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Die Identität dieses Lepidopteron

Die Identität dieses Lepidopteron


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Ich habe dieses Bild letzte Woche bei einem Spaziergang im pazifischen Nordwesten gemacht und kann als Neuling in der Entomologie nicht feststellen, ob es sich um eine Motte oder einen Schmetterling handelt.

Es scheint die Farbe einer Motte zu haben, aber es war zwischen 16 und 17 Uhr draußen, und die Sonne schien immer noch hell. Seine Antenne sieht aus wie die eines Schmetterlings, aber sein Gesicht (insbesondere die Augen) scheint das einer Motte zu sein. Die Flügel sind gefaltet wie ein Schmetterling (in einem anderen Bild der Lepidoptera), aber sie sehen für einen Schmetterling ziemlich trist aus. Irgendeine Hilfe?


Das sieht aus wie das Satyrkomma oder Polygonia satyrus.

Charakteristisch für diese Art ist ein dunkler Rand in der Nähe der Flügeloberseiten, der in der Nähe der Unterseite verblasst. Sie sind im Westen der Vereinigten Staaten und im Süden Kanadas verbreitet.

Weitere Informationen zu dieser Art finden Sie unter diesem Link und diesem Link.

Um zwischen Motten und Schmetterlingen zu unterscheiden, können Sie sich die Antennen ansehen. Schmetterlinge haben am Ende oft eine Zwiebel, während die Fühler der Motten gefiedert oder gesägt sind.


Dies ist ein Anglewing (Gattung Polygonien), aber die submarginalen Flecken der Hinterflügel stimmen eher mit dem Zephyr Anglewing (P. gracilis zephyrus); siehe http://www.butterfliesofamerica.com/L/t/Polygonia_gracilis_zephyrus_a.htm für mehrere Fotos von eingestellten Exemplaren und lebenden Schmetterlingen. Als zukünftige Referenz zum Fotografieren dieser Gattung: Die Darstellung der Unterseite ist oft nützlicher als die Oberseite.


Antimikrobielle Peptide/Proteine ​​(AMPs) sind eine Gruppe von Immunproteinen, die starke antibiotische Eigenschaften gegen zahlreiche infektiöse Bakterienstämme aufweisen. Sie sind evolutionär konserviert und in jedem Königreich und Stamm vorhanden, von Prokaryoten bis hin zu Menschen. Wir analysierten das Transziptom der Larven des asiatischen Maiszünslers, Ostrinia furnacalis (Guenée) und identifizierte mehrere mutmaßliche AMP-Transkripte, OfgLys5, OfgLys6, OfgLys10, OfgAtt, und OfgIID. OfgLys5, OfgLys6 und OfgLys10 sind alle hochgradig homolog mit c-Typ-Lysozymen, und OfgAtt zeigt signifikante Identitäten mit Lepidoptera attacin. Die Aminosäuresequenz von OfgLys5 und OfgLys6 besaß alle konservierten Merkmale, die für die fundamentale Struktur und Funktion des c-Typ-Lysozyms entscheidend sind, einschließlich der beiden katalytischen Zentren Glu 32 und Asp 50 . OfgAtt ist ein typisches glycinreiches Protein. Die antimikrobielle Aktivität von O. furnacalis Hämolymphe erhöhte sich signifikant nach Injektion mit Escherichia coli, Micrococcus luteus, oder Beauveria bassiana. OfgAtt, IDD und Lys6 werden vor der Belastung auf niedrigem Niveau exprimiert, jedoch stark gegen grampositive und negative Bakterien und Pilze induziert. Unter den gleichen Induktionsbedingungen erhöhten sich die Transkripte dieser drei Gene am stärksten, wenn Larven im fünften Larvenstadium injiziert wurden. Deswegen, O. furnacalis Larven werden nach der Infektion dazu gebracht, antimikrobielle Materialien in der Hämolymphe zu produzieren, und Lysozym und attacin kann zur antimikrobiellen Wirkung beitragen.

Schlüsselwörter: Ostrinia furnacalis Guenée, antimikrobielles Peptid, Lysozym, Attacin


Einführung

Die Produktion landwirtschaftlicher Nutzpflanzen ist durch das Auftreten von Schädlingen, insbesondere Unkräutern, Krankheitserregern und tierischen Schädlingen, gefährdet. Jedes Jahr werden weltweit Milliarden von Dollar für die Schädlingsbekämpfung ausgegeben und ein großer Geldbetrag geht aufgrund unzureichender Schädlingsbekämpfung verloren. Es ist offensichtlich, dass die Welternährung von einem wirksamen Schutz von Pflanzen und Tieren vor Schädlingen abhängt 1,2,3,4 . Die chemische Bekämpfung von Schädlingen war in den vierziger und fünfziger Jahren des letzten Jahrhunderts wirksam und attraktiv. Die nachteiligen Wirkungen solcher Chemikalien wurden jedoch schnell offensichtlich, wie die Anreicherung chemischer Pestizide in Boden, Wasser, Luft, landwirtschaftlichen Produkten und im Körper von Tieren zeigt. Darüber hinaus erforderte die Entwicklung von Resistenzen bei Zielorganismen den Einsatz selektiverer und umweltverträglicherer Mittel zur Schädlingsbekämpfung 5,6 . Um die wachsenden Bedürfnisse der menschlichen Bevölkerung zu befriedigen und die Umwelt zu schonen, ist es notwendig, nach neuen, wirksamen und umweltfreundlichen Wegen der Schädlingsbekämpfung zu suchen. Chitinasen werden zum Beispiel verwendet, um chitinhaltige Strukturen wie Kutikula und peritrophe Matrix (PM) zu stören, die für das Wachstum, die Entwicklung und das Überleben von Insekten essentiell sind 7,8 . Kutikula ist eine extrazelluläre Matrix, die von den meisten Wirbellosen, einschließlich Insekten, produziert wird. Es besteht aus Chitin (einem Polymer von N-Acetylgluosamin), einer großen Auswahl an Proteinen und Lipiden. Chitinasen können pilzlichen und mikrobiellen Krankheitserregern helfen, Insektenwirte zu infizieren, indem sie deren Nagelhaut durchdringen. Darüber hinaus beeinflussen Chitinasen die Larven und adulten PM, die eine chitinöse Röhrenstruktur bilden, die vom Darmepithel abgelagert wird 9,10. Eine rasterelektronenmikroskopische Untersuchung hat die Fähigkeit von Chitinasen bewiesen, PM im Mitteldarm von Baumwollblattwurmlarven zu perforieren in-vitro im Konzentrationsbereich von 0,1–10 µg/ml 11 .

Alle Arten von Insekten produzieren Chitinasen, die für den Kutikulaumsatz und die Mobilisierung essentiell sind 12 . Zum Beispiel werfen Insekten periodisch ihr altes Exoskelett und PM entweder kontinuierlich oder periodisch ab und synthetisieren neue 13 . Chitinasen gehören zu einer Gruppe von Proteinen, die Insekten verwenden, um das strukturelle Polysaccharid Chitin in ihren Exoskeletten und Darmschleimhaut während des Häutungsprozesses zu verdauen 14 . Pestizide Aktivität ist auf ihre Fähigkeit zurückzuführen, an die Chitinkomponente von PM zu binden, die den Darm und die Kutikula der Insekten auskleidet, was den Abbau von Chitin enthaltenden Matrizen und den Tod der Organismen verursacht 15,16.

Es ist möglich, dass die Chitinase-Gentransfertechnologie für die Herstellung einer pestizidfreien Umgebung genauso effektiv wird wie der Bt-Gentransfer. Alternativ kann das Chitinase-Transgen die Wirkung von Bt synergisieren, indem es die wirksame Dosis verringert, die für die Insektenbekämpfung benötigt wird 18,19. Tatsächlich könnte sich die Chitinase-Gentransfertechnologie letztendlich als wichtiger erweisen, da Chitinase das Wachstum und das Überleben sowohl von Insekten- als auch von Pilzpathogenen beeinflusst. Es wird allgemein angenommen, dass Pflanzenchitinasen, die zur Familie der 18 Glycosylhyrolasen gehören, gegen einige Insekten wirksam sind, wenn sie mit Getreide gefüttert werden, das hohe Konzentrationen dieser Enzyme enthält 18 . Es hat sich gezeigt, dass Chitinase allein die Insektenfütterung signifikant hemmt 20 . Rohe Chitinase-Präparate aus B. Zirkulanten verstärkte die Toxizität von Bt-kurstaki gegenüber Rautenmottenlarven 19 . Larven von C. fumiferana starben bei Exposition gegenüber Chitinase-Bt-Gemischen schneller als bei Exposition gegenüber dem Enzym oder Bakterium allein 20,21 . Diese Studien haben gezeigt, dass Insekten-Chitinasen, die zur Familie der 18 Glycosylhydrolasen gehören, eine gute Alternative zur Insektenbekämpfung sind.

Mais gilt weltweit nach Weizen und Reis als die wichtigste Getreidepflanze 22 . Maiszünsler (S. cretica, Ostrinia nubilalis, Chilo agamemnon) sind in vielen Maisanbaugebieten der Welt ernstzunehmende Schadinsekten und für erhebliche Ernteeinbußen verantwortlich 23 . Darüber hinaus ist Mais anfällig für Pilzkrankheiten wie Ähren- und Stängelfäule verursacht durch Fusarium moniliforme, Helminthosporium spp., und Rhizoctonia zeae und späte Welt verursacht durch Cephalosporium maydis 24. Die Entwicklung eines zuverlässigen Transformationssystems könnte die Einführung nützlicher Gene, die eine Resistenz gegen Pilzkrankheiten und Insekten verleihen, in agronomisch wichtige Sorten erleichtern. Die Ergänzung des Repertoires anderer Abwehrgene in Pflanzen um chitinolytische Enzymgene, deren kodierte Proteine ​​Schadinsekten und Pilzpathogene nachteilig beeinflussen, sollte die Wirksamkeit einer solchen biotechnologischen Bekämpfungsstrategie erhöhen. Bis heute wurden nur wenige Studien berichtet, in denen Chitinasen aus Insekten direkt als Biopestizide zur Bekämpfung von Schädlingen verwendet wurden. Elmenofy 6 konstruierte ein rekombinantes AcMNPV-Baculovirus, das eine Gruppe-I-Chitinase aus . exprimiert M. sexta unter der Kontrolle des Polyhedrin-Promotors. Wenn die Larven im vierten Larvenstadium von M. sexta oder S. frugiperda mit dem rekombinanten Virus injiziert wurden, war die Chitinase in großen Mengen in der Hämolymphe nachweisbar. Verflüssigung von Infizierten S. frugiperda Larven traten signifikant früher auf, als wenn die Insekten mit einem Wildtyp-Virus infiziert wurden, was auf eine erhöhte insektizide Aktivität hindeutet 15 . Es wurde gefunden, dass eine Mischung aus rekombinantem Virus und gereinigtem rekombinantem Protein die Zecken wirksamer abtötet als rekombinanter Virus und reine Chitinase allein. Interessanterweise hat gereinigte rekombinante Chitinase insektizide Wirkungen. Ziel dieser Studie war es, ein Chitinase-Gen aus Insekten zu isolieren, transgenen Mais zu entwickeln, der Chitinase exprimiert und die transgenen Linien gegen Maiszünsler (S. cretica).


