Na počátku 16. století. byla stanovena důležitá pravda: léčivé vlastnosti každá rostlina je dána svým chemickým složením, to znamená přítomnost určitých látek v něm, které mají určitý účinek na lidské tělo. V důsledku analýzy mnoha skutečností bylo možné identifikovat určité farmakologické vlastnosti a spektrum terapeutického účinku mnoha skupin chemických sloučenin, tzv. účinné látky... Nejdůležitější z nich jsou alkaloidy, srdeční glykosidy, triterpenové glykosidy (saponiny), flavonoidy (a další fenolické sloučeniny), kumariny, chinony, xangony, seskviterpenové laktony, lignany, aminokyseliny, polysacharidy a některé další sloučeniny. Ze 70 dnes známých 70 skupin přírodních sloučenin nás často zajímá pouze několik skupin s biologickou aktivitou. To omezuje náš výběr, a tím urychluje hledání přírodních chemikálií, které potřebujeme. Například, antivirová aktivita vlastní jen několik skupin flavonoidů, xanthonů, alkaloidů, terpenoidů a alkoholů; antineoplastické- některé alkaloidy, kyanidy, triterpenové ketony, diterpenoidy, polysacharidy, fenolové sloučeniny atd. Polyfenolové sloučeniny se vyznačují hypotenzní, antispazmodickou, protivředovou, choleretickou a baktericidní aktivitou. Mnoho tříd chemických sloučenin a jednotlivých chemikálií má přísně definované a dosti omezené spektrum biomedicínské aktivity. Jiné, obvykle velmi rozsáhlé třídy, jako např alkaloidy, mají velmi široké, pestré spektrum účinku. Takové sloučeniny si zaslouží všestrannou lékařskou a biologickou studii a především ve směrech, které nás zajímají a doporučují. Pokroky v analytické chemii umožnily vyvinout jednoduché a rychlé metody (expresní metody) pro identifikaci chemických sloučenin a jednotlivých chemických látek ve třídách (skupinách), které potřebujeme. Výsledkem je způsob hromadné chemické analýzy, jinak nazývaný chemický screening (od anglické slovo screening - prosévání, třídění přes síto). Často se praktikuje nalezení požadovaných chemických sloučenin analýzou všech rostlin ve zkoumané oblasti.
Poprvé ve velkém metoda chemického screeningu při hledání nového léčivé rostliny Začal jej používat PS Massagetov, vedoucí středoasijských expedic All-Union Scientific Research Chemical-Pharmaceutical Institute (VNIHFI). Průzkum více než 1400 druhů rostlin umožnil akademikovi A.P. Orekhovovi a jeho studentům popsat asi 100 nových alkaloidů do roku 19G0 a zorganizovat v SSSR produkci těch, které jsou nezbytné pro lékařské účely a boj proti zemědělským škůdcům. Chemický ústav rostlinných látek Akademie věd Uzbecké SSR prozkoumal asi 4000 druhů rostlin, identifikoval 415 alkaloidů a poprvé stanovil strukturu 206 z nich. Expedice VILR prozkoumala 1498 druhů kavkazských rostlin, 1026 druhů Dálného východu, mnoho rostlin střední Asie, Sibiře a evropské části SSSR. Jen tak dál Dálný východ Bylo nalezeno 417 rostlin nesoucích alkaloidy, včetně semi-keř Securinega obsahující nový alkaloid Securinine, činidlo podobné strychninu. Do konce roku 1967 byla na celém světě popsána a zavedena struktura 4349 alkaloidů. Další fází hledání je hloubkové komplexní hodnocení farmakologické, chemoterapeutické a protinádorové aktivity izolované jednotlivé látky nebo celkové přípravky, které je obsahují. Je třeba poznamenat, že v zemi jako celku a globálně chemický výzkum výrazně převyšují možnosti hluboké lékařské a biologické schválení nových chemických sloučenin identifikovaných v rostlinách. V současné době byla vytvořena struktura 12 000 jednotlivých sloučenin izolovaných z rostlin; bohužel mnoho z nich dosud nebylo podrobeno biomedicínským studiím. Ze všech tříd chemických sloučenin jsou nepochybně nejdůležitější alkaloidy; 100 z nich je doporučeno jako důležité léky, například atropin, berberin, kodein, kokain, kofein, morfin, papaverin, pilokarpin, platifillin, reserpin, salsolin, secuurenin, strychnin, chinin, cytisin, efedrin atd. Většina těchto léků jsou získány z výsledků vyhledávání založených na chemickém screeningu. Jednostranný vývoj této metody je však alarmující, v mnoha ústavech a laboratořích omezený na hledání pouze alkaloidních rostlin. Nesmí se zapomínat, že kromě alkaloidů nové biologicky aktivní rostlinné látky patřící do jiných tříd chemikálií sloučeniny se objevují každoročně. Pokud byla do roku 1956 známá struktura pouze 2669 přírodních sloučenin z rostlin, které nepatřily k alkaloidům, pak v příštích 5 letech (1957-1961) bylo v rostlinách nalezeno dalších 1754 jednotlivých organických látek. Nyní počet chemických látek se zavedenou strukturou dosahuje 7 000, což je spolu s alkaloidy přes 12 000 rostlinných látek. Chemický screening pomalu vystupuje z „alkaloidového období“. Ze 70 skupin a tříd rostlinných látek, které jsou v současné době známé (Karrer et. Al., 1977), se provádí pouze v 10 třídách sloučenin, protože neexistují