Μελέτη της περιεκτικότητας σε καροτενοειδή και της φωτοσυνθετικής απόδοσης στο καλλιεργούμενο είδος Eruca sativa : η επίδραση διαφορετικών εντάσεων φωτός και υδατικής καταπόνησης κατά την ανάπτυξή του

Thumbnail Image
Date
2024-02-27
Authors
Κώτση, Κασσιανή
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Ο φωτοσυνθετικός ρόλος των καροτενοειδών (β-καροτένιο, νεοξανθίνη, λουτεΐνη, βιολαξανθίνη, ανθεραξανθίνη και ζεαξανθίνη) αφορά στην απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας και την φωτοπροστασία σε συνθήκες φωτοαναστολής. Η φωτοπροστατευτική τους δράση στα φύλλα σχετίζεται με τη μη-φωτοχημική απόσβεση (NPQ) της ενέργειας διεγέρσεως και την εξουδετέρωση δραστικών μορφών Ο2. Οι ζωικοί οργανισμοί δεν διαθέτουν μηχανισμούς παραγωγής καροτενοειδών και τα προσλαμβάνουν μέσω της δίαιτας με φυτικής προέλευσης τροφές. Ειδικότερα στον άνθρωπο, έχει δειχθεί ότι τα καροτενοειδή προστατεύουν έναντι διάφορων παθήσεων (καρδιαγγειακές παθήσεις, εγκεφαλικά επεισόδια, κάποιες μορφές καρκίνου, εκφύλιση της ωχράς κηλίδας κ.ά.). Επομένως, η κατανάλωση τροφών πλούσιων σε καροτενοειδή και άλλα αντιοξειδωτικά κρίνεται ζωτικής σημασίας. Τα επίπεδα των καροτενοειδών στα φύλλα εξαρτώνται από την αλληλεπίδραση του μεταβολισμού τους με καταπονητικούς παράγοντες του περιβάλλοντος, ιδιαίτερα όταν αυτοί συμμεταβάλλονται. Συγχρόνως, μια έντονη καταπόνηση αναμένεται να έχει αρνητική επίδραση στη φωτοσύνθεση του φυτού. Στην παρούσα εργασία μελετήθηκαν τα περιεχόμενα καροτενοειδή και η φωτοσυνθετική απόδοση φυτών Eruca sativa Mill. (ρόκα) υπό τη συνδυασμένη επίδραση διαφορετικών εντάσεων φωτός και υδατικής καταπόνησης σε θάλαμο ανάπτυξης, προκειμένου να διερευνηθούν οι συνθήκες που ενισχύουν την περιεκτικότητά τους σε καροτενοειδή διατηρώντας παράλληλα τη φωτοσυνθετική απόδοση σε ικανοποιητικά επίπεδα. Πειραματικά αξιοποιήθηκαν τεχνικές φασματοφωτομετρίας (Shimadzu UV 160 A) και υγρής χρωματογραφίας υψηλής απόδοσης (HPLC) σε μεθανολικά εκχυλίσματα φύλλων, μετρήσεις φθορισμού της χλωροφύλλης τόσο σε δείγματα προσαρμοσμένα στο φως (Mini-PAM) όσο και σε δείγματα προσαρμοσμένα στο σκοτάδι (Handy-PEA), καθώς και φασματικής ανακλαστικότητας (Polypen RP40) σε άθικτα φύλλα. Σύμφωνα με τα αποτελέσματά μας, η επίδραση με τους δύο καταπονητικούς παράγοντες καθώς και με το συνδυασμό αυτών δεν οδηγεί σε αύξηση της περιεκτικότητας των καροτενοειδών. Αντίθετα, παρατηρείται μία τάση μείωσης της συγκέντρωσης των ολικών χλωροφυλλών, των ολικών καροτενοειδών καθώς και , ξεχωριστά, των επιμέρους καροτενοειδών. Εξαίρεση αποτελεί το αντιοξειδωτικό μόριο: β-καροτένιο, το οποίο αποτελεί πρόδρομο μόριο των υπόλοιπων καροτενοειδών και αυξήθηκε στατιστικώς σημαντικά με την έκθεση σε υψηλές εντάσεις φωτός. Όσον αφορά τους δείκτες λειτουργικότητας του <<κύκλου των ξανθοφυλλών>>, αξίζει να αναφερθεί πως ο δείκτης DEPS είναι εμφανώς χαμηλότερος στα υδατικά καταπονημένα άτομα αλλά και στα άτομα που δέχθηκαν ενδιάμεσες εντάσεις φωτός. Σχετικά με τις φωτοσυνθετικές παραμέτρους, διαπιστώθηκε η διατήρηση ικανοποιητικής φωτοσυνθετικής απόδοσης υπό την επίδραση με τους αναφερθέντες καταπονητικούς παράγοντες. Μάλιστα η διεργασία της φωτοσύνθεσης ενδέχεται να ευνοείται με έκθεση σε υψηλές εντάσεις φωτός, απουσία υδατικής καταπόνησης (άνοδος του δείκτη PItotal). Ακόμη, η οδός της μη φωτοχημικής απόσβεσης, NPQ, υπερέχει στα υδατικά καταπονημένα άτομα και στις συνθήκες φωτισμού. Ωστόσο, σε συνθήκες υψηλού φωτισμού οι διαφορές μεταξύ των δύο υδατικών καταστάσεων εντείνονται. Να τονιστεί ότι ο δείκτης NPQ μεταβάλλεται αντίθετα από τους δείκτες DEPS & VAZ (/ gr DW). Κατά αυτόν τον τρόπο γίνεται κατανοητό πως ο <<κύκλος VAZ>> δεν αποτελεί τη μοναδική συνιστώσα του NPQ. Από τα αποτελέσματα που προέκυψαν εξάγεται το συμπέρασμα, πως αν και ήπια η υδατική καταπόνηση επιδρά σημαντικά στους φυσιολογικούς μηχανισμούς ανάπτυξης των καλλιεργούμενων ατόμων ρόκας. Τέλος, όσον αφορά τις συσχετίσεις των δεικτών ανακλαστικότητας με τις αντίστοιχες συγκεντρώσεις των χρωστικών, καθώς και τις αναλογίες αυτών βρέθηκε πως οι δείκτες mNDI, Chla/b και PRI (σκοτάδι) αποτυπώνουν σε πολύ καλό βαθμό τη συγκέντρωση των ολικών χλωροφυλλών (/cm2) αλλά και των αναλογιών Chlb/a και Car/Chls, αντίστοιχα.
Description
Keywords
Φωτοσύνθεση, Καταπονήσεις, Ρόκα
Citation