Klonierung und Charakterisierung von SchweinchenBac- ähnliche Elemente in Lepidoptera-Insekten

SchweinchenBac-ähnliche Elemente (PLE) sind in einer Vielzahl von Organismen weit verbreitet, jedoch sind nur wenige von ihnen aktiv oder haben eine intakte Transposonstruktur. Um die Verteilungs-PLEs in Lepidoptera weiter zu definieren, wo die ursprünglichen aktiven SchweinchenBac IFP2 entdeckt wurde und möglicherweise neue funktionelle Elemente isolieren, wurde eine Untersuchung auf PLEs durch PCR-Amplifikation und Southern-Dot-Blots durchgeführt. Zwei neue PLEs, AyPLE und AaPLE, wurden erfolgreich aus den nachtaktiven Arten isoliert, Agrotis ypsilon und Argyrogramma-Agnat, bzw. Es wurde gefunden, dass diese Elemente durch Sequenzähnlichkeit eng miteinander verwandt sind und dieselben 16 bp invertierten terminalen Wiederholungssequenzen teilen. Die AyPLE1.1 und AaPLE1.1 Elemente sind strukturell intakt mit charakteristischen Duplikationen der TTAA-Zielstelle, invertierten terminalen Wiederholungen und intakten offenen Leserahmen, die mutmaßliche Transposasen mit den mutmaßlichen codieren SchweinchenBac DDD-Domänen, die Merkmale sind, die mit autonomen funktionellen Transposons konsistent sind. Die phylogenetische Analyse ergab, dass AyPLE1.1 und AaPLE1.1 Cluster mit einem anderen nachtaktiven Spezieselement, HaPLE1.1, was auf einen gemeinsamen Vorfahren für die drei Arten von PLEs hindeutet. Dies trägt zu unserem Verständnis der Verbreitung und Entwicklung von SchweinchenBac bei Lepidoptera.

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Die Identität dieses Lepidopteron - Biologie

Die gentechnisch veränderten (GV) Bt-Pflanzen, die Delta-Endotoxine aus Bacillus thuringiensis exprimieren, bieten während der gesamten Vegetationsperiode der Pflanze Schutz vor einer Vielzahl von Lepidopteron-Schädlingen. Bt-Baumwolle ist die einzige kommerzialisierte Nutzpflanze in Indien, die auf einer Fläche von 7,6 Millionen Hektar angebaut wird. Mit der zunehmenden Entwicklung und Kommerzialisierung transgener Kulturpflanzen ist es notwendig, geeignete qualitative und quantitative Methoden zum Nachweis verschiedener transgener Ereignisse zu entwickeln. Die vorliegende Studie berichtet über die Entwicklung eines Decaplex Polymerase Chain Reaction (PCR)-Assays zum gleichzeitigen Nachweis von Transgensequenzen, spezifischen Transgenkonstrukten und des endogenen Stearoylacyl-Desaturase (Sad1)-Gens in zwei Ereignissen von Bt-Baumwolle, d. h. MON531 und MON15985. Der decaplex PCR-Assay ist ein effizientes Werkzeug zur Identifizierung und Unterscheidung der beiden wichtigsten kommerzialisierten Ereignisse von Bt-Baumwolle, d. h. MON531 und MON15985, in Indien. Zur Quantifizierung der cry1Ac- und cry2Ab-Gene wurden auch Echtzeit-PCR-Assays entwickelt, die bei diesen beiden Ereignissen eingesetzt werden. Die quantitative Methode wurde unter Verwendung von sieben seriellen Verdünnungen entwickelt, die verschiedene Mengen an Bt-Baumwoll-DNA gemischt mit einem Nicht-Bt-Gegenstück im Bereich von 0,01 bis 100 % enthielten. Die Ergebnisse zeigten, dass die Abweichungen vom wahren Wert und die relativen Standardabweichungen alle im Bereich von ±20% lagen. Auch die Quantifizierungsgrenze (LOQ) der entwickelten Real-Time-PCR-Methode ist auf 0,01 % festgelegt.

Chemische Struktur- und Heterogenitätsunterschiede von zwei Ligninen aus Loblolly-Kiefer, wie durch fortgeschrittene Festkörper-NMR-Spektroskopie untersucht
  • Kevin M. Holtmann ,
  • Na Chen,
  • Mark A. Chappell ,
  • John F. Kadla ,
  • Ling Xu und
  • Jingdong Mao*

Fortschrittliche Festkörper-NMR wurde eingesetzt, um Unterschiede in der chemischen Struktur und Heterogenität zwischen gemahlenem Holzlignin (MWL) und Restenzymlignin (REL) zu untersuchen. Auch Wiley- und konventionelle Fräshölzer wurden untersucht. Zu den fortgeschrittenen NMR-Techniken gehörten quantitative 13C-Polarisation, verschiedene Spektralbearbeitungstechniken und zweidimensionale 1H−13C-Heteronuklearkorrelations-NMR mit 1H-Spindiffusion. Die chemischen 13C-Verschiebungsbereiche zwischen 110 und 160 ppm von zwei Ligninen waren denen von zwei gemahlenen Hölzern ziemlich ähnlich. REL enthielt viel mehr Restkohlenhydrate als MWL, was zeigt, dass die MWL-Extraktion Lignin erfolgreicher von Cellulose und Hemicellulosen trennte als die REL-Extraktion. Bei einer Spindiffusionszeit von 0.55 ms war die Magnetisierung durch die gesamte Struktur von MWL-Lignin ausgeglichen, aber nicht durch die von REL, was darauf hindeutet, dass REL heterogener ist als MWL.

Entwicklung eines kompetitiven indirekten ELISA zur Bestimmung von Lincomycin in Milch, Eiern und Honig

Als Ergebnis der Immunisierung mit BSA-LIN-Konjugat wurden bei Kaninchen polyklonale Antikörper gegen Lincomycin (LIN) entwickelt. Die Periodatoxidation von Hapten war der gemeinsame Schritt sowohl der Immunogensynthese als auch der Herstellung von konjugierten Antigenen für Beschichtungsplatten (homologe und heterologe). Es wurden mehrere ELISA-Varianten auf Basis der verschiedenen auf Polystyrol immobilisierten Antigene verglichen. Heterologie von Festphasenantigenen wurde mit relativem Hapten Clindamycin (CLIN) und Ethylen- oder Hexandiamin als Spacer-Arm zwischen Hapten und Träger bereitgestellt. Die Spacer-Insertion ergab keinen erwünschten Effekt, während die Gelatine-CLIN-Assay-Variante im Vergleich zur homologen Testvariante bessere Testeigenschaften zeigte, wenn auch unbedeutend (IC50 war 9,15 vs 18,3 ng mL-1). Die Nachweisgrenzen des entwickelten Tests mit geschätzten 0,43 ng mL-1 (Milch) und 0,65 ng mL-1 (Eier) reichten aus, um maximale Rückstandsgehalte für LIN in untersuchten Matrices zu messen. Für Honig lag dieser Wert bei 1,9 ng mL−1 (1,3 µg kg−1). Die Assay-Empfindlichkeit reichte aus, um Milch-, Ei- und Honigproben um das 10- bis 100-fache zu verdünnen, um den Matrixeffekt zu minimieren. Die Untersuchung des Matrixeffekts und einfache Wege zu seiner Überwindung werden in der Arbeit ausführlich beschrieben. Der entwickelte Assay zeigte 111% Kreuzreaktivität mit CLIN und ist daher für die Bestimmung beider Lincosamide geeignet.

Präparative Isolierung von Anthocyanen aus japanischen Purpur-Süßkartoffel-Sorten (Ipomoea batatas L.) durch Hochgeschwindigkeits-Gegenstromchromatographie
  • Elyana Cuevas Montilla ,
  • Silke Hillebrand,
  • Daniela Butschbach,
  • Susanne Baldermann,
  • Naoharu Watanabe und
  • Peter Winterhalter*

Purpurfleischige Süßkartoffeln (Ipomoea batatas L.) enthalten aufgrund des Vorhandenseins mehrerer nicht-, mono- und diacylierter Glucoside von Cyanidin und Peonidin ein sehr komplexes Anthocyan-Profil. In dieser Studie wurde die Anthocyan-Zusammensetzung von vier japanischen Purpur-Süßkartoffelsorten (Chiran Murasaki, Tanegashima Murasaki, Naka Murasaki und Purple Sweet) durch HPLC-DAD- und ESI-MSn-Analysen untersucht. Die HPLC-Chromatogramme der verschiedenen Sorten zeigen eine bemerkenswerte Variation der beiden Hauptpigmente Cyanidin-3-(6′′-caffeoylsophorosid)-5-glucosid bzw. Peonidin-3-(6′′-caffeoylsophorosid)-5-glucosid . Demnach lassen sie sich anhand des Peonidin/Cyanidin-Verhältnisses in zwei Gruppen einteilen: Die Sorten Chiran Murasaki und Purple Sweet wiesen einen hohen Gehalt an Peonidin-Derivaten (Peonidin-Typ) auf, während die Sorten Tanegashima Murasaki und Naka Murasaki klassifiziert wurden als Cyanidin-Typen. Mittels Hochgeschwindigkeits-Gegenstrom-Chromatographie (HSCCC) wurde im präparativen Maßstab das nicht acylierte 3-Sophorosid-5-glucosid des Cyanidins isoliert. Weiterhin konnten das monoacylierte Cyanidin-3-(6′′-caffeoylsophorosid)-5-glucosid sowie die drei diacylierten Hauptpigmente Cyanidin-3-(6′′,6′′′-dicaffeoylsophorosid)-5 . isoliert werden -glucosid, Cyanidin-3-(6′′-caffeoyl-6′′′-p-hydroxy-benzoylsophorosid)-5-glucosid und Peonidin-3-(6′′-caffeoyl-6′′′-p-hydroxybenzoyl -Sophorosid)-5-Glucosid. Die Reinheit und Identität der so erhaltenen Pigmente wurden durch NMR-Messungen bestätigt.

Analyse der biliären Ausscheidung von Icariin bei Ratten
  • Yu-Tse Wu,
  • Chia-Wen-Lin,
  • Lie-Chwen Lin ,
  • Allen W. Chiu ,
  • Kuang-Kuo Chen und
  • Tung-Hu Tsai*

Icariin ist ein bioaktiver pflanzlicher Inhaltsstoff, der aus Epimedii Herba isoliert wird. Diese Studie bewertet die Verteilung von Icariin bei Ratten durch Mikrodialyse-Probenahme und Hochleistungsflüssigkeitschromatographie mit Ultraviolett-Detektion (HPLC-UV). Mikrodialysesonden wurden gleichzeitig in die Jugularvene, das Hirnstriatum und den Gallengang jeder anästhesierten Ratte zur Probenahme nach der Verabreichung von Icariin (Dosis = 10 oder 20 mg/kg) über die Oberschenkelvene platziert. Die Rolle von P-Glykoprotein (P-gp) auf die Icariin-Verteilung wurde durch Vorbehandlung mit Cyclosporin (CsA, Dosis = 20 mg/kg) bewertet. Diese Studie ist der erste Bericht über die biliäre Ausscheidung von Icarin bei Ratten, definiert als Blut-Galle-Verteilung (k-Wert), berechnet durch Division der Fläche unter der Konzentrations-Zeit-Kurve (AUC) von Icarin in der Galle durch diese in Blut (k = AUCbile/AUCBlut). Die k-Werte betrugen 19,0 ± 5,9 und 18,8 ± 3,8 bei den Dosen von 10 bzw. 20 mg/kg. Die verminderte biliäre Ausscheidung von Icariin aufgrund der Vorbehandlung mit CsA wurde durch die reduzierten k-Werte belegt (18,8 ± 3,8 vs 9,9 ± 1,9, p = 0,005). Diese Arbeit zeigt, dass die biliäre Ausscheidung der wichtigste Eliminationsweg für die Disposition von Icariin ist und dass Transporter wie P-gp mit der biliären Ausscheidung von Icariin zusammenhängen könnten.

Verbesserung der Gesamtrückgewinnung von Lipiden und Glycerophospholipiden aus verschiedenen Lebensmittelmatrizen durch Flüssigdruckextraktion
  • Li Zhou,
  • Julie Le Grandois,
  • Eric Marchioni* ,
  • Minjie Zhao,
  • Said Ennahar und
  • Françoise Bindler

Die Extraktion von drei großen Phospholipid (PL)-Klassen aus Sojabohne, Eigelb, Kälberhirn und Ochsenleber wurde mit zwei Methoden untersucht. Die PL-Mengen wurden ausgewertet. Für Gesamtlipide (TL), einschließlich PL,-Extraktion wurde eine neue Methode, basierend auf Druckflüssigkeitsextraktion (PLE), angewendet und mit einer Standard-Flüssigextraktionsmethode, einer modifizierten Folch-Methode, verglichen. Die drei PL-Klassen (Phosphatidylethanolamin (PE), Phosphatidylinositol (PI) und Phosphatidylcholin (PC)), die in den erhaltenen TL-Extrakten wiedergefunden wurden, wurden mittels HPLC mit einem Verdunstungslichtstreudetektor (ELSD) quantifiziert.Mit der PLE-Methode ermöglichte eine einzelne Extraktion eine Wiederfindung von mehr als 94 % der TL und 96 % jeder PL-Klasse. Zwei aufeinanderfolgende Extraktionen konnten eine vollständige Wiederherstellung der drei untersuchten PL-Klassen erreichen. Mit der modifizierten Folch-Methode konnten aus verschiedenen Lebensmittelmatrizes nach einer Extraktion 77–83 % TL, 80–91 % PE, 82–94 % PC und nicht mehr als 78 % PI erreicht werden. Vier aufeinanderfolgende Extraktionen waren notwendig, um den gesamten TL-Gehalt und jede PL-Klasse wiederzugewinnen. Die Ergebnisse zeigen, dass PLE ein schnelles und effizientes Lipidextraktionssystem für eine breite Palette von Pflanzen- und Tiergeweben ist.