spolehlivé a rychlé expresní metody pro stanovení přítomnosti dalších sloučenin v rostlinách suroviny. Zapojení nových tříd biologicky aktivních sloučenin do chemického screeningu je důležitou rezervou pro zvýšení rychlosti a efektivity hledání nových léčiv z rostlin. Je velmi důležité vyvinout metody pro rychlé vyhledávání jednotlivých chemikálií, například berberinu, rutinu, kyselina askorbová, morfin, cytisin atd. O vznik nových léčivých přípravků mají největší zájem sekundární sloučeniny, nebo takzvané látky specifické biosyntézy. Mnoho z nich má široké spektrum biologické aktivity. Alkaloidy jsou například schváleny pro použití v lékařské praxi jako analeptika, analgetika, sedativa, antihypertenziva, expektoranty, choleretika, spazmolytika, dělohy, tonika centrálního nervového systému a léky podobné adrenalinu. Flavonoidy jsou schopné posílit stěny kapilár, snížit tonus hladkých svalů střeva, stimulovat sekreci žluči, zvýšit detoxikační funkci jater, některé z nich mají antispazmodické, kardiotonické a protinádorové účinky. Mnoho polyfenolových sloučenin se používá jako antihypertenzní, antispazmodická, protivředová, choleretická a antibakteriální činidla. Protinádorová aktivita byla zaznamenána u kyanidů (například obsažených v semenech broskví atd.), Triterpenových ketonů, diterpenoidů, polysacharidů, alkaloidů, fenolových a dalších sloučenin. Stále více léků vzniká ze srdečních glykosidů, aminokyselin, alkoholů, kumarinů. polysacharidy, aldehydy, seskviterpenové laktony, steroidní sloučeniny. Často lékařské použití najít dlouhodobě známé chemické látky, u nichž teprve nedávno bylo možné detekovat tu či onu lékařsko-biologickou aktivitu a vyvinout racionální metodu výroby léčiv. Chemický screening umožňuje nejen nastínit nové slibné objekty ke studiu, ale také: 
Chemické složení každého rostlinného orgánu se také v různých fázích jeho vývoje značně liší. Maximální obsah některých látek je pozorován v pučící fáze, ostatní - v fáze plného květu, třetí - během rodící Například alkaloid triacanthin se ve významném množství nachází pouze v rozkvetlých listech trichoid gledichia, zatímco v jiných fázích vývoje prakticky chybí ve všech orgánech této rostliny. Je tedy snadné vypočítat, že pro identifikaci například pouze úplného seznamu rostlin alkaloidů ve flóře SSSR, čítající asi 20 000 druhů, je nutné provést nejméně 160 000 analýz (20 000 druhů X 4 orgány X 2 fáze vývoje), což bude vyžadovat asi 8000 dní práce 1 laboranta-analytika. Přibližně stejnou dobu je třeba strávit určováním přítomnosti nebo nepřítomnosti flavonoidů, kumarinů, srdečních glykosidů, tříslovin, polysacharidů, triterpenových glykosidů a všech ostatních tříd chemických sloučenin ve všech rostlinách flóry SSSR, pokud jsou prováděny analýzy prováděné bez předběžného utracení rostlin z jednoho nebo jiného důvodu. Navíc stejné orgány ve stejné fázi vývoje rostlin v jedné oblasti mohou mít potřebné účinné látky a v jiné nemusí. Kromě geografických a environmentálních faktorů (vliv teploty, vlhkosti, slunečního záření atd.), Přítomnost tuto rostlinu speciální chemické rasy, zcela nerozeznatelné morfologickými charakteristikami. To vše úkol velmi komplikuje a zdá se, že je vyhlídky na dokončení předběžného chemického hodnocení flóry SSSR, a ještě více celého světa, velmi vzdálené. Znalost určitých vzorů však může tuto práci značně zjednodušit. Za prvé, není vůbec nutné zkoumat všechny orgány ve všech fázích vývoje. Stačí rozebrat každý orgán v optimální fázi, kdy obsahuje největší množství zkoumané látky. Předchozí studie například prokázaly, že listy a stonky jsou nejbohatší na alkaloidy během fáze pučení, kůry - během toku jarní mízy a květů - ve fázi plného kvetení. Ovoce a semena však mohou obsahovat různé alkaloidy a v různém množství ve zralém i nezralém stavu, a proto by měly být, pokud je to možné, dvakrát vyšetřeny. Znalost těchto zákonitostí značně zjednodušuje práci na předběžném chemickém hodnocení rostlin. Kompletní vyšetření všech typů- metoda je účinná, ale přesto je to slepá práce! Je možné, aniž bychom provedli i tu nejjednodušší chemickou analýzu, odlišit skupiny rostlin, pravděpodobně obsahující jednu nebo jinou třídu chemických sloučenin, od těch, které tyto látky zjevně neobsahují? Jinými slovy, je možné určit chemické složení rostlin okem? Jak bude diskutováno v další části naší brožury, na tuto otázku můžeme obecně odpovědět kladně. FEDERÁLNÍ VZDĚLÁVACÍ AGENTURA
STÁTNÍ UNIVERZITA VORONEZH
INFORMACE A ANALYTICKÁ PODPORA OCHRANY ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ V ZEMĚDĚLSTVÍ
Studijní příručka pro univerzity
Sestavil L.I. Brekhova L.D. Stakhurlova D.I. Shcheglov A.I. Thunderman
VORONEZH - 2009
Schváleno Vědeckou a metodickou radou Fakulty biologie a půdní vědy - Protokol č. 10 ze 4. června 2009.
