values of bioprocess efficiency parameters (YX = 2,095 g L-1 ; YX/S = 0,54 g g-1 i Pr = 0,022 g L-1 h -1 ) related to the biomass production were observed during bacterial cultivation on media with 5 g L-1. Cultivation of R. adriaticum DSM 2781 on the media with 3 g L-1 glucose and xylose shows the highest total photosynthetic pigments content (13,27 mg g-1 biomass) together with satisfy other bioprocess efficiency parameters (YX = 1,507 g L-1 ; YX/S = 0,22 g g-1 i Pr = 0,017 g L-1 h -1 ).
Metals have a variety of negative outcomes on plants, essential components of any ecosystem. The effects of CdCl
(5 μmol L
), ZnCl
(25 or 50 μmol L
), and CuCl
(2.5 or 5 μmol L
) and combinations of ...CdCl
with either ZnCl
or CuCl
on the growth, photosynthetic pigments, and photosystem II (PSII) efficiency of duckweed (Lemna minor L.) were investigated. All of the treatments caused growth inhibition and remarkable metal accumulation in plant tissue after 4 and 7 days. In the combined treatments, the accumulation of each metal applied was lesser in comparison to treatments with single metals. After 4 days, all of the treatments generally diminished chlorophyll a content and decreased the maximum quantum yield (F
/F
) and effective quantum yield (ΔF/F’
) of PSII. However, after 7 days of exposure to a combination of Cd and Zn, pigment content and PSII activity recovered to control levels. A higher concentration of Cu (5 μmol L
) as well as Cd in combination with Cu had a prolonged inhibitory effect on photosynthetic features. Our results suggest that growth inhibition was due to the toxic effect of absolute metal quantity in plant tissue. Zn counteracted Cd uptake, as seen from the recovery of pigment content and PSII efficiency in plants exposed for 7 days to the Cd and Zn combination. Cu-induced oxidative stress led to a prolonged inhibitory effect in plants treated both with a higher concentration of Cu (5 μmol L
) and simultaneously with Cd and Cu. Our findings could contribute to general knowledge on anthropogenic and environmental contaminants that endanger plant communities and significantly disrupt the sensitive balance of an ecosystem by influencing photosynthetic mechanisms.
Izloženost metalima može izazvati različite štetne učinke u biljaka. Vodene leće izložili smo solima teških metala CdCl
(5 μmol L
), ZnCl
(25 μmol L
ili 50 μmol L
) i CuCl
(2,5 μmol L
ili 5 μmol L
) te kombinaciji CdCl
sa svakom od navedenih koncentracija ZnCl
i CuCl
. Rast biljaka, količina fotosintetskih pigmenata i učinkovitost fotosistema II (PSII) mjereni su nakon četiri i sedam dana tretmana. Utvrđeno je da su svi tretmani uzrokovali značajnu inhibiciju rasta te akumulaciju metala u biljci. U biljaka koje su bile izložene kombinacijama teških metala količina pojedinog metala u tkivu bila je niža u odnosu na količinu istog metala u biljaka izloženih samo tom metalu. Nakon četiri dana tretmana sva su tri metala, neovisno o tome jesu li bila primijenjena zasebno ili u kombinacijama, uzrokovala smanjenje količine klorofila a i pad vrijednosti maksimalnog (F
/F
) i efektivnog (ΔF/F’
) prinosa PSII. Međutim, u biljaka koje su bile istovremeno izlagane kadmiju i cinku, vrijednosti količine pigmenata i učinkovitost PSII vratile su se nakon sedam dana na kontrolnu razinu, a bakar u koncentraciji 5 μmol L
te kombinacija kadmija i bakra i dalje su imali inhibitorni učinak. Budući da smanjeno primanje pojedinog metala uočeno u biljaka izloženih kombiniranim tretmanima nije ublažilo inhibitorni učinak na rast, možemo zaključiti da je inhibicija rasta uzrokovana apsolutnom količinom metala primljenog u tkivo. Povećanje količine fotosintetskih pigmenata i učinkovitosti PSII nakon sedam dana tretmana kadmijem i cinkom upućuje na oporavak biljaka, što se može objasniti ublažavajućim djelovanjem cinka na učinak kadmija uslijed smanjenog primanja kadmija u biljku. Suprotno tome, dugotrajni inhibitorni učinak istovremenog tretmana biljaka kadmijem i bakrom te samim bakrom u koncentraciji 5 μmol L
može se objasniti oksidacijskim stresom uzrokovanim bakrom. Rezultati ovoga istraživanja pridonose saznanjima o štetnim učincima antropogenih i okolišnih onečišćivača, koji narušavanjem mehanizama fotosinteze ugrožavaju ne samo biljke i njihove zajednice nego i osjetljivu ravnotežu ekosustava.