Entwicklung und Anwendung einer HILIC-MS/MS-Methode zur Quantifizierung von Nukleotiden in Säuglingsnahrung
  • Koichi Inoue* ,
  • Rutsuko Obara,
  • Tomoaki Hino und
  • Hisao Okay

Eine Methode zur Quantifizierung von Nukleotiden (Adenosin 5′-Monophosphat (AMP), Guanosin 5′-Monophosphat (GMP), Uridin 5′-Monophosphat (UMP), Cytidin 5′-Monophosphat (CMP) und Inosin 5′-Monophosphat (IMP)) in Säuglingsnahrung wurde durch hydrophile Interaktionschromatographie mit Tandem-Massenspektrometrie (HILIC-MS/MS) entwickelt. Die verwendeten internen Standards (AMP-13C10, 15N5 GMP-13C10, 15N5 UMP-13C9, 15N2 CMP-13C9, 15N3) wurden mit Zentrifugal-Ultrafiltration (CUF) hergestellt. Die Datenerfassung wurde durch die Verwendung von Mehrfachreaktionsüberwachung (MRM) von Produkt-Ionen protonierter Moleküle der fünf Nukleotide erreicht, die durch die positive Ionen-ESI erzeugt wurden. HILIC-Bedingungen wurden mit 30 mmol/L Ammoniumformiat in Wasser (pH 2,5, eingestellt mit Ameisensäure) und Methanol durchgeführt. Die LOD und LOQ betrugen 5-10 µg/ml bzw. 10-30 µg/ml für die Standardlösung. Die Wiederfindung für Intra- und Interday-Assays reichte von 98,1 bis 108,9 % (RSD: 0,7–5,4 %) mit drei Konzentrationsstufen (5, 25 und 250 μg/g Pulver-Babynahrung). Diese Methode könnte zur Bestimmung von Nukleotiden in Säuglingsanfangsnahrungsproben verwendet werden. Die nachgewiesenen Konzentrationen von fünf Nukleotiden reichten von nicht nachgewiesen (n.d.) bis 278 µg/g Säuglingsanfangsnahrung in Pulverform. Die Gesamtnukleotidkonzentration reichte von n.d. bis 600,2 µg/g Säuglingsanfangsnahrung in Pulverform.

Reinigung, Identifizierung und Charakterisierung von Methylcobalamin aus Spirulina platensis
  • Anantharajappa Kumudha,
  • Sagaya Selva Kumar,
  • Munna Singh Thakur,
  • Gokare Aswathanarayana Ravishankar und
  • Ravi Sarada*

Die vorliegende Studie berichtet über Methylcobalamin in Spirulina platensis mittels Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC), Dünnschichtchromatographie (DC), mikrobiologischem Assay, Chemilumineszenzassay, Flüssigkeitschromatographie-Massenspektrometrie (LC-MS) und Tandem-Massenspektrometrie (MS/ FRAU). Die Extraktion von Vitamin B12 aus S. platensis wurde ohne Verwendung von Cyanid durchgeführt. Eine teilweise Reinigung wurde unter Verwendung von Amberlite XAD-2 erreicht, gefolgt von einer Elution mit 80% (v/v) Methanol. Aktivkohle erleichtert die Entfernung von Verunreinigungen im S. platensis-Extrakt und bei der weiteren Reinigung von Vitamin B12. Es wurde identifiziert, dass die gereinigte Fraktion Methylcobalamin enthielt, wie durch HPLC und TLC analysiert. Die Authentizität von Methylcobalamin wurde weiter durch LC-MS und MS/MS bestätigt. Die quantitative Bestimmung von Methylcobalamin in einer Testprobe von S. platensis-Biomasse wurde unter Verwendung eines mikrobiologischen Assays und eines Chemilumineszenz-Assays durchgeführt und betrug 38,5 ± 2 bzw. 35,7 ± 2 µg/100 g Trockenbiomasse.

Schnelle und einfache Tropfenprobenahme von Saft aus Pflanzengeweben und kapillare Mikroextraktion löslicher Saccharide für die quantitative Bestimmung im Picogramm-Maßstab mit GC-MS
  • Yupeng Tan,
  • Ke Li,
  • Lei Hu,
  • Shu Chen,
  • Ying Gai* , und
  • Xiangning Jiang*

Lösliche Saccharide sind sehr wichtige Metabolite des Lebenszyklus und der Synthese von strukturellen Polysaccharidkomponenten (Cellulose, Hemicellulose, Pektin usw.) von Zellwänden. Für die quantitative Bestimmung im Pikogramm-Maßstab mit Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS) wurden eine neue Methode zur Tröpfchenprobenahme von Säften aus Geweben von Organismen und Manipulationsroutinen in Kapillaren zur Extraktion, Ableitung und Aufteilung entwickelt. Fünf bis zehn Mikroliter Saft wurden mit einer Ribitol (interner Standard) enthaltenden Glaskapillare entnommen. Anschließend wurden die Analyten mit Essigsäureanhydrid acetyliert und durch 1-Methylimidazol katalysiert. Schließlich wurden die löslichen Saccharide qualitativ im GC-MS SIM-Modus (selektive Ionenüberwachung) nachgewiesen. Die linearen Bereiche der Methode lagen bei bis zu 1 × 10−6 mol/L und die theoretisch niedrigsten Nachweisgrenzen (LOD, s/n ≥ 3) lagen bei bis zu 1 × 10−9 mol/L. Das Verfahren ist geeignet und anwendbar zur Analyse von löslichen Monosacchariden in frischem Gewebe und anderen wässrigen Proben in weiten Bereichen der Landwirtschaft, Lebensmittelwissenschaft, biologischen Wissenschaften und sogar medizinischen Studien.

Bioaktive Bestandteile
Phytochemikalien aus Acacia confusa Kernholzextrakten senken den Serumharnsäurespiegel bei Oxonat-induzierten Mäusen: Ihre potenzielle Verwendung als Xanthinoxidase-Hemmer
  • Yu-Tang-Tung ,
  • Chih-An Hsu ,
  • Chien-Shu-Chen ,
  • Suh-Ching Yang ,
  • Chi-Chang Huang und
  • Shang-Tzen Chang*

In dieser Studie wurde erstmals die antihyperurikämische Wirkung von Kernholzextrakten aus Acacia confusa und ihren sekundären Pflanzenstoffen auf die durch Kaliumoxonat (PO) induzierte akute Hyperurikämie untersucht. Alle Behandlungen mit der gleichen Dosierung (100 mmol/kg) wurden in die Bauchhöhle von PO-induzierten hyperurikämischen Mäusen verabreicht und der Serumharnsäurespiegel wurde 3 h nach der Verabreichung gemessen. Bei experimentellen Mäusen wurde der Serumharnsäurespiegel durch die Verabreichung von A. confusa-Kernholzextrakten und ihren wichtigsten sekundären Pflanzenstoffen (−)-2,3-cis-3,4-cis-3,3′,4,4′ signifikant unterdrückt. ,7,8-Hexahydroxyflavan, (−)-2,3-cis-3,4-cis-4′-methoxy-3,3′,4,7,8-pentahydroxyflavan, Melanoxetin, Transilitin und Okanin, bezogen auf die PO-Gruppe. Die direkte hemmende Wirkung dieser fünf Verbindungen auf die Xanthinoxidase (XOD)-Aktivität wurde unter Verwendung der isothermen Titrationskalorimetrie (ITC) untersucht. Unter ihnen zeigte Melanoxetin eine bemerkenswertere hemmende Wirkung auf die XOD-Aktivität als Allopurinol, ein klinisches Medikament, das als XOD-Hemmer verwendet wird. Um die Stereochemie zwischen XOD und Melanoxetin (oder Allopurinol) besser zu verstehen, wurde strukturbasiertes molekulares Modellieren durchgeführt. Melanoxetin geht im hydrophoben Bereich über die 3′,4′-Dihydroxyphenyleinheit ausgedehnte Wechselwirkungen ein, was seine höhere Bindungsaffinität zu XOD als Allopurinol erklärt. Diese Ergebnisse zeigen, dass A. confusa-Kernholzextrakte und ihre wichtigsten sekundären Pflanzenstoffe starke XOD-hemmende Wirkungen aufweisen, die den Serumharnsäurespiegel senken, während die Harnsäurebildung im Purinstoffwechsel gehemmt wird.

Vorhersage von Sorten von nativem Olivenöl extra durch ihr phenolisches Profil. Potenzielle zytotoxische Aktivität gegen menschliche Brustkrebszellen
  • Jesús Lozano-Sánchez,
  • Antonio Segura-Carretero* ,
  • Javier A. Menendez ,
  • Cristina Oliveras-Ferraros,
  • Lorenzo Cerretani und
  • Alberto Fernández-Gutiérrez

Das Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung einer schnellen Auflösungsflüssigkeitschromatographie gekoppelt mit Elektrospray-Ionisations-Flugzeit-Massenspektrometrie (RRLC-ESI-TOF-MS)-Methode, gefolgt von Tetrazoliumsalz (MTT)-basierten Zelllebensfähigkeitsassays für qualitative und quantitative Klassifizierung von Sorten von nativem Olivenöl extra (EVOO) nach Gehalt an phenolischen und anderen polaren Verbindungen sowie zur schnellen Charakterisierung mutmaßlicher zytotoxischer Aktivitäten gegen menschliche Krebszellen. Fünf verschiedene spanische EVOO-Sorten wurden analysiert und die RRLC-ESI-TOF-MS-Methode zur qualitativen und quantitativen Identifizierung der wichtigsten phenolischen Verbindungen angewendet. Schließlich verwendeten wir ein MTT-basiertes Zelllebensfähigkeitsprotokoll, um die Auswirkungen von rohen EVOO-Phenolextrakten (PEs) auf den Stoffwechselstatus von kultivierten menschlichen SKBR3-Brustkrebszellen zu bewerten. MTT-basierte Zelllebensfähigkeitsassays zeigten ein breites Spektrum zytotoxischer Potenzen bei Brustkrebs unter einzelnen rohen PE, die aus EVOO-Monovarietäten gewonnen wurden. Bemerkenswerterweise war die Sensitivität von Brustkrebszellen gegenüber rohen EVOO-PEs bei mit Secoiridoiden angereichertem PE bis zu 12-mal höher als bei mit Secoiridoiden angereicherten EVOO-PE.

Pflanzenwachstumsregulator, Imidazol-4-Carboxamid, produziert vom Ringbildenden Feenpilz Lepista sordida
  • Jae-Hoon-Choi,
  • Nobuo Abe,
  • Hidekazu Tanaka,
  • Keiji Fushimi,
  • Yoshifumi Nishina,
  • Akio Morita,
  • Yoshikazu Kiriiwa,
  • Reiko Motohashi,
  • Daisuke Hashizume,
  • Hiroyuki Koshino und
  • Hirokazu Kawagishi*

Ringe oder Bögen des pilzregulierten Pflanzenwachstums treten weltweit häufig auf dem Boden von Wäldern, in landwirtschaftlich genutzten Gebieten und in Grünland auf. Diese Ringe werden allgemein als „Feenringe“ bezeichnet. Eine das Pflanzenwachstum regulierende Verbindung wurde aus einem feenringbildenden Pilz, Lepista sordida, isoliert und seine chemische Struktur wurde durch spektroskopische Analysen einschließlich Einkristall-Röntgenbeugungstechniken als Imidazol-4-carboxamid (ICA) identifiziert. ICA hemmte das Wachstum von Rasengras und Reiskeimlingen. Andererseits erhöhte diese Verbindung in einem Gewächshausversuch den Reiskornertrag um 26% im Vergleich zur Kontrolle.