Recenzent, doktor biologických věd, profesor L.A. Yablonskikh
Učební pomůcka byla připravena na katedře půdní vědy a managementu půdy, biologické fakulty a půdní vědy Státní univerzity Voroněž.
Specialita: 020701 - Půdní věda
Nedostatek nebo přebytek jakéhokoli chemického prvku způsobuje narušení normálního průběhu biochemických a fyziologických procesů v rostlinách, což v konečném důsledku mění výnos a kvalitu rostlinné výroby. Stanovení chemického složení rostlin a ukazatelů jakosti produktu proto umožňuje identifikovat nepříznivé ekologické podmínky pro růst kulturní i přírodní vegetace. V tomto ohledu je chemická analýza rostlinného materiálu nedílnou součástí činností na ochranu životního prostředí.
Praktický průvodce informační a analytickou podporou ochrany životního prostředí v zemědělství sestaveno v souladu s programem laboratorních studií „Biogeocenologie“, „Analýza rostlin“ a „Environmentální aktivita v zemědělství“ pro studenty 4. a 5. ročníku půdního oddělení fakulty biologické půdy Voroněžské státní univerzity.
TECHNIKA PRO ODBĚR VZORKŮ ROSTLIN A PŘÍPRAVU K ANALÝZE
Odběr vzorků rostlin je velmi zásadním momentem v účinnosti diagnostiky výživy rostlin a hodnocení jejich dostupnosti půdních zdrojů.
Celá plocha zkoumané plodiny je vizuálně rozdělena do několika sekcí, v závislosti na její velikosti a stavu rostlin. Pokud jsou v osevních oblastech zvýrazněny jasně horší rostliny, pak jsou tyto oblasti označeny na polní mapě, zjistí se, zda je špatný stav rostlin důsledkem anto nebo fyto-choroby, místního zhoršení vlastností půdy nebo jiných růstové podmínky. Pokud všechny tyto faktory nevysvětlují důvody špatného stavu rostlin, pak lze předpokládat, že je narušena jejich výživa. To je ověřeno diagnostickými metodami rostlin. Take pro
Z míst s nejhoršími a nejlepšími rostlinami a půdou pod nimi a jejich analýzou zjišťují důvody zhoršení stavu rostlin a úroveň jejich výživy.
Pokud vzhledem ke stavu rostlin není výsev rovnoměrný, pak by při odběru vzorků mělo být zajištěno, aby vzorky odpovídaly průměrnému stavu rostlin v této oblasti pole. Rostliny s kořeny jsou odebírány z každého vybraného pole podél dvou diagonál. Používají se: a) k zohlednění nárůstu hmotnosti a průběhu tvorby orgánů - budoucí struktura plodiny a b) pro chemickou diagnostiku.
V raných fázích (se dvěma nebo třemi listy) by měl vzorek obsahovat alespoň 100 rostlin na hektar. Později u obilovin, lnu, pohanky, hrachu a dalších - minimálně 25 - 30 rostlin na hektar. Z velkých rostlin (dospělá kukuřice, zelí atd.) Jsou spodní zdravé listy odebrány nejméně z 50 rostlin. Aby se vzala v úvahu akumulace ve fázích a odstranění plodinou, je do analýzy zahrnuta celá nadzemní část rostliny.
Mít dřeviny - ovocné, bobulovité, hroznové, okrasné a lesní - díky jejich zvláštnostem změny související s věkem, odběr vzorků plodů atd. je poněkud obtížnější než u polních plodin. Existují následující věkové skupiny: sazenice, divoká zvířata, roubovaná dvouletá, sazenice, mladé a rodící stromy (začínají rodit, v plných a blednoucích ovocných) stromech. U sazenic je v prvním měsíci jejich růstu do vzorku zahrnuta celá rostlina, následuje její rozdělení na orgány: listy, stonky a kořeny. Ve druhém a další měsíce vyberou se plně tvarované listy, obvykle první dva po nejmladším, počítají se od vrcholu. U dvouleté zvěře se odeberou také první dva vytvořené listy, počítáno od vrcholu růstového výhonu. Z roubovaných dvouletých a sazenic, stejně jako z dospělých, se odeberou střední listy růstových výhonků.
Mít bobule - angrešt, rybíz a další - jsou vybrány z výhonků aktuálního růstu 3-4 listů z 20 keřů tak, aby ve vzorku
bylo tam minimálně 60 - 80 listů. Listy dospělých se odebírají z jahod ve stejném množství.
Obecným požadavkem je sjednocení techniky odběru vzorků, zpracování a skladování vzorků: odebírání striktně stejných částí ze všech rostlin podle jejich úrovně, stáří, umístění na rostlině, absence choroby atd. Záleží také na tom, zda byly listy na přímém slunci nebo ve stínu, a ve všech případech by měly být vybrány listy stejného umístění ve vztahu ke slunečnímu světlu, nejlépe na světle.
Při analýze kořenového systému je střední laboratorní vzorek pečlivě promyt a voda z vodovodu, opláchnuté v destilované vodě a vysušené filtračním papírem.
Laboratorní vzorek zrna nebo semen se odebírá z mnoha míst (sáček, krabice, stroj) sondou, poté se rovnoměrně rozloží na papír ve formě obdélníku, rozdělí se na čtyři části a materiál se odebere ze dvou protilehlých částí do požadované množství pro analýzu.
