Plodiny. Prednáška Bickel SoSe 2008 1. časť: Prísady z rias
Rastlinné rastliny Prednáška Bickel SoSe 2008 1. časť: Prísady z rias
Prednáška patrí do modulu Mikroskopická analýza potravín a nápojov (Schuster) a zaoberá sa nasledujúcim obsahom: 1. Fykokoloidy z červených a hnedých rias 2. Glykozidy horčičného oleja v Brassicaceae 3. Rastliny produkujúce inulín 4. Farbivá rastlín 5. Esenciálne oleje z aromatických a liečivých rastlín 6. Guma a iné izoprenoidy 7. Luxusné potravinové rastliny (kofeín) 8. Chemické pasce: Alliaceae 9. Kyanogénne glykozidy 10. Alkaloidy a srdcové glykozidy Je potrebné vziať do úvahy nasledujúce: Zaradenie do rastlinnej ríše, špeciálna botanika spomenutých rastlín, šľachtenie, rastlinná kultúra Biotechnológia, biosyntéza, biochémia a extrakcia zložiek, aplikácie, toxikológia a farmakológia, história užitočných rastlín. 11. 04. 08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 2
Komerčné použitie rias Riasy ako potravina (Japonsko, Čína, Kórea) Sushi Nori Kombu Wakame Riasy ako hnojivo a krmivo pre zvieratá Riasy ako dodávateľ fykocoloidov (hydrokoloidy) Agarofyty Carraghenofyty Dodávače kyseliny algínovej Historické použitie rias Potraviny Výroba jódu Potaš a sóda pre sklársky priemysel 3
Thallophyten = zásobné rastliny (riasy, huby, lišajníky) Červené riasy tvoria vlákno thalli alebo lišajník thalli: Ak je vzhľad organizovanejší, vlákna sú zrastené a zlepené, neexistuje skutočné tkanivo, ale fingované tkanivo (pseudoparenchyma). Thallus, Thalli 11. 04. 08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 4
Organizačné druhy červených rias z. B. vo Furcellaria fastigiata sa vonkajšia bunková vrstva uzatvára do pevnej kôry 04/11/08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 5
Látkové svätožiary Morské hnedé riasy majú svätožiary: Je rozdelené na kôru, dreň a konečné tkanivo. Hnedé riasy sa väčšinou delia na fyloidné, kauloidné a rhizoidné. Rhizoidy rastú pevne na substráte. 11. 04. 08 Prednáška Plodiny Bickel 6
Riasy ako potrava Porphyra tenera, P. haitanensis, P. yezoensis (Bangiophyceae, Rhodophyta) 11. 04. 08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 7
Heteromorfná generačná zmena s dvoma fázami: sporofyt: fáza conchocelis (2n) gametofyt: fáza porfyry 11.04.08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 8
Heteromorfná generačná zmena Porfyry (po Esserovi) Oogametogamia (Monözisch) 1 Meio-aplanosporen 2 Gametofyt (Porphyraphase, n) 3 Mito-Aplanosporen 4 Antheridien 5 Oogonia 6 Spermatien 7 Oogametogamy 8 Zygoti 9 Carposophelporos 2 Conposophelporos 1 Meio-aplanospóry horná časť tália samec, dolná samica 11. 04. 08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 9
Chov porfyrov: Netze 11. 04. 08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 10
Pestovanie porfyry: zber obalov 04/11/08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 11
Výrobky z japonských rias Červené riasy: Sushi: ryžové závitky pokryté porfýrovými listami Nori (čínsky: Zicai): sušené a nasekané porfyrové listy (na hranolky, ryžové koláče, sushi) Hnedé riasy: Kombu, Haidai: zelenina vyrobená z Laminaria angustata a L. japonica (Phaeophycea) Wakame: polievky z Undaria pinnatifida 11. 04. 08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 12
Sushi 11.04.08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 13
Hnedé riasy Laminaria japonica, L. angustata, Undaria pinnatifida Alaria esculenta (Laminariales, Heterokontophyta) 11. 04. 08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 14
Alaria a Undaria Alaria a Undaria sú rozpoznateľné podľa stredových rebier. V dolnej oblasti majú sporofyly a na konci chodidla lepivý pazúr. Nový list sa vytvára z meristematickej časti medzi sporofylmi a fylodmi. 11. 04. 08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 15
Alaria 04/11/08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 16.