Oenothera-Paradoxa Entfetteter Samenextrakt und seine bioaktive Komponente Penta-Ö-galloyl-β-d -glucose Verminderte Produktion von reaktiven Sauerstoffspezies und gehemmte Freisetzung von Leukotrien B4, Interleukin-8, Elastase und Myeloperoxidase in menschlichen Neutrophilen
  • Anna K. Kuss ,
  • Agnieszka Filipek,
  • Monika Czerwińska und
  • Marek Naruszewicz*

In dieser Studie haben wir ex vivo die Wirkung eines wässrigen Extrakts von entfetteten Samen von Oenothera paradoxa auf die Bildung von Neutrophilen-abgeleiteten Oxidationsmitteln analysiert. Zur Wirkstoffdefinition testeten wir auch lypophile Extraktbestandteile wie Gallussäure, (+)-Catechin, Ellagsäure und Penta-O-Galloyl-β-d-glucose sowie eine hydrophile Fraktion mit polymeren Procyanidinen. Das entzündungshemmende Potenzial des Extrakts und der Verbindungen wurde getestet, indem die Freisetzung von Elastase, Myeloperoxidase, Interleukin-8 (IL-8) und Leukotrien B4 (LTB4) aus aktivierten Neutrophilen bestimmt wurde, die als relevant für die Pathogenese von Herz-Kreislauf-Erkrankungen gelten . Der Extrakt aus entfetteten O. paradoxa-Samen zeigt starke antioxidative Wirkungen sowohl gegen 4β-Phorbol-12β-Myristat-α13-Acetat- als auch Formyl-met-leu-phenylalanin-induzierte Produktion reaktiver Sauerstoffspezies in Neutrophilen mit IC50-Werten um 0,2 µg/ml . Alle im Extrakt enthaltenen Arten von Polyphenolen trugen zur antioxidativen Aktivität des Extrakts bei. Gemäß ihren IC50-Werten war Penta-O-Galloyl-β-d-glucose der potentere Bestandteil des Extrakts. In zellfreien Assays haben wir gezeigt, dass dieser Effekt teilweise auf das Abfangen von O2- und H2O2-Sauerstoffspezies zurückzuführen ist. Der Extrakt und insbesondere Penta-O-galloyl-β-d-glucose hemmen signifikant die Freisetzung von Elastase, Myeloperoxidase IL-8 und LTB4 mit einem IC50 für Penta-O-galloyl-β-d-glucose von 17 ± 1, 15 ± 1 , 6,5 ± 2,5 bzw. etwa 20 μM. Die Hemmung von Penta-O-galloyl-β-d-glucose auf reaktive Sauerstoffspezies und insbesondere auf die O2-Produktion, Myeloperoxidase und die Freisetzung von Chemoattraktoren kann die Interaktion von polymorphkernigen Leukozyten mit dem vaskulären Endothel verringern und dadurch möglicherweise das Progressionsrisiko verringern der Entwicklung von Arteriosklerose.

Kinetische Untersuchung der Abschreckungsreaktion von Singulett-Sauerstoff durch Carotinoide und Lebensmittelextrakte in Lösung. Entwicklung einer Singulett-Sauerstoffabsorptionskapazität (SOAC)-Assay-Methode
  • Aya Ouchi,
  • Koichi Aizawa,
  • Yuko Iwasaki,
  • Takahiro Inakuma,
  • Junji Terao,
  • Shin-ichi Nagaoka und
  • Kazuo Mukai*

Eine kinetische Untersuchung der Löschreaktion von Singulett-Sauerstoff (1O2) mit acht Arten von Carotinoiden und α-Tocopherol wurde in Ethanol/Chloroform/D2O (50:50:1, v/v/v) bei 35 °C durchgeführt. Die Gesamtgeschwindigkeitskonstanten kQ (= kq + kr, physikalisches Quenchen + chemische Reaktion) für die Reaktion von Carotinoiden mit 1O2 wurden unter Verwendung der Kompetitionsreaktionsmethode gemessen, wobei Endoperoxid als Singulett-Sauerstoffgenerator verwendet wurde, 2,5-Diphenyl -3,4-Benzofuran (DPBF) als UV-vis-Absorptionsnachweis und α-Tocopherol als Standardverbindung. Die Geschwindigkeitskonstanten kQ (S) und kQ (t1/2) wurden durch Analyse der Geschwindigkeitskonstanten erster Ordnung (S) bzw. der Halbwertszeit (t1/2) der Zerfallskurve von DPBF mit Carotinoiden bestimmt. eine gute Übereinstimmung zeigen. Ähnliche Messungen wurden für Tomaten- und Karottenextrakte durchgeführt. Aus den Ergebnissen wurde eine neue Assay-Methode vorgeschlagen, die die Singulett-Sauerstoff-Absorptionskapazität (SOAC) von Antioxidantien, einschließlich Carotinoiden, α-Tocopherol und Pflanzenextrakten, quantifizieren kann.

Screening und Selektion von High Carotinoid produzierenden in vitro Tomatenzellkulturlinien für die [ 13 C]-Carotinoid Produktion
  • Nancy J. Engelmann ,
  • Jessica K. Campbell ,
  • Randy B. Rogers ,
  • S. Indumathie Rupassara ,
  • Peter J. Knoblauch ,
  • Mary Ann Lila und
  • John W. Erdman Jr., *

Isotopenmarkierte Tomaten-Carotinoide, Phytoen, Phytofluen und Lycopin werden für die Erforschung der Bioverfügbarkeit und des Stoffwechsels von Säugetieren benötigt, sind jedoch derzeit kommerziell nicht verfügbar. Die Ziele dieser Arbeit bestanden darin, mehrere In-vitro-Tomatenzelllinien für die Carotinoidproduktion zu etablieren und zu screenen, die besten Produzenten mit oder ohne die Bleichherbizide Norflurazon und 2-(4-Chlorphenyl-thio)triethylamin (CPTA) zu testen und zu verwenden der größte Carotinoid-Akkumulator für die in vitro 13C-Markierung. Verschiedene Allelvarianten von Solanum lycopersicum für hohe Lycopin- und unterschiedliche Herbizidbehandlungen wurden auf Carotinoid-Akkumulation in Kallus- und Suspensionskultur verglichen, und Zellsuspensionskulturen der hp-1-Linie wurden für die Isotopenmarkierung ausgewählt. Bei Kultivierung mit [U]-13C-Glucose und Behandlung mit CPTA ergaben hp-1-Suspensionen hochangereichertes 13C-Lycopin mit 45% Lycopin in der M+40-Form und 88% im M+35 bis M+40 Isotopomer-Bereich . Nach Kenntnis der Autoren ist dies der erste Bericht über die hochangereicherte 13C-Carotinoid-Produktion aus in vitro Pflanzenzellkulturen.

Hefe-α-Glucosidase-Hemmung durch Isoflavone aus Pflanzen der Leguminosen als In-vitro-Alternative zu Acarbose
  • Chun Whan Choi,
  • Yeon Hee Choi,
  • Mi-Ran Cha ,
  • Dae Seok Yoo,
  • Junge Sup Kim ,
  • Gyu Hwan Yon,
  • Kyung Sik Hong,
  • Junge Ho Kim* , und
  • Shi Yong Ryu*

Im Zuge der Suche nach neuen Klassen von α-Glucosidase-Inhibitoren, die aus natürlichen Ressourcen stammen, wurden 11 Arten von Isoflavonen, dh Medicarpin (1), Formononetin (2), Mucronulatol (3), (3R)-Calussequinon (5), ( 3R)-5′-Methoxyvestitol (6), Tectorigenin (7), Biochanin A (8), Tuberosin (9), Calycosin (10), Daidzein (11) und Genistein (12) sowie ein Flavon, Liquritigenin (4), wurden als Wirkstoffe, die für die Hemmaktivität der Hefe-α-Glucosidase verantwortlich sind, aus zwei Leguminosenextrakten isoliert, dh dem Kernholzextrakt von Dalbergia odorifera und dem Wurzelextrakt von Pueraria thunbergiana. Jede Komponente (1–12) zeigte eine signifikant starke Hemmung der Hefe-α-Glucosidase in einer dosisabhängigen Weise, wenn das p-Nitrophenyl-α-d-glucopyranosid als Substrat in vitro verwendet wurde. Die für eine 50%ige Enzymhemmung erforderliche Konzentration (IC50) wurde als 2,93 mM (1), 0,51 mM (2), 3,52 mM (7), 0,35 mM (8), 3,52 mM (9), 0,85 mM (11) und berechnet 0,15 mM (12), wenn die des Referenzarzneimittels Acarbose als 9,11 mM in vitro bewertet wurde. Isoflavonglykoside, dh Puerarin (13), Daidzin (14), Formononetin-7-O-β-glucopyranosid (15) und Genistin (16), zeigten jedoch eine relativ schwache Hemmwirkung auf Hefe-α-Glucosidase im Vergleich zu das entsprechende Isoflavon (2, 11, 12) bzw.

Phytotoxizität von Sarmentin, isoliert aus langem Pfeffer (Piper longum) Frucht
  • Huazhang Huang* ,
  • Christy M. Morgan ,
  • Ratnakar N. Asolkar ,
  • Marja E. Koivunen und
  • Pamela G. Marrone

Die Entdeckung neuer natürlicher Herbizide ist entscheidend geworden, um die zunehmende Unkrautresistenz und Umweltprobleme zu überwinden. In diesem Artikel beschreiben wir den Befund, dass ein Methanolextrakt aus trockenen langen Pfefferfrüchten (Piper longum L.) für Salatsämlinge (Lactuca sativa L.) phytotoxisch ist. Die bioassaygeführte Fraktionierung und Reinigung des Rohextrakts führte zur Isolierung des bekannten Wirkstoffs Sarmentin (1). Die Phytotoxizität von 1 wurde mit einer Vielzahl von Sämlingen von Feldfrüchten und Unkräutern untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass 1 ein Kontaktherbizid war und eine herbizide Breitbandwirkung hatte. Darüber hinaus wurde eine Reihe von Sarmentin-Analoga synthetisiert, um die Struktur‐Aktivitäts‐Beziehung (SAR) zu untersuchen. SAR-Studien legten nahe, dass die Phytotoxizität von Sarmentin und seinen Analoga aufgrund der chemischen Struktur spezifisch war, dh die Analoga der Säureeinheit von 1 waren aktiv, das Amin und seine Analoga waren jedoch inaktiv, die Ester- und Amid-Analoga mit einem primären Amin von 1 waren ebenfalls inaktiv. Darüber hinaus zeigte die Quantifizierung von 1 aus verschiedenen Ressourcen der trockenen P. longum-Früchte mittels Flüssigkeitschromatographie-Massenspektrometrie eine große Variation, die von fast null bis 0,57% reichte. Diese Studie legt nahe, dass 1 Potenzial als aktives Leitmolekül sowohl für synthetisierte Herbizide als auch für Bioherbizide aus natürlichen Ressourcen besitzt.