Jeden z důležité body při přípravě rostlinného materiálu k analýze je správné jej opravit, pokud se nepředpokládá, že by analýzy byly prováděny v čerstvém materiálu.
Pro chemické posouzení rostlinného materiálu podle celkového obsahu živin (N, P, K, Ca, Mg, Fe atd.) Se vzorky rostlin suší na vzduchu sušící stav v sušárně při teplotě
teplota 50 - 60 ° nebo na vzduchu.
V analýzách, na jejichž základě budou vyvozeny závěry o stavu živých rostlin, by měl být použit čerstvý materiál, protože vadnutí způsobuje významnou změnu ve složení látky nebo snížení jejího množství a dokonce i mizení látek obsaženo v
živé rostliny. Například celulóza není ovlivněna degradací, ale škrob, bílkoviny, organické kyseliny a zejména vitamíny jsou degradovány po několika hodinách vadnutí. To nutí experimentátora provádět analýzy v čerstvém materiálu ve velmi krátkém čase, což není vždy možné. Proto se často používá fixace rostlinného materiálu, jejímž účelem je stabilizovat nestabilní rostlinné látky. V tomto případě má inaktivace enzymů rozhodující význam. V závislosti na úkolech experimentu se používají různé metody fixace rostlin.
Parní fixace. Tento typ fixace rostlinného materiálu se používá tam, kde není potřeba určovat ve vodě rozpustné sloučeniny (buněčná míza, sacharidy, draslík atd.). Během zpracování surového rostlinného materiálu může dojít k tak silné autolýze, že se složení konečného produktu někdy výrazně liší od složení výchozího materiálu.
V praxi se parní fixace provádí následovně: uvnitř vodní lázně je zavěšeno kovová mřížka, horní část lázně je pokryta hustým nehořlavým materiálem a voda je zahřívána k prudkému uvolnění páry. Poté se na síť uvnitř lázně umístí čerstvý rostlinný materiál. Doba fixace 15 - 20 min. Poté se rostliny suší
jsou uchovávány v termostatu při teplotě 60 °.
Teplotní fixace. Rostlinný materiál je umístěn do pytlů z kraftového papíru a šťavnaté ovoce a strouhaná zelenina jsou volně umístěny do smaltovaných nebo hliníkových kyvet. Materiál se uchovává 10 - 20 minut při teplotě 90 - 95 °. Tím se deaktivuje většina z enzymy. Poté se listová hmota a plody, které ztratily turgor, suší v sušárně při teplotě 60 ° s větráním nebo bez něj.
Při použití této metody fixace rostlin je třeba mít na paměti, že dlouhodobé sušení rostlinného materiálu při teplotě
Teplota 80 ° a vyšší vede ke ztrátám a změnám látek v důsledku chemických transformací (tepelný rozklad některých látek, karamelizace uhlovodanů atd.), Jakož i kvůli těkavosti amonných solí a některých organických sloučenin. Teplota surového rostlinného materiálu navíc nemůže dosáhnout teploty životní prostředí(sušárna), dokud se voda neodpaří a veškeré dodané teplo se již nezmění na latentní výparné teplo.
Rychlé a pečlivé sušení rostlinného vzorku je v některých případech také považováno za přijatelný a přijatelný způsob fixace. Pokud je tento proces prováděn obratně, mohou být odchylky ve složení sušiny malé. V tomto případě dochází k denaturaci proteinů a inaktivaci enzymů. Sušení se zpravidla provádí v sušárnách (termostatech) nebo ve speciálních sušárnách. Materiál se suší mnohem rychleji a spolehlivěji, pokud skrz skříň (komoru) cirkuluje ohřátý vzduch. Nejvhodnější teplota pro sušení
šití od 50 do 60 °.
Sušený materiál zůstává lépe ve tmě a chladu. Protože mnoho látek obsažených v rostlinách je schopno samooxidace i v suchém stavu, doporučuje se skladovat sušený materiál v těsně uzavíratelných nádobách (baňky se zemnící zátkou, exsikátorem atd.), Naplněné až po vrchol materiál, aby v nádobách nezůstalo mnoho vzduchu.
Zmrazení materiálu. Rostlinný materiál je velmi dobře konzervován při teplotách od -20 do -30 ° za předpokladu, že zmrazení proběhne dostatečně rychle (ne déle než 1 hodinu). Výhoda skladování rostlinného materiálu ve zmrazeném stavu je dána jak efektem ochlazování, tak dehydratací materiálu v důsledku přechodu vody do pevného stavu. Je třeba mít na paměti, že při zmrazování
Enzymy jsou deaktivovány pouze dočasně a po rozmrazení mohou v rostlinném materiálu dojít k enzymatickým transformacím.
Ošetřování rostlin organickými rozpouštědly. Jako
Všechny fixační látky mohou být použity vroucí alkohol, aceton, ether atd. Fixace rostlinného materiálu tímto způsobem se provádí jeho spuštěním do vhodného rozpouštědla. U této metody však dochází nejen k fixaci rostlinného materiálu, ale také k extrakci řady látek. Takovou fixaci lze tedy použít pouze tehdy, když je předem známo, že látky, které mají být stanoveny, nejsou regenerovány daným rozpouštědlem.