Fykokoloidný (hydrokoloidný) agar-agar z červených rias (E 406) Karagény z červených rias (E 407) Alginát z hnedých rias (E 400) Fykokoloid je amorfná zložka bunkovej steny rias, v ktorej sú zabudované fibrily vyrobené z celulózy alebo xylózy a manózové reťazce . 11. 04. 08 Prednáška Plodiny Bickel 17
Riasy produkujúce fykololoidy 11. 04. 08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 18
Agarofyty: Gigartinales, Florideophyceae, Rhodophyta Gracilaria gracilis Gracilaria Gelidium 11. 04. 08 Prednáška Užitočné rastliny Bickel 19
Získanie agaru 1. Riasy + H2O ph 5-6, 130, tlak 2. Filtrácia vodného extraktu 3. Zmrazenie (ochladením sa látky oddelia od kvapalnej zmesi. To spôsobí, že sa jednotlivé zložky oddelia v pevnej forme) 4. Bielidlo a suchý želatínový zvyšok 5. Mletie pásov alebo vločiek agaru 04/11/08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 20
11. 04. 08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 21
Štruktúra agaru Agar pozostáva zo stavebných blokov D-galaktózy a 3,6-anhydro-L-galaktózy, ktoré sú spojené striedavo α-1,3 a β-1,4. Robert Koch predstavil agar v roku 1880 ako kultivačné médium pre mikrobiológiu. 11. 04. 08 Prednáška Rastlinné plodiny Bickel 22
Agar so štruktúrnym vzorcom: 3,6-anhydrogalaktóza D-galaktóza 11. 04. 08 Prednáška Užitočné rastliny Bickel 23
Riasy produkujúce fykololoidy 11. 04. 08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 24
Carrageenophytes: Chondrus crispus, Florideophyceae, Rhodophyta cartilage wrack (anglicky: irský mach, ir. Carragheen) Eucheuma spp., Gigartina spp, 4. 4. 2008 Prednáška užitočné rastliny Bickel 25
Chondrus crispus dichotomická rozvetvujúca sa vetva s tetrasporangiálnym adhéznym diskom Sori V tetrasporangii dochádza k meióze, sporofyt a gametofyt sú rovnaké. Chondrus má izomorfnú, diplohaplontickú generačnú zmenu. 11. 04. 08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 26
Chladné mierne pásmo (amfiatlantické) výskyt Chondrus crispus 11. apríla 2008 Prednáška užitočné rastliny Bickel 27
Karagénany = sulfátované galaktány Pozostáva z: D-galaktózy a 3,6-anhydro-D-galaktózy Obidva môžu byť esterifikované síranom. MG: 230 000-790 000 11. 04. 08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 28
Karagénany: rozpustnosť závisí od katiónu! Soli κ, ι: K a Ca sú rozpustné pri 50 - 60 λ: všetky soli Na sú rozpustné v studenej vode. Tvorba gélu prostredníctvom špirálovito vytvorených oblastí dvoch polymérových vlákien vytvára špirály. 11. 04. 08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 29
Výroba: (rozpustná v horúcej vode a nerozpustná v alkohole) 04/11/08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 30
Extrakcia 2: 11. apríla 2008 Prednáška pre užitočné rastliny Bickel 31
Použitie Prípravok na úpravu povrchu (textilný priemysel) Prísady do kakaa a mlieka (slabá tvorba gélu, stačí 0,02%!) Stabilizátor pre pivnú penu, zmrzlinu, mliečne výrobky, nápoje na chudnutie, zubné pasty, farmaceutické výrobky C. Môže spôsobiť žalúdočné vredy. Znižuje absorpciu dôležitých stopových prvkov. 11.04.08 Prednáška Plodiny Bickel 32