Larvizide Aktivität von Asarum heterotropoides Wurzelbestandteile gegen Insektizid-anfällig und -resistent Culex pipiens pallens und Aedes aegypti und Ochlerotatus togoi
  • Haribalan Perumalsamy ,
  • Kyu Sik Chang,
  • Chan-Park und
  • Young-Joon Ahn*

Wir untersuchten die Toxizität von (−)-Asarinin, α-Asaron, Methyleugenol, Pellitorin und Pentadecan, die in der Wurzel von Asarum heterotropoides bis zum dritten Larvenstadium von insektizidempfindlichen Culex pipiens pallens (KS-CP-Stamm), Aedes aegypti und Ochlerotatus togoi identifiziert wurden sowie im Feld gesammelte C. p. pallens (DJ-CP-Kolonie), identifiziert durch Polymerase-Kettenreaktion. Die Ergebnisse wurden mit denen von zwei herkömmlichen Mückenlarviziden verglichen: Fenthion und Temephos. Pellitorin (LC50, 2,08, 2,33 und 2,38 ppm) war 5,5-, 10,8- und 25,6-mal, 4,5-, 11,6- und 24,7-mal und 6,9-, 11,1- und 24,6-mal toxischer als (−)-Asarinin, α-Asaron. und Methyleugenol gegen anfällige C. p. pallens, A. aegypti und O. togoi-Larven. Pentadecan war am wenigsten giftig. Insgesamt waren alle Verbindungen weniger toxisch als Fenthion oder Temephos. Diese Verbindungen unterschieden sich jedoch nicht in der Toxizität gegenüber Larven der beiden Culex-Stämme, obwohl die DJ-CP-Larven hohe Resistenzgrade gegen Fenthion (Resistenzverhältnis (RR), 1179), Chlorpyrifos (RR, 1174), Fenitrothion ( RR, 428), Deltamethrin (RR, 316), Chlorfenapyr (RR, 225) und α-Cypermethrin (RR, 94). Dieser Befund weist darauf hin, dass die isolierten Verbindungen und die Pyrethroid-, Organophosphor- und Pyrrol-Insektizide keinen gemeinsamen Wirkmechanismus aufweisen oder Kreuzresistenzen hervorrufen. A.heterotropoides-Wurzel-abgeleitete Materialien, insbesondere (−)-Asarinin und Pellitorin, verdienen weitere Untersuchungen als potenzielle Mückenlarvizide zur Bekämpfung insektizidresistenter Mückenpopulationen angesichts der weltweiten Bemühungen, den Gehalt hochgiftiger synthetischer Insektizide in der aquatischen Umwelt zu reduzieren.

Schutzwirkung von schwarzer Reiskleie gegen chemisch induzierte Entzündung der Maushaut
  • Sonne Phil Choi,
  • Gesungen Phil Kim,
  • Mi Young Kang ,
  • Seok Hyun Nam* , und
  • Mendel Friedman*

Wir untersuchten die hemmende Wirkung von schwarzer Reiskleie (Sorte LK1−3−6−12−1−1) gegen 12-O-Tetradecanolylphorbol-13-acetat (TPA)-induziertes Hautödem und 2,4-Dinitrofluorbenzol (DNFB) -induzierte allergische Kontaktdermatitis (ACD) in entzündlichen Mausmodellen. Außerdem haben wir die Wirkung des Kleieextrakts auf folgende Biomarker bestimmt: proinflammatorische Zytokine Tumornekrosefaktor-α (TNF-α), Interleukin-1β (IL-1β), Interleukin-6 (IL-6), Eicosanoide Leukotrien B4 (LTB4) und Prostaglandin E2 (PGE2). Die topische Anwendung von TPA auf die Ohren von CD-1-Mäusen induzierte eine Entzündung, die mit einem erheblichen Anstieg der TNF-α-, IL-1β-, IL-6-, LTB4- und PGE2-Spiegel und einer Erhöhung des interzellulären Adhäsionsmoleküls-1 (ICAM-1)-Gens einherging Ausdrücke im Hautgewebe des Ohrs. Die intraperitoneale Injektion von schwarzem Reiskleieextrakt vor der TPA-Anwendung bei Mäusen unterdrückte die TPA-induzierte Entzündung (Ödem) signifikant und induzierte eine deutliche Abnahme der Produktion von TNF-α, IL-1β, IL-6 und LTB4. Das Füttern von Mäusen mit einer Standarddiät mit zugesetzten 10 % schwarzer Reiskleie unterdrückte auch die DNFB-induzierte allergische Kontaktdermatitis auf der Haut der Mäuse signifikant. Im Gegensatz dazu hemmte ein nicht pigmentierter brauner Reiskleieextrakt das TPA-induzierte Ödem nicht und konnte die Produktion von entzündungsfördernden Biomarkern (Mediatoren) nicht signifikant unterdrücken. Diese in-vivo-Ergebnisse belegen ferner den potentiellen Wert von schwarzer Reiskleie als entzündungshemmender und antiallergischer Lebensmittelinhaltsstoff und möglicherweise auch als therapeutisches Mittel zur Behandlung und Vorbeugung von Krankheiten, die mit chronischen Entzündungen verbunden sind.

Antikrebs- und entzündungshemmende Wirkung von Cystein-Metaboliten des Grüntee-Polyphenols, (−)-Epigallocatechin-3-Gallat
  • Joshua D. Lambert* ,
  • Shengmin Sang,
  • Jungil Hong, und
  • Chung S. Yang

(−)-Epigallocatechin-3-gallat (EGCG) hat in vitro und in vivo eine krebspräventive Wirkung. Wir haben zuvor gezeigt, dass EGCG an Cystein konjugiert werden kann, um 2'-Cysteinyl-EGCG und 2'-Cysteinyl-EGCG zu bilden. Studien zu Thiol-konjugierten Metaboliten von Methamphetamin zeigen, dass diese Metaboliten nicht entgiftet werden, sondern ihre biologische Aktivität behalten. Hier untersuchten wir die wachstumshemmenden, prooxidativen und entzündungshemmenden Aktivitäten der Cystein-Metaboliten von EGCG. Beide Verbindungen hemmten dosisabhängig das Wachstum von Dickdarmkrebs und Darmzelllinien. Beide Metaboliten verhinderten eine abweichende Arachidonsäurefreisetzung und Stickoxidproduktion durch Lipopolysaccharid-stimulierte RAW264.7-Zellen. Unter Zellkulturbedingungen produzierte 2′′-Cysteinyl-EGCG H2O2 schneller als EGCG. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie zeigen, dass Cystein-Konjugate von EGCG die wachstumshemmenden, entzündungshemmenden und prooxidativen Aktivitäten von EGCG in vitro beibehalten und eine Rolle bei der Krankheitsprävention in vivo spielen können. Diese Ergebnisse müssen noch in vivo bestätigt werden.

Hispidulin sensibilisiert menschliche Eierstockkrebszellen für TRAIL-induzierte Apoptose durch AMPK-Aktivierung, die zu Mcl-1-Block in der Translation führt
  • Jung-Mu Yang ,
  • Chao-Ming-Hung ,
  • Chen-Nan-Fu ,
  • Jang-Chang-Lee ,
  • Chi-Hung-Huang,
  • Muh-Hwa-Yang,
  • Chih-Li-Lin ,
  • Jung-Yie Kao* , und
  • Tzong-Der Weg*

Ob Hispidulin, ein Flavon aus der Traditionellen Chinesischen Medizin, die krebshemmenden Wirkungen des Tumornekrosefaktors (TNF)-verwandten Apoptose-induzierenden Liganden (TRAIL) modulieren kann, dem derzeit in klinischen Studien befindlichen Zytokin, wurde untersucht. In der vorliegenden Studie fanden wir, dass Hispidulin die TRAIL-induzierte Apoptose in menschlichen Eierstockkrebszellen potenziert und TRAIL-resistente Zellen in TRAIL-sensitive Zellen umwandelt. Bei der Untersuchung auf seinen Mechanismus fanden wir, dass Hispidulin bei der Aktivierung von Caspasen 8 und Caspase 3 und der daraus folgenden Poly(ADP-Ribose)-Polymerase (PARP)-Spaltung hochwirksam war. Darüber hinaus fanden wir, dass Hispidulin die Expression von Mcl-1, Bcl-2 und Bcl-xL herunterreguliert. Während die Herunterregulierung von Bcl-2 und Bcl-xL weniger ausgeprägt war, war die Herunterregulierung von Mcl-1 recht dramatisch und zeitabhängig. Diese Sensibilisierung wird durch die Adenosinmonophosphat (AMP)-aktivierte Proteinkinase (AMPK) gesteuert, die das zentrale Energiesensorsystem der Zelle ist. Interessanterweise haben wir festgestellt, dass AMPK bei einer Hispidulin-Behandlung aktiviert wird, was zu einer Hemmung von Rapamycin (mTOR) bei Säugetieren führt, was zu einer Abnahme von Mcl-1 führt. Daher zeigen unsere Ergebnisse einen neuen Mechanismus für die Sensibilisierung gegenüber TRAIL-induzierter Apoptose, der die Hispidulin-Behandlung mit der Mcl-1-Downexpression verbindet. Darüber hinaus liefert diese Studie eine Begründung für den kombinierten Einsatz von Todesrezeptor(DR)-Liganden mit AMPK-Aktivatoren oder mTOR-Inhibitoren bei der Behandlung von Krebserkrankungen beim Menschen.

Synthese und Struktur-Aktivitäts-Beziehungsstudie von Desoxybenzoinen auf die entspannende Wirkung der Koronararterie des Schweins
  • Tzy-Ming Lu* ,
  • Daih-Huang Kuo,
  • Horng-Huey Ko und
  • Lean-Teik Ng

Desoxybenzoine sind starke Antioxidantien und Tyrosinasehemmer mit dem Potenzial, als Lebensmittelkonservierungsmittel und kosmetische Inhaltsstoffe entwickelt zu werden. Um das Potenzial des kardiovaskulären Schutzes zu untersuchen, wurden 25 polyphenolische Desoxybenzoine synthetisiert und auf ihre hemmende Wirkung auf die KCl-induzierte Koronararterienkontraktion beim Schwein untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass Desoxybenzoine signifikante Inhibitoren der KCl-induzierten Arterienkontraktion sind. Unter den synthetisierten wiesen zwei Drittel der Desoxybenzoine eine mäßige bis gute Wirksamkeit bei der Entspannung der kontrahierten Arterie auf, einschließlich 2,4-Dihydroxydesoxybenzoin mit EC50 = 3,30 μM (Emax = 100 %, n = 7) und 2,4-Dihydroxy-4′- Methoxydesoxybenzoin EC50 = 3,70 μM (Emax = 100 %, n = 5). Desoxybenzoine zeigten eine Endothel-abhängige Relaxation an der kontrahierten Arterie, die kontraktilen Reaktionen weder von Endothel-denudierten noch von L-NAME-deaktivierten Ringen wurden gehemmt. Die Struktur‐Wirkungs‐Beziehungen von Desoxybenzoin auf die arteriellen Relaxationseffekte schlossen daraus, dass die 2,4-dihydroxylierten Desoxybenzoine einen potentiellen vaskulären Relaxationspharmakophor darstellen, mit bevorzugter Substitution am Ring B in der Reihenfolge H ≥ p-OMe > p-OH > o-OMe > m,p-diOMe m-OMe.

Antihyperglykämische Wirkung eines Caffeamid-Derivats, KS370G, bei normalen und diabetischen Mäusen
  • Yi Chun Weng ,
  • Hsi-Lin Chiu,
  • Yen-Chu-Lin ,
  • Tzong-Cherng-Chi,
  • Yueh-Hsiung Kuo und
  • Ming-Jai Su*

In dieser Studie wurden die antihyperglykämischen Wirkungen von Caffeamid-Derivaten, insbesondere KS370G, bei normalen ICR-, Streptozotocin-induzierten diabetischen (T1DM) und ernährungsinduzierten diabetischen (T2DM) Mäusen untersucht. Die orale Verabreichung der Verbindung verringerte die Plasmaglucosespiegel sowohl bei normalen als auch bei diabetischen Mäusen und schien bei normalen und ernährungsinduzierten Typ-2-Diabetikern in einer dosisabhängigen Weise zu erfolgen. Es wurde festgestellt, dass KS370G die Insulinfreisetzung sowohl bei normalen als auch bei T2DM-Mäusen stimulieren konnte, und eine Dosis von 1 mg pro kg KS370G konnte den durch einen intraperitonealen Glukose-Provokationstest bei normalen und diabetischen Mäusen induzierten Anstieg der Plasmaglukose signifikant abschwächen. Eine ähnliche Behandlung mit KS370G erhöhte den Glykogengehalt sowohl in der Leber als auch in der Skelettmuskulatur signifikant. Daher könnte die hypoglykämische Wirkung von KS370G bei normalen und diabetischen Mäusen auf die Stimulation der Insulinfreisetzung und die Erhöhung der Glukoseverwertung zurückgeführt werden.