Po zafixování vysušeno vzorky rostlin jsou rozdrceny nůžkami a poté v mlýně. Drcený materiál se proseje sítem o průměru otvoru 1 mm. Současně není ze vzorku nic vyhozeno, protože odstraněním části materiálu, který neprošel sítem z prvního prosévání, měníme tím kvalitu průměrného vzorku. Velké částice se nechají projít mlýnem a znovu se prosejí. Zbytek rozetřete na sítu v hmoždíři.
Z takto připraveného laboratorního průměru se odebere analytický vzorek. K tomu je rostlinný materiál distribuovaný v tenké rovnoměrné vrstvě na list lesklého papíru diagonálně rozdělen na čtyři části. Poté se odstraní dva protilehlé trojúhelníky a zbývající hmota se opět rozloží v tenké vrstvě na celý list papíru. Znovu se nakreslí diagonály a opět se odstraní dva protilehlé trojúhelníky. To se provádí, dokud množství látky požadované pro analytický vzorek nezůstane na listu. Vybraný analytický vzorek se přenese do skleněná nádoba se zemní zátkou. V tomto stavu může být uložen na neurčito. Hmotnost analytického vzorku závisí na množství a metodě výzkumu a pohybuje se od 50 do několika set gramů rostlinného materiálu.
Všechny analýzy rostlinného materiálu by měly být prováděny se dvěma vzorky odebranými souběžně. Pouze těsné výsledky mohou potvrdit správnost provedené práce.
S rostlinami by se mělo manipulovat v suché a čisté laboratoři, která neobsahuje páry amoniaku, těkavé kyseliny a další sloučeniny, které mohou ovlivnit kvalitu vzorku.
Výsledky analýz lze vypočítat jak pro suchý vzduch, tak pro absolutně suchý vzorek látky. Ve stavu suchém na vzduchu je množství vody v materiálu v rovnováze s vodní párou ve vzduchu. Tato voda se nazývá hygroskopická a její množství závisí jak na rostlině, tak na stavu vzduchu: čím je vzduch vlhčí, tím je hygroskopičtější voda v rostlinném materiálu. K převodu dat na sušinu je nutné určit množství hygroskopické vlhkosti ve vzorku.
STANOVENÍ SUCHÉ LÁTKY A HYGROSKOPICKÉ VLHKOSTI V VZDUCHU SUCHÉM MATERIÁLU
V chemické analýze je kvantitativní obsah konkrétní složky vypočítán na základě sušiny. Proto je před analýzou stanoveno množství vlhkosti v materiálu a tím nalezeno množství absolutně sušiny v něm.
Průběh analýzy. Analytický vzorek látky se nanese v tenké vrstvě na list lesklého papíru. Potom se špachtlí z různých míst látky rozložené na listu malé její špetky odeberou do skleněné lahve předem vysušené na konstantní hmotnost. Vzorek by měl mít přibližně 5 g. Šarže spolu se vzorkem se zváží na analytické váze a umístí se do termostatu, jehož teplota se udržuje na 100–1050. Otevřená láhev se poprvé v termostatu uchovává po dobu 4-6 hodin. Po uplynutí této doby se vážicí láhev z termostatu po 20-30 převede do exsikátoru pro chlazení
minut se váží lahev. Poté se láhev otevře a umístí zpět na 2 hodiny do termostatu (na stejnou teplotu). Sušení, chlazení a vážení se opakují, dokud vážicí láhev nedosáhne konstantní hmotnosti (rozdíl mezi posledními dvěma váženími musí být menší než 0,0003 g).
Procentní podíl vody se vypočítá podle vzorce:
kde: x je procento vody; c - odvážené množství rostlinného materiálu před sušením, g; в1 - odvážené množství rostlinného materiálu po vysušení.
Vybavení a náčiní:
1) termostat;
2) skleněné láhve.
Formulář pro záznam výsledků
Hmotnost vážicí láhve s |
Hmotnost vážicí láhve s |
||||||||
záviset na |
|||||||||
vážil až |
Váha do |
Vážení podle |
|||||||
po vyschnutí- |
|||||||||
vysychání |
vysychání |
po vysu- |
|||||||
šití, g |
|||||||||
STANOVENÍ "SUROVÉHO" popelu metodou SUCHÉHO POPELU
Popel je zbytek získaný po spalování a kalcinaci organické hmoty. Při spalování se odpařuje uhlík, vodík, dusík a částečně kyslík a zůstávají jen netěkavé oxidy.
Obsah a složení popelnatých prvků rostlin závisí na druhu, růstu a vývoji rostlin a zejména na půdně klimatických a agrotechnických podmínkách jejich pěstování. Koncentrace prvků popela se v různých tkáních a orgánech rostlin výrazně liší. Obsah popela v listech a bylinných orgánech rostlin je tedy mnohem vyšší než v semenech. V listech je více popela než ve stoncích,
Chemický rozbor V posledních letech se rostlinám dostává uznání a je rozšířeno v mnoha zemích světa jako metoda pro studium výživy rostlin v polním prostředí a jako metoda pro stanovení potřeby rostlin v hnojivech. Výhodou této metody je dobře vyjádřený vztah mezi ukazateli rostlinné analýzy a účinností příslušných hnojiv. Pro analýzu není brána celá rostlina, ale nějaká konkrétní část, častěji list nebo listový řapík. Tato metoda se nazývá diagnostika listů. [...]