Izloženost metalima može izazvati različite štetne učinke u biljaka. Vodene leće izložili smo solima teških metala CdCl2 (5 μmol L 1), ZnCl2 (25 μmol L 1 ili 50 μmol L 1) i CuCl2 (2,5 μmol L 1 ili 5 ...μmol L 1) te kombinaciji CdCl2 sa svakom od navedenih koncentracija ZnCl2 i CuCl2. Rast biljaka, količina fotosintetskih pigmenata i učinkovitost fotosistema II (PSII) mjereni su nakon četiri i sedam dana tretmana. Utvrđeno je da su svi tretmani uzrokovali značajnu inhibiciju rasta te akumulaciju metala u biljci. U biljaka koje su bile izložene kombinacijama teških metala količina pojedinog metala u tkivu bila je niža u odnosu na količinu istog metala u biljaka izloženih samo tom metalu. Nakon četiri dana tretmana sva su tri metala, neovisno o tome jesu li bila primijenjena zasebno ili u kombinacijama, uzrokovala smanjenje količine klorofila a i pad vrijednosti maksimalnog (Fv/Fm) i efektivnog (ΔF/F’m) prinosa PSII. Međutim, u biljaka koje su bile istovremeno izlagane kadmiju i cinku, vrijednosti količine pigmenata i učinkovitost PSII vratile su se nakon sedam dana na kontrolnu razinu, a bakar u koncentraciji 5 μmol L 1 te kombinacija kadmija i bakra i dalje su imali inhibitorni učinak. Budući da smanjeno primanje pojedinog metala uočeno u biljaka izloženih kombiniranim tretmanima nije ublažilo inhibitorni učinak na rast, možemo zaključiti da je inhibicija rasta uzrokovana apsolutnom količinom metala primljenog u tkivo. Povećanje količine fotosintetskih pigmenata i učinkovitosti PSII nakon sedam dana tretmana kadmijem i cinkom upućuje na oporavak biljaka, što se može objasniti ublažavajućim djelovanjem cinka na učinak kadmija uslijed smanjenog primanja kadmija u biljku. Suprotno tome, dugotrajni inhibitorni učinak istovremenog tretmana biljaka kadmijem i bakrom te samim bakrom u koncentraciji 5 μmol L 1 može se objasniti oksidacijskim stresom uzrokovanim bakrom. Rezultati ovoga istraživanja pridonose saznanjima o štetnim učincima antropogenih i okolišnih onečišćivača, koji narušavanjem mehanizama fotosinteze ugrožavaju ne samo biljke i njihove zajednice nego i osjetljivu ravnotežu ekosustava.
U radu su prikazani rezultati pokusa u kojemu se ispitivao utje caj različitih supstrata (Litvanski treset, supstrat Humofin, supstrat Stender A400) i vrsta sporotopivih gnojiva (Osmocote Exact ...Standard 5-6 M i 12-14 M) na rast i fiziološke parametre sadnica obične bukve (Fagus sylvaticaL.) u ra sad niku i nakon presadnje na teren. Pokus je postavljen u rasadniku Šumarskog instituta, Jastrebarsko, kao randomizirani blok s osam tretiranja i četiri ponav lja nja. Sadnicama je određena koncentracija dušika, fosfora, kalija, kalcija, ma gnezija i klorofila u lišću, izmjerena biomasa lišća, stabljike i korijena na kraju prve vegetacije te visine i promjeri vrata korijena. Biljke su zatim presa đene na površinu namijenjenu obnovi sadnjom bukve. Nakon dvije godine bilj kama su izmjerene visine i promjer vrata korijena. Gnojidba s Osmocote Exact gnojivima utjecala je pozitivno na koncentracije biogenih elemenata i pigme nata u lišću sadnica bukve te rast sadnica. Za uzgoj sadnica bukve kao najpo voljniji pokazao se Litvanski treset. U kontrolnoj varijanti najbolji je supstrat bio Stender, jer dolazi s već primiješanim mineralnim gnojivom. Razlike u dina mi ci rasta među biljkama tretiranim različitim gnojivima mogu biti značajne s obzirom na utjecaj korova nakon presadnje.
Sveprisutno propadanje šuma u Europi i sjevernoj Americi manifestira se kao kombinacija različitih simptoma. U provedenom istraživanju usporedili smo nespecifične biokemijske indikatore i histološke ...nalaze s vizualnom procjenom oštećenja, a s ciljem postavljanja detaljne dijagnoze propadanja jednog stabla Pančićeve omorike (Picea omorika Pančić). Odre|ivanjem sadržaja fotosintetskih pigmenata, proteina i aktivnosti ukupnih gvajacilnih peroksidaza potvr|ena je promjena fiziološkog statusa biljke. Histološke analize pokazale su specifičnosti karakteristične za stabla deficijentna magnezijem i kalijem.
PDF