Biokraftstoffe und Bioproduktchemie
Auswirkungen von Kernbruch und Fermentation auf die Integrität der Maiskeime und die Ölqualität

Um die Fähigkeit von Maiskeimen zu untersuchen, dem Kraftstoff-Ethanol-Fermentationsprozess ohne größere Schäden an Keimintegrität und Keimölqualität zu widerstehen, wurden fünf Behandlungen entwickelt, um die Entkeimung vor der Fermentation (Front-End) und nach der Fermentation (Tail-End) zu untersuchen Machbarkeit des Brechens des Kerns mit minimalen Scherkräften (Wet-Split). Keime aus der Entkeimung des Schwanzendes mit geringer Scherung (Nassspaltung) behielten ihre Integrität während des Prozesses. Die Nassmahlvorbehandlung verursachte 22 % Keimschädigung und die anschließende Vergärung verursachte 18 % zusätzliche Keimschädigung. Die nach der Fermentation gewonnenen Keime zeigten eine ähnliche physikalische Stärke wie diejenigen, die vor der Fermentation nass isoliert wurden. Die aus den Endkeimfraktionen extrahierten Öle hatten den gleichen niedrigen Gehalt an freien Fettsäuren (FFA) (2%) und einen ähnlich niedrigen Peroxidwert (2 meq/kg) wie die am Vorderende extrahierten. Die gute Ölqualität der Tail-End-Keimfraktion wurde auf eine ausgezeichnete Keimintegrität zurückgeführt. Das nach der traditionellen Trockenmahlung von Ethanol gewonnene Öl war mit 22% FFA und 9 meq/kg Peroxidwert stark beeinträchtigt, da der Keim beim Trockenmahlen in kleine Stücke gebrochen wurde. Solange Vorbehandlungen zum Kernbrechen oder Zerkleinern durchgeführt werden, um intakte Keime zu erhalten oder sie vor der Gärung in großen Stücken zu halten, können die Keime das Kochen, die Stärkehydrolyse und den Hefestoffwechsel während des Ethanol-Fermentationsprozesses überleben. Diese Erkenntnisse bilden die Grundlage für die Entwicklung neuer Entkeimungsstrategien, bei denen der Keim während oder nach der Fermentation isoliert werden kann, die sich leicht in den herkömmlichen Trockenmais-Ethanol-Prozess integrieren lassen.

Beschleunigte Lösungsmittelextraktion von Lignin aus Aleurites moluccana (Kerzennuss) Nussschalen
  • Andrew P. Klein ,
  • Evan S. Strand* ,
  • John W. Emerson und
  • Julie B. Zimmermann

Lignin aus Kerzennussschalen wurde mit einem Ethanol-Wasser-beschleunigten Lösungsmittelextraktionsverfahren isoliert. Die Ausbeuten (bezogen auf Klason-Lignin) stiegen mit steigender Temperatur von 100 auf 195 °C von etwa 14 auf 33 % und wurden auch von der Menge an wässriger Säure beeinflusst, die zur Ausfällung von Lignin aus der Extraktionsflüssigkeit verwendet wurde. Diese Ausbeuten waren höher, als sie mit einer herkömmlichen Dioxan-Wasser-Acidolyse-Methode erzielt werden konnten. Das resultierende Lignin wurde durch IR-, 31P-NMR- und 1H−13C-HMQC-NMR-Spektroskopie charakterisiert. Das Lignin enthielt überwiegend Guaiacyleinheiten, und sowohl der Gesamtgehalt an Hydroxylgruppen als auch der Gehalt an phenolischen Hydroxylgruppen waren hoch.

Strukturelle Charakterisierung und Bewertung der antioxidativen Aktivität von Ligninen aus Reishülsen
  • Anika Salanti,
  • Luca Zoia* ,
  • Marco Orlandi,
  • Fabiana Zanini und
  • Graziano Elegir

In den letzten Jahren wird Lignin und Extrakten aus krautigen Pflanzen und Nutzpflanzen aufgrund ihrer Erneuerbarkeit und ihres großen jährlichen Biomassevorrats zunehmend Aufmerksamkeit geschenkt. Bemerkenswert ist, dass sich nur wenige Studien mit der chemischen Charakterisierung von Reisschalen, einem Nebenprodukt einer der für die menschliche Ernährung wichtigsten Kulturpflanzen, beschäftigen. So wurde in dieser Studie Lignin aus Reisschalen isoliert und charakterisiert. Zwei verschiedene Extraktionsverfahren wurden optimiert und getestet: Acidolyse und alkalisch enzymatisch (AE). Die verschiedenen isolierten Lignine wurden mittels gravimetrischer, chromatographischer (GPC) und spektroskopischer (31P NMR, 2D-HSQC-NMR) Analysen vollständig charakterisiert mit dem Ziel, Ausbeuten, Probenreinheit und chemische Eigenschaften zu vergleichen, die als Schlüsselparameter für die Zukunft anerkannt sind Entwicklung. Ungeachtet des Extraktionsverfahrens zeigten die Ergebnisse, dass Reisschalenlignin hauptsächlich aus Guaiacyl- und p-Hydroxyphenyleinheiten gebildet wird. Der acidolytische Ansatz zeigte eine merkliche Ligningewinnung und hohe Reinheit, während die AE-Ligninprobe reich an Restpolysacchariden und oxidierten Funktionalitäten war. Darüber hinaus wurden verschiedene Reisschalenextrakte sowie Acidolyse-Lignin- und AE-Lignin-Proben auf ihre antioxidative Aktivität mittels eines DPPH-Radikalfängertests untersucht.

Chemische Aspekte der Biotechnologie/Molekularbiologie
Pflanzliches Trastuzumab hemmt das Wachstum von HER2-positiven Krebszellen
  • Brittany M. Grohs ,
  • Yongqing Niu,
  • Linda J. Veldhuis ,
  • Salma Trabelsi,
  • Freydoun Garabagi,
  • John A. Hassell ,
  • Michael D. McLean und
  • J. Christopher Hall*

Um die landwirtschaftliche Produktion von Biosimilar-Antikörpern zu untersuchen, wurde Trastuzumab (Herceptin) in Nicotiana benthamiana unter Verwendung des auf Viren basierenden transienten Expressionssystems magnICON exprimiert. Immunblot-Analysen von rohen Pflanzenextrakten zeigten, dass Trastuzumab sich in Pflanzen meist in der vollständig assemblierten tetrameren Form anreichert. Die Aufreinigung von Trastuzumab aus N. benthamiana wurde mit einem Schema erreicht, das die Ammoniumsulfatfällung mit der Affinitätschromatographie kombinierte. Nach der Aufreinigung wurde die Spezifität des pflanzlichen Trastuzumab für den HER2-Rezeptor mit Herceptin verglichen und durch Western-Immunoblot bestätigt. Funktionelle Assays zeigten, dass aus Pflanzen hergestelltes Trastuzumab und Herceptin ähnliche antiproliferative In-vitro-Wirkungen auf Brustkrebszellen haben, die HER2 überexprimieren. Die Ergebnisse bestätigen, dass Pflanzen als Alternative zu traditionellen Antikörper-Expressionssystemen für die Produktion von therapeutischen mAbs entwickelt werden können.

Β-Sitosterol hemmt das Fortschreiten des Zellzyklus von glatten Muskelzellen der Aorta der Ratte durch Erhöhung des p21-cip1-Proteins
  • Ming-Hsien Chien,
  • Tong-Sheng Lee,
  • Yu-Chih Liang und
  • Wen-Sen Lee*

Die abnormale Proliferation von vaskulären glatten Muskelzellen (VSMCs) spielt eine zentrale Rolle bei der Pathogenese der Atherosklerose. β-Sitosterol, ein wichtiges Phytosterol, das in pflanzlichen Nahrungsmitteln vorkommt, ist dafür bekannt, Anti-Atherosklerose-Aktivität auszuüben. Die molekularen Mechanismen, die der β-Sitosterol-induzierten Antiproliferation von VSMCs zugrunde liegen, waren jedoch noch nicht klar. Diese Studie zeigte, dass β-Sitosterol (1-20 μM) konzentrationsabhängig die Proliferation von glatten Muskelzellen der Rattenaorta (RASMCs) ohne zytotoxische Wirkung hemmte. Die durchflusszytometrische Analyse zeigte, dass β-Sitosterol die Zellzyklusprogression durch Herunterregulierung von Cyclin E und cyclinabhängiger Kinase (CDK)2 und Hochregulierung von p21cip1 hemmte. In den mit β-Sitosterol behandelten RASMCs war die Bildung des CDK2-p21cip1-Komplexes erhöht und die nachweisbare CDK2-Aktivität verringert. Das Knockdown der Expression des p21cip1-Gens verhinderte den β-Sitosterol-induzierten Zellzyklusarrest in RASMCs. Zusammenfassend hemmte β-Sitosterol die VSMC-Proliferation, indem es die Spiegel des p21cip1-Proteins erhöhte, was wiederum die CDK2-Aktivität hemmte und schließlich den Fortschritt des Zellzyklus unterbrach.

Chemische Veränderungen durch Verarbeitung/Lagerung
Ascorbinsäure ist der einzige Biowirkstoff, der durch hohen hydrostatischen Druck besser konserviert wird als durch die thermische Behandlung eines pflanzlichen Getränks

Variationen des Gehalts an antioxidativen Verbindungen (Ascorbinsäure, Gesamtphenole und Gesamtcarotinoide), Gesamtantioxidanskapazität und Farbveränderungen in einem Gemüsegetränk (Tomaten, grüner Pfeffer, grüner Sellerie, Zwiebel, Karotte, Zitrone und Olivenöl) behandelt mit hoher hydrostatischer Druck (HHP) wurden in dieser Arbeit evaluiert. Die Auswirkungen der HHP-Behandlung, vier verschiedener Drücke (100, 200, 300 und 400 MPa) und vier Behandlungszeiten für jeden Druck (von 120 bis 540 s) wurden mit denen einer thermischen Behandlung (90-98 °C für 15 und ) verglichen 21 s). Die Hochdruckbehandlung hielt signifikant mehr Ascorbinsäure im Pflanzengetränk zurück als die thermische Behandlung. Zwischen HHP-behandelten und thermisch verarbeiteten Gemüsegetränken und unverarbeiteten Getränken wurden jedoch keine signifikanten Veränderungen der Gesamtphenole beobachtet. Farbänderungen (a*, b*, L, Chroma, h° und ΔE) waren bei druckbeaufschlagten Getränken geringer als bei thermisch behandelten Proben im Vergleich zu unverarbeiteten Getränken.

Einfluss von Druck und Temperatur auf die Abbaukinetik und Lagerstabilität von Gesamtanthocyanen in Heidelbeersaft
  • Roman Buckow* ,
  • Anja Kastell,
  • Netsanet Shiferaw Terefe und
  • Cornelis Versteeg

Die Abbaukinetik von Gesamtanthocyanen in Heidelbeersaft (Vaccinium myrtillus) wurde während der thermischen Verarbeitung durch Behandlung bei ausgewählten Temperaturen (60−121 °C) und kombinierter Hochdruck−Temperaturverarbeitung (100−700 MPa, 40−121 °C) untersucht. Die Stabilität von Anthocyanin wurde auch für mehrere dieser Behandlungen während der Lagerung bei 4, 25 und 40 °C untersucht. Sowohl Druck als auch Temperatur erhöhten sich d, die Abbaurate von Gesamtanthocyanen in Heidelbeersaft, was bedeutet, dass bei konstanter Temperatur Anthocyane mit steigendem Druck schneller abgebaut wurden. Beispielsweise wurde nach 20-minütigem Erhitzen bei 100 °C und Atmosphärendruck ein 32-prozentiger Abbau von Anthocyanen beobachtet, während bei 100 °C und 600 MPa etwa 50 % der gesamten Anthocyane verloren gingen. Der Abbau von Anthocyanen wurde mit steigenden Lagertemperaturen deutlich beschleunigt. Die kombinierte Druck-Temperatur-Behandlung von pasteurisiertem Saft führte zu einem etwas schnelleren Abbau von Gesamtanthocyanen während der Lagerung im Vergleich zu Hitzebehandlungen bei Umgebungsdruck. Der Abbau von Anthocyanen wurde am besten durch eine Reaktion 1.4. Ordnung unter allen untersuchten Bedingungen beschrieben. Es wird ein mathematisches Modell vorgestellt, das den Abbau von Blaubeer-Anthocyanen in Saft als Funktion von Druck, Temperatur und Behandlungszeit beschreibt.