Chemická analýza rostlin se provádí za účelem stanovení množství živin v nich přijatých, pomocí kterých lze posoudit potřebu používání hnojiv (metody Neubauer, Magnitsky atd.), Stanovit ukazatele potravinové a krmné hodnoty produktů (stanovení škrobu, cukru, bílkovin, vitamínů atd.). o) a pro řešení různých otázek výživy a metabolismu rostlin. [...]
Rostliny byly v tomto experimentu krmeny značeným dusíkem 24 dní po klíčení. Jako vrchní obvaz byl použit síran amonný s trojnásobným obohacením v izotopu N15 v dávce 0,24 g N na nádobu. Vzhledem k tomu, že hnojený značený síran amonný byl zředěn v půdě obvyklým síranem amonným aplikovaným před setím a ne plně využitými rostlinami, skutečné obohacení síranu amonného v substrátu bylo o něco nižší, asi 2,5. Z tabulky 1, která obsahuje údaje o výnosech a výsledky chemické analýzy rostlin, vyplývá, že když byly rostliny vystaveny značenému dusíku po dobu 6 až 72 hodin, hmotnost rostlin zůstala prakticky na stejné úrovni a pouze 120 hodin po zavedení dusičnatého hnojení byl znatelně zvýšen. [...]
Až dosud chemická taxonomie nedokázala rozdělit rostliny na velké taxonomické skupiny na základě jakékoli chemické sloučeniny nebo skupiny sloučenin. Chemická taxonomie pochází z chemické analýzy rostlin. Hlavní pozornost byla dosud věnována evropským a mírným rostlinám a systematickému výzkumu tropické rostliny bylo nedostatečné. V posledním desetiletí je však stále důležitější především biochemická taxonomie, a to ze dvou důvodů. Jednou z nich je pohodlnost použití rychlých, jednoduchých a dobře reprodukovatelných chemicko-analytických metod pro studium složení rostlin (tyto metody zahrnují například chromatografii a elektroforézu), druhou je snadnost identifikace organických sloučenin v rostlinách; oba tyto faktory přispěly k řešení taxonomických problémů. [...]
Při diskusi o výsledcích chemické analýzy rostlin jsme poukázali na to, že z těchto údajů nebylo možné stanovit žádné zákonitosti ve změně obsahu zásobních proteinů v rostlinách v různých obdobích sklizně. Výsledky izotopové analýzy naopak naznačují jejich silnou obnovu dusíkem (bílkoviny 48 a 96 hodin po zavedení hnojení značeným dusíkem. To nás nutí připustit, že ve skutečnosti zásobní bílkoviny, stejně jako konstituční, prošel souvislými změnami v rostlinném organismu. A pokud se v prvních obdobích po sklizni neměnilo izotopové složení dusíku zásobních proteinů, pak to není základ pro vyvození závěru o jejich známé stabilitě během těchto období experimentu. [ ...]
Chemické analýzy rostlin prováděné současně ukázaly, že celkové množství proteinového dusíku jak v tomto, tak v jiném podobném experimentu po tak krátkou dobu se prakticky vůbec nezměnilo nebo se změnilo relativně nevýznamným množstvím (v rozmezí 5-10%). To naznačuje, že v rostlinách se kromě tvorby nového množství bílkovin neustále obnovuje již obsažený protein v rostlině. Molekuly bílkovin v těle rostlin mají tedy relativně krátkou životnost. Během intenzivního metabolismu rostlin jsou nepřetržitě ničeny a znovu vytvářeny. [...]
Uvedené metody nutriční diagnostiky založené na chemické analýze rostlin vycházejí ze stanovení hrubého obsahu hlavních živin v listech. Vybrané vzorky rostlin se suší a melou. Pak v laboratorní podmínky zvážená část rostlinného materiálu je popelem následována stanovením hrubého obsahu N, P205, KrO> CaO, MgO a dalších živin. V paralelním vzorku se stanoví množství vlhkosti. [...]
Tabulka 10 uvádí údaje o výnosech a údaje o chemické analýze rostlin pro obě série experimentů. [...]
Ve všech těchto experimentech však analýza zahrnovala průměrné vzorky rostlin, jak se provádí při obvyklém stanovení množství asimilace fosforu rostlinami z hnojiv. Jediným rozdílem bylo, že množství fosforu odebraného rostlinám z hnojiva nebylo určeno rozdílem mezi obsahem fosforu v kontrolních a experimentálních rostlinách, ale přímým měřením množství značeného fosforu, který se do rostliny dostal z hnojiva. Souběžně chemické analýzy rostlin na obsah fosforu v těchto experimentech umožnily určit, jaký podíl na celkovém obsahu fosforu v rostlině tvoří fosfor hnojený (značený) a fosfor odebraný z půdy (neoznačený).
Pochybujete o pravosti zakoupeného léčivého přípravku? Přestaly najednou obvyklé léky pomáhat, protože ztratily účinnost? Stojí za to provést jejich úplnou analýzu - farmaceutické znalosti... Pomůže to zjistit pravdu a co nejdříve identifikovat falešný.
Kde ale objednat tak důležitou studii? Ve státních laboratořích může celá řada analýz trvat týdny nebo dokonce měsíce a na sběr zdrojových kódů nijak nespěchají. Jak být? Stojí za to kontaktovat ANO „Centrum pro chemické znalosti“. Jedná se o organizaci, která sdružuje profesionály, kteří mohou potvrdit svou kvalifikaci licencí.
