Spektrální kvalita a ozářenost jako faktory ovlivňující složení, obsah a aktivitu vybraných nízkomolekulárních antioxidantů v listech ječmene jarního.

Radomír PECH

Bachelor's thesis

Spectral composition and total irradiance of light as factors affecting composition, quantity and activity of specific low-molecular antioxidants in leaves of spring barley

Abstract:

Tato práce se zabývá vlivem spektrální kvality a intenzity záření na složení, obsah a antioxidační aktivitu vybraných nízkomolekulárních látek v listech Hordeum vulgare. Rostliny byly kultivovány za kontrolovaných podmínek na modrém, zeleném, červeném a zeleno-červeném světle v růstových komorách při nízké ozářenosti 100 ?mol m-2 s-1 s následnou aklimací na 400 ?mol m-2 s-1. Bylo stanoveno epidermální UV-A (Dualex, Fluorolog) i UV-B (Fluorolog) stínění, dále pak obsah fotosynteticky aktivních pigmentů a fenolických látek rostlinných extraktů vysokoúčinnou kapalinovou chromatografií. Antioxidační aktivita byla měřena metodou využívající stabilního radikálu DPPH a vyjádřena v ekvivalentu množství látky Trolox (TEAC). Z výsledků vyplývá, že modrá složka světla je nezbytná pro akumulaci UV stínících látek potažmo většiny volných fenolických látek, především lutonarinu a kyseliny feruoylchinové. Navíc byl pod vlivem modré spektrální kvality pozorován také výrazný nárůst obsahu neoxantinu, violaxantinu a luteinu, ale zároveň méně ?-karotenu, který se v největším množství vyskytoval v rostlinách kultivovaných při zeleném světle vysoké ozářenosti. Nejvyšší antioxidační aktivitu vykazovaly vzorky modré varianty vysoké ozářenosti. Dále byla stanovena závislost mezi antioxidační aktivitou a obsahem jednotlivých pigmentů i fenolických látek. Nejvyšší korelace byla zaznamenána v případě neoxantinu, violaxantinu, luteinu či kyseliny feruloylchinové, lutonarinu a saponarinu.

Abstract:

This work deals with influence of spectral quality and intensity of radiation on the composition, content and antioxidant activity of selected low molecular substances in Hordeum vulgare leaves. Plants were cultured under controlled conditions in blue, green, red and green-red light in growth chambers at low irradiance of 100 ?mol m-2 s-1 followed by acclimation to 400 ?mol m-2 s-1. Epidermal UV-A (Dualex, Fluorolog) and UV-B (Fluorolog) shielding were determined, as well as the content of photosynthetically active pigments and phenolic compounds of plant extracts by high-performance liquid chromatography. The antioxidant activity was measured using a stable DPPH radical method and expressed in Trolox equivalent antioxidant capacity (TEAC). The results showed that the blue component of light is necessary for the accumulation of UV shielding substances, or most of the free phenolic compounds, especially lutonarin and feruloylquinic acid. In addition, a significant increase in the content of neoxanthin, violaxanthin and lutein was also observed under the influence of blue spectral quality, but also less ?-carotene, which was found in the largest quantities in plants cultivated under green light of high irradiance. The highest antioxidant acitivty exhibited samples of blue variant of high irradiance. Furthermore, the dependence between the antioxidant activity and the content of individual pigments and phenolic substances was determined. The highest correlation was observed with neoxanthin, violaxanthin, lutein or feruloylquinic acid, lutonarin and saponarin.

Keywords

Spektrální kvalita, intenzita ozářenosti, antioxidační aktivita, fenolické látky, fotosynteticky aktivní pigmenty, Hordeum vulgare

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 4. 2018

Thesis defence

• Date of defence: 16. 5. 2018
• Supervisor: Mgr. Jakub Nezval, Ph.D.

University of Ostrava

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biology / Experimental Biology