Auswirkungen der thermischen Verarbeitung auf den Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA)-Nachweis von Milchrückständen in einer Modellnahrungsmittelmatrix

Lebensmittelprodukte und Zutaten werden häufig mit kommerziellen Enzyme-Linked Immunosorbent Assays (ELISAs) auf nicht deklarierte allergene Lebensmittelrückstände (einschließlich Milch) getestet. Über die Wirksamkeit dieser Kits bei thermisch verarbeiteten Lebensmitteln ist jedoch wenig bekannt. Diese Studie bewertete die Leistung von drei Milch-ELISA-Kits mit einem Modellnahrungsmittel, das mit mehreren Methoden verarbeitet wurde. Ein Modellnahrungsmittel (Gebäckteigquadrate) wurde mit fettfreier Trockenmilch in mehreren Konzentrationen versetzt. Die Teigquadrate wurden durch Kochen (100 °C für 2 Minuten), Backen (190 °C für 30 Minuten), Braten (190 °C für 2 Minuten) und Retorten (121 °C für 20 Minuten mit 17 psi Überdruck) verarbeitet. . Die Proben wurden mit drei kommerziellen ELISA-Kits analysiert: Neogen Veratox Total Milk, ELISA Systems β-Lactoglobulin und ELISA Systems Casein. Der Nachweis von Milchrückständen hängt von der Art der Verarbeitung des Lebensmittels und dem spezifischen Milchanalyt ab, auf den das ELISA-Kit abzielt. Bei allen verarbeiteten Proben (2-10% der erwarteten Werte) wurden unter Verwendung des β-Lactoglobulin-Kits schlechte Wiederfindungen erzielt. Bessere Wiederfindungen wurden in gekochten Proben (44 bzw. 59 %) unter Verwendung der Gesamtmilch- und Kasein-Kits erzielt. Diese Kits schnitten jedoch bei gebackenen (9 und 21 %) und frittierten (7 und 18 %) Proben schlecht ab. In den Retortenproben (23 und 28 %) wurden mäßige Wiederfindungen beobachtet. Der verminderte Nachweis in verarbeiteten Proben ist wahrscheinlich auf Proteinmodifikationen zurückzuführen, einschließlich Aggregation und Maillard-Reaktionen, die die Löslichkeit und Immunreaktivität der mit den ELISA-Methoden nachgewiesenen Antigene beeinträchtigen. Die beobachteten Abnahmen beim ELISA-Nachweis von Milch sind dramatisch genug, um Entscheidungen zur Risikobewertung zu beeinflussen.Ein geringerer Milchrückstand weist jedoch nicht unbedingt auf eine verminderte Allergenität hin. Diese ELISA-Kits sind nicht für alle Anwendungen akzeptabel, und Benutzer sollten die Stärken und Grenzen jeder Methode verstehen.

Thermisches Verhalten von Sojaproteinfraktionen in Abhängigkeit von ihren Herstellungsmethoden, individuellen Wechselwirkungen und Lagerbedingungen

Aus frischem und gelagertem Sojabohnenmehl wurden verschiedene Sojaproteinisolate (SPI) und Molkensojaprotein (WSP) Proben gewonnen. Einige Proben wurden einer langen, kalten Lagerung unterzogen. DSC-Thermogramme von SPI zeigten die beiden charakteristischen Endothermen, die der Denaturierung von β-Conglycinin und Glycinin entsprechen. Ein niedriger Wert der Denaturierungsenthalpie und eine hohe Glycinin-Denaturierungstemperatur waren mit einer Verringerung der Proteinlöslichkeit von SPI verbunden. DSC-Thermogramme von WSP zeigten auch zwei charakteristische Endothermen, die dem Kunitz-Trypsin-Inhibitor und dem Lectin entsprachen. Die Methoden und Bedingungen der Vorbereitung und Lagerung von WSP-Proben waren Faktoren, die ihr thermisches Verhalten veränderten. Einige SPI‐WSP‐Mischungen (1:1) zeigten komplexere Thermogramme und höhere Denaturierungstemperaturen. Thermogramme von SPI-denaturierten WSP-Mischungen zeigten, dass die thermische Stabilisierung von Sojabohnen-Speicherproteinen auf Protein-Protein-Wechselwirkungen zurückgeführt wurde. Die Unterschiede im thermischen Verhalten einzelner oder gemischter SPI und WSP konnten nicht anhand des Mineralgehalts erklärt werden.

Bewertung des phenolischen Profils und der antioxidativen Eigenschaften von Pardina-Linse, die von industrieller Dehydration betroffen sind
  • Yolanda Aguilera,
  • Montserrat Dueñas ,
  • Isabel Estrella,
  • Teresa Hernández,
  • Vanesa Benitez,
  • Rosa M. Esteban und
  • María A. Martin-Cabrejas*

Diese Studie präsentiert die Auswirkungen von Einweichen, Kochen und industriellen Dehydrationsbehandlungen auf das phenolische Profil und auch auf die antioxidativen Eigenschaften von Pardina-Linse. HPLC-PAC- und HPLC-MS (ESI)-Analysen identifizierten insgesamt 35 phenolische Verbindungen in rohen und verarbeiteten Linsenmehlen, entsprechend Katechinen und Procyanidinen (69 % der insgesamt identifizierten phenolischen Verbindungen), Flavonolen (17 %), Flavonen, und Flavanone (5%) und Hydroxybenzoesäure- und Hydroxyzimtverbindungen (5 bzw. 4%). Während des industriellen Prozesses nahmen Katechine und Procyanidine, Flavonole, Flavone und Flavanone ab, während Hydroxybenzoesäureverbindungen einen bedeutenden Anstieg aufwiesen. Darüber hinaus zeigten rohe Linsen hohe Werte der antioxidativen Aktivität (66,97 μmol Trolox/g), obwohl die thermische Verarbeitung abnahm, waren die Werte der antioxidativen Aktivität immer noch relevant. Somit macht das signifikante Vorkommen von bioaktiven Phenolverbindungen zusammen mit der interessanten antioxidativen Kapazität von dehydratisierten Linsenmehlen sie nützlich für die tägliche Aufnahme in die menschliche Ernährung als gebrauchsfertige Spezialmahlzeiten für bestimmte Bevölkerungsgruppen.

Stabilität von Lutein in Vollkorn-Backwaren, natürlich reich an Lutein oder angereichert mit freiem Lutein
  • El-Sayed M. Abdel-Aal* ,
  • J. Christopher Young ,
  • Humayun Akhtar und
  • Iwona Rabalski

Lutein ist ein gelber Farbstoff, der in gängigen Lebensmitteln vorkommt, die Gesundheit von Augen und Haut fördert und mit einem verringerten Risiko für altersbedingte Makuladegeneration und grauen Star in Verbindung gebracht wird. In der vorliegenden Studie wurden ausgewählte luteinreiche Weizen- und Maissorten von zwei Mühlen zu Vollkornmehlen gemahlen, um die Mehlgleichmäßigkeit zu verbessern. Die mit Lutein angereicherten und mit Lutein angereicherten Vollkornmehle wurden zu Brot, Keksen und Muffins verarbeitet, um die Luteinstabilität während des Backens und der anschließenden Lagerung zu untersuchen. Lutein und seine Isomere wurden nach Extraktion mit wassergesättigtem 1-Butanol durch LC-UV/vis und LC-MS getrennt, identifiziert und quantifiziert. Das Backen führte zu einer signifikanten Reduktion von all-trans-Lutein und der Bildung von cis-Lutein- und cis-Zeaxanthin-Isomeren. Die anschließende Lagerung bei Umgebungstemperatur hatte einen leichten Einfluss auf den Gehalt an all-trans-lutein. Die Auswirkungen der Verarbeitung waren bei mit Lutein angereicherten Produkten ausgeprägter, und die Abbaurate von Lutein wurde durch Konzentration und Backrezept beeinflusst. Angereicherte Kekse und Muffins zeigten im Vergleich zu Brot eine größere Luteinreduktion. Trotz der signifikanten Reduzierung von Lutein besaßen die angereicherten Backwaren immer noch angemessene Mengen pro Portion, die die tägliche Aufnahme und den Verzehr von Vollkornnahrungsmitteln verbessern würden.

Design eines multifunktionalen Nanohybridsystems des Phytohormons Gibberellinsäure unter Verwendung eines anorganischen geschichteten Doppelhydroxidmaterials
  • Inas H. Hafez ,
  • Mohamed R. Berber* ,
  • Keiji Minagawa,
  • Takeshi Mori und
  • Masami Tanaka

Um ein multifunktionales und anwendbares System des hochwertigen biotechnologischen Phytohormons Gibberellinsäure (GA) anzubieten, wurde ein Nanohybridsystem von GA unter Verwendung des anorganischen Mg-Al-Schichtdoppelhydroxidmaterials (LDH) formuliert. Die Ionenaustauschtechnik von LDH wurde verwendet, um das GA-LDH-Hybrid zu synthetisieren. Die Hybridstruktur von GA−LDH wurde durch verschiedene spektroskopische Techniken bestätigt. Die Nanohybridgröße wurde durch SEM mit 0,1 µm beschrieben. Die GA‐LDH‐Nanohybridstruktur war der Schlüsselparameter, der die GA‐Eigenschaften kontrollierte. Die geschichtete Molekülstruktur von LDH begrenzte die Wechselwirkung von GA-Molekülen in zweidimensionale Richtungen. Dementsprechend kristallisierten die GA-Moleküle nicht und wurden in einer amorphen Form freigesetzt, die zum Auflösen geeignet war. Bei verschiedenen simulierten Bodenlösungen zeigten die Nanohybride einen verzögerten Freisetzungsprozess gemäß der Higuchi-Kinetik. Der biologische Abbauprozess der interkalierten GA zeigte einen längeren Zeitraum der Bodenerhaltung sowie eine langsame Abbaurate.

Chemische Zusammensetzung von Lebensmitteln/Futtermitteln
Phenolische Verbindungen, die für die Superoxid-Dismutase-ähnliche Aktivität in Apfelessig mit hohem Brix verantwortlich sind
  • Kozo Nakamura* ,
  • Yasushi Ogasawara,
  • Kiyoshi Endou,
  • Seiji Fujimori,
  • Masahiro Koyama und
  • Hirofumi Akano

Apfelessig mit hohem Brixwert (HBAV) mit süffigen Trinkeigenschaften wurde mit einem höheren Anteil an Apfelinhaltsstoffen entwickelt. In HBAV und in regulärem Apfelessig (RAV) wurden Bestandteile von 4 Arten organischer Säuren, 20 Arten Aminosäuren, 3 Arten Zucker, 4 Arten Mineralien und Phenolen bestimmt. Diese Bestandteile, mit Ausnahme von Essigsäure, sind in HBAV häufiger vorhanden als in RAV. HBAV hatte im Vergleich zu RAV eine 7,1-mal höhere Superoxiddismutase (SOD)-ähnliche Aktivität. Diese Bestandteile, mit Ausnahme von Phenolen, hatten eine sehr geringe SOD-ähnliche Aktivität, und die Gesamtphenolspiegel in HBAV waren vergleichbar mit 181 mg Gallussäureäquivalenten/100 ml, was 6,0-mal häufiger vorkam als in RAV. Neun Arten von Phenolen, einschließlich zwei Arten von Hydroxycinnamaten, zwei Arten von Hydroxybenzoaten und fünf Arten von Hydroxycinnamoylquinaten, die aus dem Rohmaterial stammen, wurden bestimmt, aber es gab keine Ascorbinsäure und Flavonoide in HBAV. Chlorogensäure, 4-p-Cumaroylchinsäure und Kaffeesäure waren die drei wichtigsten Phenole, und ihre Gehalte betrugen 19,6, 13,5 bzw. 0,76 mg in 100 ml HBAV. Die Summe der Gehalte an Chlorogensäure und den Isomeren betrug 24,0 mg/100 ml, und der Prozentsatz betrug 56,9 % der insgesamt identifizierten Phenole in HBAV. Im RAV wurde als Phenole nur Chlorogensäure bestimmt, der Gehalt betrug 3,1 mg/100 ml. SOD-ähnliche Aktivitäten der Bestandteile von HBAV wurden durch hochgenaue Assays unter Verwendung von Essig-Rekonstitutionen erhalten, und jeder Beitrag zur SOD-ähnlichen Gesamtaktivität wurde gefunden. Als Ergebnis wurden 77,2% für die gesamte SOD-ähnliche Aktivität von HBAV unter Verwendung der bestimmten neun Phenole und anderer Bestandteile rekonstituiert. Chlorogensäuren waren am wirksamsten, und der Beitrag zur Gesamtaktivität betrug 41,7 %. Die am häufigsten vorkommenden Phenole, Chlorogensäuren, trugen am meisten zur SOD-ähnlichen Aktivität bei. Diese SOD-aktiven Phenole stammten aus Rohstoffen und blieben durch die Essigsäure-Fermentationsverfahren erhalten. Im Fermentationsprozess von HBAV blieben die aktiven Bestandteile gut erhalten, was einen Vorteil bei der Herstellung eines phenolreichen Produkts darstellte.