Farmakologický výzkum je komplex analýz, jejichž cílem je zjistit složení, kompatibilitu složek, typ, účinnost a směrování léčiva. To vše je nutné při registraci nových léků a opětovné registraci starých.
Výzkum obvykle sestává z několika fází:
Studie drogy- Jedná se o složitý a pečlivý proces, který podléhá stovkám požadavků a norem, které je třeba dodržovat. Ne každá organizace má právo to provádět.
Licencované profesionály, kteří se mohou pochlubit všemi vstupními právy, najdete v Centru ANO pro chemické znalosti. Neziskové partnerství - centrum odbornosti léčiv - je navíc proslulé svou inovativní laboratoří, ve které moderní zařízení správně funguje. To vám umožní provádět nejsložitější analýzy v co nejkratším čase as fenomenální přesností.
Specialisté z NP provádějí registraci výsledků striktně v souladu s požadavky aktuální legislativy. Závěry se vyplňují speciálními formami státní normy. To dává právním účinkům výsledky výzkumu. Každý názor od „Centra pro chemické znalosti“ ANO lze připojit k případu a použít v průběhu soudního řízení.
Základem odbornosti léčiv je laboratorní výzkum. Jsou to oni, kdo umožňuje identifikovat všechny komponenty, posoudit jejich kvalitu a bezpečnost. Existují tři typy farmaceutického výzkumu:
Všechny tyto studie vyžadují moderní vybavení. Lze jej nalézt v laboratorním komplexu „Centra pro chemické znalosti“ ANO. Moderní instalace, inovativní odstředivka, množství reagencií, indikátorů a katalyzátorů - to vše pomáhá zvyšovat rychlost reakcí a udržovat jejich spolehlivost.
Ne každé odborné centrum může poskytnout vše pro farmakologický výzkum. potřebné vybavení... Zatímco „Centrum pro chemické znalosti“ ANO již má:
Toto vybavení, nebo alespoň jeho částečná dostupnost, je indikátorem vysoké kvality laboratorního komplexu. Je jeho zásluhou, že všechny chemické a fyzikální reakce v „Centru chemické odbornosti“ ANO probíhají maximální rychlostí a bez ztráty přesnosti.
Potřebujete naléhavě chemickou analýzu léčivých rostlin? Chcete ověřit pravost zakoupených léků? Stojí tedy za to kontaktovat „Centrum pro chemické znalosti“ ANO. Je to organizace, která spojila stovky profesionálů - zaměstnanci neziskového partnerství čítají více než 490 specialistů.
S nimi získáte spoustu výhod:
Stále hledáte centrum odborných znalostí o drogách? Našli jste to! Kontaktováním „Centra pro chemické znalosti“ ANO zaručeně získáte přesnost, kvalitu a spolehlivost!
Historie studia fyziologie rostlin. Hlavní sekce fyziologie rostlin
Fyziologie rostlin jako obor botaniky.
Téma práce musí být dohodnuto s kurátorem disciplíny volby (volitelné) A.N. Luferov.
Vlastnosti struktury rostlinné buňky, chemické složení.
1. Historie studia fyziologie rostlin. Hlavní sekce a úkoly fyziologie rostlin
2. Základní výzkumné metody fyziologie rostlin
3. Struktura rostlinné buňky
4. Chemické složení rostlinné buňky
5. Biologické membrány
Fyziologie rostlin je věda, která studuje životní procesy probíhající v rostlinném organismu.
Informace o procesech probíhajících v živé rostlině byly shromažďovány při vývoji botaniky. Rozvoj fyziologie rostlin jako vědy byl dán využitím nových, pokročilejších metod chemie, fyziky a potřeb zemědělství.
Fyziologie rostlin vznikla v 17.-18. Století. Počátek fyziologie rostlin jako vědy byl položen experimenty Ya.B.Van Helmonta o výživě vody rostlinami (1634).
Výsledky řady fyziologických experimentů prokazujících existenci sestupných a vzestupných proudů vody a živin, vzdušné výživy rostlin jsou prezentovány v klasických dílech italského biologa a lékaře M. Malpigy „Plant Anatomy“ (1675-1679) a anglický botanik a lékař S. Geils „Statické rostliny“ (1727). V roce 1771 anglický vědec D. Priestley objevil a popsal proces fotosyntézy - výživy vzduchu rostlinami. V roce 1800 vydal J. Senebier pojednání „Fyziologie vegetace“ v pěti svazcích, ve kterých byly shromážděny, zpracovány a interpretovány všechny do té doby známé údaje, byl navržen termín „fyziologie rostlin“, úkoly, metody studia fyziologie rostlin byly stanoveny, experimentálně prokázáno, že oxid uhličitý je zdrojem uhlíku ve fotosyntéze položil základy pro fotochomii.
