Marek Jan Kasprowicz Mateusz Suchanek. Zakład Fizyki AR w Krakowie Krasiczyn, wrzesień 2007

Transkrypt

1 Badanie wpływu przedsiewnej stymulacji nasion światłem laserowym przy użyciu spektroskopii w świetle widzialnym i w podczerwieni oraz różnicowej kolorymetrii skaningowej Marek Jan Kasprowicz Mateusz Suchanek Zakład Fizyki AR w Krakowie Krasiczyn, wrzesień 2007

2 Dlaczego metody statystyczne nie wystarczają? Najczęściej określane wielkości Energia aktywacji Zdolność kiełkowania Długość korzeni Sucha i mokra masa Dynamika kiełkowania Masa 1000 ziaren Wielkość plonu z hektara Problemy Wpływ czynników biologicznych takich jak np. pleśń Konieczność pomiarów bardzo dużych próbek nasion długie i czasochłonne pomiary Brak możliwości określania zmiany ilości substancji w nasionach

3 Przygotowanie próbek Przebieranie, liczenie i sortowanie nasion po 30 sztuk (prezentowane wyniki wykonane na nasionach pszenżyta odmiana Matejko z 2005 roku) Naświetlanie nasion światłem laserowym lub wkładanie do pola magnetycznego Dostępne długości fali 635, 660, 795 nm Gęstość mocy do 15 mw/cm 2 Stałe pole magnetycznego do 2 T Po stymulacji nasiona są przechowywane w temperaturze 21 o C przez 24 godziny (tzw. próbki suche) lub wysiewane na szalkach Petriego i przechowywane w wyżej opisanych warunkach (tzw. próbki mokre) Nasiona z próbek są ucierane w moździerzu w celu uzyskania bardzo drobnej mąki

4 Spektroskopia IR Skąd pomysł?: Dostępność spektrofotometru IR W internecie znajdują się bazy danych widm różnych substancji Zalety: Możliwość pomiarów ilościowych zachodzących zmian w nasionach Możliwość identyfikacji związków chemicznych w nasionach

5 Przygotowanie próbek Roztarty w moździerzu bromek potasu (KBr) porcjowany po 200 mg i suszony w temperatuze 130 o C przez co najmniej 48 godzin Mąka z próbek porcjowana po 3 mg i mieszana z wcześniej przygotowanym KBr i ponownie ucierana Gotowy proszek przesypywany do tabletkarki i poddawany prasowaniu w prasie hydraulicznej Gotowe pastylki przetrzymywane w eksykatorze bez dostępu wilgoci Pomiary wykonywane przy użyciu spektrofotometru Specord M80

6 Porównanie widma alfa-amylazy i skrobi otrzymanej z nasion Marek Jan Kasprowicz - Zakład Fizyki AR - Kraków - Maj 2007r.

7 Wyniki próbki suche

8 Wyniki próbki mokre

9 Spektroskopia VIS Skąd pomysł?: Dostępność spektrofotometru UV-VIS Wartość blue value skrobi jest jednym z podstawowych parametrów określających skrobie stosowaną w przemyśle spożywczym Podobne badania aktywności alfa-amylazy przedstawione w pracy doktorskiej Influence of low intensity laser radiation on different biological systems, Olga Tsivunchyk, Marburg 2003 Zalety: Możliwość pomiarów aktywności alfa-amylazy Możliwość pomiarów ilościowych

10 Przygotowanie próbek Do kolby wsypujemy 200 mg mąki i wlewamy 2 ml etanolu - mieszamy Wlewamy 10 ml roztworu NaOH, 1N mieszamy Po około godzinie (roztwór musi mieć postać żelu) dopełniamy kolbę 85 ml wody (otrzymujemy roztwór bazowy) Do kolby wlewamy 4,5 ml roztworu bazowego i 50 ml wody mieszamy Dodajemy 10 ml fenoloftaleiny roztwór przybiera kolor różowy Dodajemy 1 ml HCl 0,1N (rozcieńczonego w wodzie w stosunku 1:20) roztwór przybiera kolor przeźroczysty (roztwór powinien być neutralny lub lekko kwaśny) Dodajemy 5 ml rozcieńczonego płynu Lugola w wodzie w stosunku 1:10 pozostawiamy na godzinę Dolewamy 50 ml wody roztwór powinien mieć kolor jasnoniebieski Pomiary wykonywane były przy użyciu spektrofotometru Specord M40

11 Wyniki próbki suche

12 Wyniki próbki mokre