Rozvoj in-vitro metod pro stanovení antioxidační aktivity vybraných nízkomolekulárních antioxidantů a rostlinných extraktů.

Bc. Ursula FERRETTI

Master's thesis

Development of in-vitro methods for the assessment of antioxidant activity of low-molecular antioxidants and plant extracts.

Abstract:

Abiotický stres může v rostlinách vyvolat nadměrnou produkci aktivních forem kyslíku a dusíku (AFK/D). Rostliny se proti působení AFK/D brání antioxidačními ochrannými systémy. Pokud tyto systémy selžou, dochází ke vzniku oxidativního stresu. Tato práce se zabývá in-vitro stanovením antioxidační aktivity (AOA), redukční síly, stanovením celkového množství polyfenolů a stanovením obsahu fotosynteticky aktivních pigmentů v extraktech pořízených z listů ječmene jarního (Hordeum vulgare L. cv. Bonus). Rostliny byly vypěstovány při nízké (LI ? 150 ?mol.m-2.s-1) a vysoké (HI ? 1000 ?mol.m-2.s-1) ozářenosti fotosynteticky aktivní radiací (FAR) a v přítomnosti a nepřítomnosti zvýšené dávky UV-B záření (0,5 W.m-2). Byly optimalizovány a zkalibrovány metody stanovení antioxidační aktivity a redukční síly (metoda ABTS, DPPH a FRAP). Dále byly zavedeny a zkalibrovány metody fluorimetrického stanovení antioxidační aktivity a spektrofotometrického stanovení celkového množství polyfenolů (metoda ORAC a TPC). Byla provedena měření rostlinných extraktů ke stanovení obsahu fotosynteticky aktivních pigmentů spektrofotometrickou metodou a HPLC analýzou. Byla pozorována vyšší AOA, redukční síla a vyšší obsah polyfenolů v extraktech pořízených z rostlin, vypěstovaných při vysoké ozářenosti a také u rostlin vystavených zvýšené dávce UV-B záření. Rostliny vystavené zvýšené dávce UV-B vykazovaly nižší obsah chlorofylů (chl a, chl b a chl a+b) ve srovnání s rostlinami rostoucími při stejné FAR bez zvýšené dávky UV-B.

Abstract:

The abiotic stress in plants can cause an excessive production of reactive oxygen and nitrogen species (RONS). Plants reduce (or prevent) damage caused by RONS using the complex of antioxidant protective system. If this system is failing, the oxidative/nitrosative stress takes place. This work deals with the determination of the antioxidant activity, determination of total polyphenolic compounds and determination of the amount of photosynthetic active pigments of leaf extracts from barley (Hordeum vulgare, L. cv. Bonus), grown at low (LI - 150 ?mol. m-2.s-1) and high (HI - 1000 ?mol. m-2.s-1) irradiance of photosynthetically active radiation (PAR). Methods for the determination of antioxidant activity and reduction power of plant extracts in-vitro such as ABTS, DPPH and FRAP have been optimized and calibrated. Furthermore, methods for in-vitro determination of antioxidant activity (ORAC) and total phenolic content (TPC) in leave extracts were established and calibrated. Quantification of photosynthetic active pigments was performed by spectrophotometric assay and HPLC. We observed higher AOA, reducing power and total amount of polyphenolics in extracts taken from plants cultivated at high irradiance in comparison with low irradiance and in plants exposed to increased doses of UV-B radiation in comparison to control plants grown without UV-B. Plants exposed to increased doses of UV-B showed a decrease of chlorophyll content (chl a, chl b a chl a + b) compared with plants cultivated under PAR without UV-B.

Keywords

ABTS, DPPH, FRAP, ORAC, TPC, fenolické látky, fotosynteticky aktivní pigmenty

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 19. 6. 2014

Accessible from:: 19. 6. 2014

Thesis defence

• Date of defence: 27. 8. 2014
• Supervisor: Mgr. Jakub Nezval

University of Ostrava

Faculty of Science

Master programme / field:
Applied Physics / Biophysics