V XIX - XX století byla v oblasti fyziologie rostlin učiněna řada objevů:
1806 - T.A. Knight popsal a experimentálně studoval fenomén geotropismu;
1817 - P. J. Peltier a J. Cavantu izolovali z listů zelený pigment a pojmenovali ho chlorofyl;
1826 - G. Dutroche objevil fenomén osmózy;
1838-1839 - T. Schwann a M.Ya.Shleiden doložili buněčnou teorii struktury rostlin a živočichů;
1840 - J. Liebig rozvinul teorii minerální výživa rostliny;
1851 - W. Hoffmeister objevil střídání generací ve vyšších rostlinách;
1859 - Charles Darwin položil základy evoluční fyziologie rostlin, fyziologie květů, heterotrofní výživy, pohybu a podrážděnosti rostlin;
1862 - Yu. Saks ukázal, že škrob je produkt fotosyntézy;
1865 - 1875 - K.A. Timiryazev studoval roli červeného světla v procesech fotosyntézy, vytvořil představu o kosmické roli zelených rostlin;
1877 - V. Pfeffer objevil zákony osmózy;
1878-1880 - G. Gelriegel a J. B. Bussengo prokázali fixaci atmosférického dusíku v luštěninách v symbióze s nodulárními bakteriemi;
1897 M. Nentsky a L. Marhlevsky objevili struktury chlorofylu;
1903 - G. Klebs vyvinul doktrínu vlivu environmentálních faktorů na růst a vývoj rostlin;
1912 - V.I. Palladin předložil myšlenku anaerobních a aerobních fází dýchání;
1920 W.W. Garner a G.A. Allard objevili fenomén fotoperiodismu;
1937 - G.A. Krebs popsal cyklus kyselina citronová;
1937 - M.Kh Chailakhyan předložil hormonální teorii vývoje rostlin;
1937-1939 - G.Kalkar a V.A.Blitzer objevili oxidační fosforylaci;
1946 - 1956 - M. Calvin a jeho kolegové rozluštili hlavní cestu uhlíku během fotosyntézy;
1943-1957 - R. Emerson experimentálně prokázal existenci dvou fotosystémů;
1954 - D.I.Arnon a kol. objevena fotofosforylace;
1961-1966 - P. Mitchell vyvinul chemiosmotickou teorii konjugace oxidace a fosforylace.
A také další objevy, které určily vývoj fyziologie rostlin jako vědy.
V 19. století se rozlišují hlavní části fyziologie rostlin:
1. fyziologie fotosyntézy
2. fyziologie vodního režimu rostlin
3. fyziologie minerální výživy
4. fyziologie růstu a vývoje
5. fyziologie rezistence
6. fyziologie reprodukce
7. fyziologie dýchání.
Jakýkoli jev v rostlině však nelze pochopit v rámci pouze jedné sekce. Proto ve druhé polovině XX. ve fyziologii rostlin existuje tendence splynout v jeden celek biochemie a molekulární biologie, biofyziky a biologického modelování, cytologie, anatomie a genetiky rostlin.
Moderní fyziologie rostlin je základní vědou, jejím hlavním úkolem je studovat vzorce života rostlin. Má ale velký praktický význam, takže jeho druhým úkolem je rozvíjet se teoretické základy získání maximálních výnosů zemědělských, průmyslových a léčivých plodin. Fyziologie rostlin je věda budoucnosti, jejím třetím, dosud nevyřešeným problémem, je vývoj zařízení pro provádění procesů fotosyntézy v umělých podmínkách.
Moderní fyziologie rostlin využívá celý arzenál vědeckých metod, které dnes existují. Jsou to mikroskopické, biochemické, imunologické, chromatografické, radioizotopové atd.
Zvažte instrumentální výzkumné metody, které jsou široce používány při studiu fyziologických procesů v rostlině. Instrumentální metody pro práci s biologickými objekty jsou rozděleny do skupin podle jakéhokoli kritéria:
1. V závislosti na tom, kde jsou citlivé prvky zařízení umístěny (na zařízení nebo ne): kontaktní a vzdálený;
2. Podle povahy získané hodnoty: kvalitativní, semikvantitativní a kvantitativní. Kvalitativní - výzkumník dostává informace pouze o přítomnosti nebo nepřítomnosti látky nebo procesu. Semi -kvantitativní - výzkumník může porovnat schopnosti jednoho objektu s ostatními podle intenzity procesu, podle obsahu látek (pokud je vyjádřen nikoli v číselné formě, ale například ve formě stupnice). Kvantitativní - výzkumník dostává číselné ukazatele, které charakterizují proces nebo obsah látek.
3. Přímé i nepřímé... Při použití přímých metod dostává výzkumník informace o vyšetřovaném procesu. Nepřímé metody jsou založeny na měření jakýchkoli doprovodných veličin, tak či onak souvisejících se zkoumaným.
4. V závislosti na podmínkách experimentu jsou metody rozděleny na laboratoř a pole.
Při provádění výzkumu na rostlinných předmětech lze provádět následující typy měření:
1. Morfometrie (měření různých morfologických parametrů a jejich dynamiky (například listová plocha, poměr ploch nadzemních a podzemních orgánů atd.)
2. Měření hmotnosti. Například stanovení denní dynamiky akumulace vegetativní hmoty
3. Měření koncentrace roztoku, chemického složení vzorků atd. pomocí konduktometrických, potenciometrických a dalších metod.
4. Studium výměny plynu (při studiu intenzity fotosyntézy a výměny plynu)
Morfometrické ukazatele lze určit vizuálním počítáním, měřením pravítkem, milimetrovým papírem atd. K určení některých ukazatelů, například celkového objemu kořenového systému, se používají speciální instalace - nádoba s odstupňovanou kapilárou. Objem kořenového systému je určen objemem vytlačené vody.
Při studiu procesu použijte různé metody... Chcete -li například určit úroveň transpirace, použijte:
1. Způsoby vážení (počáteční hmotnost listu a jeho hmotnost po chvíli);
2. Teplota (použijte speciální klimatické komory);
3. Pomocí porometrů se stanoví vlhkost komory, kde je umístěna zkušební rostlina.