Hnedé riasy (Heterokontophyta): dodávatelia kyseliny algínovej Ascophyllum nodosum (hore) a Fucus serratus (vpravo), Fucales 11. apríla 2008 Prednáška pre užitočné rastliny Bickel 33
Hnedé riasy (Heterokontophyta) A Laminaria japonica B L. hyperborea C Nereocystis luetkeana D Lessonia flavicans E Macrocystis pyrifera 11. 04. 08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 34
Hnedé riasy (Heterokontophyta) Laminaria hyperborea (Veľká Británia) 11. 04. 08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 35
Hnedé riasy (Heterokontophyta) Laminaria hyperborea (Veľká Británia) Hapteren (lepiace pazúry) 11. 4. 2008 Prednáška užitočné rastliny Bickel 36
Generačná výmena Laminaria 1 Meio-Planosporen (mobilný) 2 samčí gametofyt 3 samice. Gametofyt 4 Antheridia 5 Oogonium 6 Spermatozoidy 7 Vaječná bunka 8 Aplanozygota 9, 10 Sporophyte 11 Meiosporangia 1 Meio-Planosporen Diecéza, heteromorfná generačná zmena 11. 04. 08 Prednáška užitočné rastliny Bikel 37
Atraktant (feromón) Iné signálne látky: Lamoxiren je ženský feromón. Spôsobuje uvoľňovanie spermatozoidov z potomkov anterídia nenasýtených mastných kyselín (napr. Kyselina linolová). 04/11/08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 38
Alginátové bloky kyseliny mannurónovej sa striedajú s blokmi kyseliny gulurónovej, medzi ktorými sú zmiešané bloky. Model tvorby gélu: Model Eggbox 11. apríla 2008 Prednáška užitočné rastliny Bickel 39
Alginátová extrakcia Extrakcia zásadou a čistenie extraktu: 04/11/08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 40
Výroba alginátu 2 Po vyzrážaní pomocou iónov Ca alebo pomocou kyseliny sa získa čistý algin; po opakovanom ošetrení zásadami sa získa vo vode rozpustný alginát: 04/11/08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 41
Kultúry Laminaria 2002: 10 miliónov ton! Čína má najväčšiu kultúru laminaria na svete. 11.04.08 Prednáška Plodiny Bickel 42
Kultúry hnedých rias (chalúh) Zoospores Hmla alebo postrekovanie: Sporofyty sa postriekajú vodou alebo zahmlievajú. 11. 04. 08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 43
Kultúry hnedých rias (chalúh) Na jeseň sa siete s malými rastlinami prenesú do morskej vody. 11. 04. 08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 44
11.04.08 Prednáška Plodiny Bickel 45
Riasy ako hnojivo Lithothamnium coralloides, Phymatholithon calcarium (Corallinales, Rhodophyta; kôrovité vápenaté riasy) Maerl na pobreží Bretónska 11. 04. 08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 46
Historické 17. storočie: Výroba potaše a sódy pre mydlový a sklársky priemysel z tyčiniek močového mechúra (Laminariales, Fucales) až do roku 1810, kedy sa sóda vyrábala pomocou procesu LeBlanc. Od roku 1811 zber rias na výrobu jódu (Courtois) až do 20. storočia: Čílsky ľadovec na výrobu jódu Od 20. storočia: výroba fykocoloidov až dodnes. 11. 04. 08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 47
Riesentang - Nereocystis 11. 04. 08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 48
Riesentang - Macrocystis 11.04.08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 49
Úroda chalúh 11.04.08 Prednáška užitočné rastliny Bickel 50