Phenolgehalt und antioxidative Aktivitäten bedeutender australischer Rotweine während des gesamten Weinherstellungsprozesses
  • Irine R. Ginjom ,
  • Bruce R. D’Arcy* ,
  • Nola A. Caffin und
  • Michael J. Gidley

Drei australische Rotweinsorten (Shiraz, Cabernet Sauvignon und Merlot) wurden mit verschiedenen Spektralmethoden auf ihre antioxidative Aktivität und eine Reihe von Gehalten an phenolischen Komponenten untersucht. Mehr als die Hälfte der gesamten phenolischen Verbindungen waren Tannine, während monomere Anthocyane und Flavonole in viel geringeren Mengen (<10 %) vorhanden waren. Die Entwicklung des Phenolgehalts und der entsprechenden antioxidativen Aktivitäten in Weinproben aus allen Stadien der Weinbereitung zeigte fortschreitende Veränderungen in Richtung kommerzieller Weine. Die antioxidative Aktivität der Weine in DPPH- und ABTS-Tests war positiv mit dem Gesamtphenolgehalt und den Tanninen korreliert. Vergleiche der drei Weinsorten basierend auf ihren einzelnen phenolischen Komponentengruppen und antioxidativen Aktivitäten zeigten begrenzte Unterschiede zwischen den verschiedenen Sorten. Wenn jedoch alle Variablen in einer Hauptkomponentenanalyse kombiniert wurden, wurde eine Sortendifferenzierung beobachtet. Die drei Rotweinsorten enthielten alle ähnliche und hohe Konzentrationen an Antioxidantien, trotz Unterschieden in der Rebsorte/Reifung und dem Weinherstellungsprozess, was darauf hindeutet, dass alle untersuchten Rotweine damit verbundene gesundheitliche Vorteile haben würden.

Holunder (Sambucus nigra L.) Wein: Ein Produkt, das reich an gesundheitsfördernden Verbindungen ist
  • Valentina Schmitzer* ,
  • Robert Veberic,
  • Ana Slatnar und
  • Franci Stampar

Farbkomponenten, antioxidatives Potenzial und Gesamtphenolgehalt wurden in Holundermost und Wein überwacht. Unter den einzelnen phenolischen Verbindungen wurden Quercetin- und Kaempferol-Verbindungen, Phenolsäuren und Anthocyane mit Hochleistungsflüssigkeitschromatographie gekoppelt mit Massenspektrometrie nachgewiesen. Konventionelle önologische Parameter wurden in Holunderwein gemessen und mit Trauben- und anderen Fruchtweinen verglichen. Holunderwein hat eine moderate Ethanolkonzentration, eine intensive Rotfärbung und einen höheren pH-Wert im Vergleich zu den meisten Rotweinen. Der Gesamtphenolgehalt von Holundermost und Wein reichte bis 2004,13 GAE L−1. Das antioxidative Potenzial von Holunderwein lag im Bereich von Rotwein, und es wurde eine enge Korrelation zwischen dem Gesamtphenolgehalt und dem antioxidativen Potenzial von Holunderwein festgestellt. Anthocyane waren die am häufigsten vorkommenden Phenole in Holunderwein in enger Korrelation mit dem Farbton, und ihr Gehalt nahm mit der Alterung signifikant ab. In ähnlicher Weise wurde eine Abnahme des Gesamtphenolgehalts und des antioxidativen Potenzials nach der Lagerung festgestellt.

Pflanzen- und Tierschutzchemie
Herbizide Wirkung von Cineol-Derivaten

Ätherische Öle und ihre Bestandteile haben Potenzial als ökologisch verträgliche Pestizide, die auch über neuartige Wirkungsweisen verfügen können. In dieser Arbeit wurden Hydroxy- und Esterderivate der natürlich vorkommenden Monoterpenoide 1,8-Cineol 3, dem Hauptbestandteil der meisten Eukalyptusöle, und 1,4-Cineol 4 hergestellt und deren herbizide Wirkung im Vorauflauf gegen Einjähriges Weidelgras (Lolium rigidum) und Rettich (Raphanus sativus var. Long Scarlet) in laborbasierten Bioassays untersucht. 1,8-Cineol, Eukalyptusöl und alle Derivate zeigten eine dosisabhängige herbizide Wirkung gegen einjähriges Weidelgras und Rettich, wobei viele der Derivate eine verbesserte herbizide Wirkung im Vergleich zu 1,8-Cineol und Eukalyptusöl mit hohem Cineolgehalt zeigten. Eine erhöhte Aktivität von Cineolester-Derivaten im Vergleich zu ihren assoziierten Hydroxycineolen und Carbonsäuren wurde nicht beobachtet. Es wurde keine Beziehung zwischen der Lipophilie des Carbonsäureanteils von Cineolester-Derivaten und der herbiziden Aktivität beobachtet. Die Ergebnisse zeigen, dass diese Cineol-Derivate umweltverträgliche Herbizide sein könnten.

Antimikrobielle Aktivität von lipophilen Extrakten aus der Vogeleierschalenoberfläche
  • Olivier Wellman-Labadie* ,
  • Simon Lemaire,
  • Karlheinz Mann,
  • Jaroslav Picman und
  • Maxwell T. Hincke

Die Kutikula der Vogeleierschale ist die wachsartige äußerste Schicht der mineralisierten Eierschale in direktem Kontakt mit der Umwelt. In dieser Studie wurden lipophile Eierschalen-Oberflächenextrakte von drei heimischen Arten auf ihre antimikrobielle Aktivität untersucht. Hühner- und Gänseextrakte zeigten eine starke bakterizide Wirkung sowohl gegen Gram-positive als auch gegen Gram-negative Bakterien, während bei Oberflächenextrakten aus Enteneierschalen keine Aktivität nachgewiesen werden konnte. Unter Verwendung des Huhns als Modellart eliminierte die Auswertung von Eiweiß, Fäkalien und Extrakten der Uropygialdrüsen diese als potenzielle Quelle der beobachteten Aktivität. Die Ergebnisse legen nahe, dass lipophile Komponenten während seiner Bildung in das Ei eingebaut werden und eine Rolle bei der antimikrobiellen Abwehr spielen. Diese Studie stellt die erste erfolgreiche Extraktion und Bewertung lipophiler antimikrobieller Komponenten aus dem Vogelei dar.

Umweltchemie
Stabilisierung von Kerosin/Wasser-Emulsionen mit Bioemulgatoren, die durch Fermentation von Hemicellulose-Zuckern mit Lactobacillus pentosus . gewonnen werden
  • Oscar Manuel Portilla-Rivera ,
  • Ana Maria Torrado,
  • José Manuel Domínguez und
  • Ana Belén Moldes*

Die Ergebnisse der vorliegenden Studie zeigen, dass Lactobacillus pentosus extrazelluläre Bioemulgatoren produzieren kann, indem Hemizellulosezucker aus Traubentrester als Kohlenstoffquelle verwendet werden. Die Wirksamkeit dieser Bioemulgatoren (LPEM) wurde durch die Herstellung von Kerosin/Wasser (K/W)-Emulsionen in Gegenwart und Abwesenheit dieser Emulgatoren untersucht. Verschiedene Parameter wie relatives Emulsionsvolumen (EV), Stabilisierungskapazität (ES), Viskosität und Tröpfchengröße von K/W-Emulsionen wurden gemessen. Die EV-Werte für durch konzentriertes LPEM stabilisierte K/W-Emulsionen betrugen nach 72 h Emulsionsbildung ca. 74,5% mit ES-Werten von 97%. Diese Werte waren höher als diejenigen, die mit Dodecylnatriumsulfat als Emulgator erhalten wurden (EV = 62,3% und ES = 87,7%). Darüber hinaus erzeugten durch LPEM stabilisierte K/W-Emulsionen polydisperse Emulsionen mit Tröpfchen mit einem Radius zwischen 10 und 40 μm, die kleiner waren als diejenigen, die für K/W-Emulsionen ohne LPEM erhalten wurden (Tröpfchenradius = 60 –100 μm). Darüber hinaus lagen die Viskositätswerte der K/W-Emulsionen ohne und mit LPEM bei ca. 236 bzw. 495 cP.

Speziesabhängiger Abbau von Ciprofloxacin in einem membrananodischen Fenton-System

Die anodische Fenton-Behandlungsmethode (AFT) wurde erfolgreich zur Entfernung von Ciprofloxacin (CIP), einem weit verbreiteten Fluorchinolon-Antibiotikum, aus wässriger Lösung angewendet. Es wurde festgestellt, dass die Abbaukinetik speziesabhängig ist. Bei einem anfänglichen pH-Wert von 3,2 blieb CIP in seiner kationischen Form und die Kinetik folgte einem zuvor entwickelten AFT-Modell. Bei einem anfänglich nahezu neutralen pH-Wert änderte sich die CIP-Spezation während des Abbaus aufgrund von pH-Änderungen während des Prozesses, und kein offensichtliches Modell passte zu den Daten. Dichtefunktionaltheorie(DFT)-Rechnungen zeigten eine protonierte Spezies-abhängige Reaktionsaffinität zu Hydroxylradikalen. Ein neues Modell basierend auf dem AFT-Modell unter Hinzufügung der Speziesverteilung während des Abbaus wurde abgeleitet, und es wurde gezeigt, dass es die Abbaukinetik erfolgreich beschreibt. Der Abbau von Referenzverbindungen bestätigte weiterhin, dass die freie Carbonsäuregruppe, die zu den Speziesänderungen beiträgt, eine Schlüsselrolle im beobachteten Abbaumuster spielt. Darüber hinaus bestätigte der Abbau von Referenz-CIP‐Metallkomplexen, dass die Bildung dieser Komplexe keinen großen Einfluss auf das Abbaumuster hat. Die Optimierung des CIP-Abbaus wurde bei pH 3,2 durchgeführt, wobei ein optimales H2O2/Fe2+-Verhältnis zwischen 10:1 und 15:1 gefunden wurde. Drei Abbauwege basierend auf Massenspektrometriedaten wurden ebenfalls vorgeschlagen: (1) Hydroxylierung und Defluorierung am aromatischen Ring, (2) oxidative Decarboxylierung und (3) Oxidation am Piperazinring und Dealkylierung. Am Ende der AFT-Behandlung wurden weder CIP noch seine Abbauprodukte nachgewiesen, was auf eine erfolgreiche Entfernung der antibakteriellen Eigenschaften hinweist.

Arsenbelastung der Umwelt−Nahrungskette: Eine Untersuchung über Weizen als Testpflanze zur Untersuchung von phytoverfügbarem Arsen in italienischen Agrarböden und als Quelle für anorganisches Arsen in der Nahrung
  • Francesco Cubadda* ,
  • Silvia Ciardullo,
  • Marilena D’Amato,
  • Andrea Raggi,
  • Federica Aureli und
  • Marina Carcea

Siebenhundertsechsundzwanzig Proben von Weizenkörnern aus den meisten italienischen landwirtschaftlichen Gebieten wurden zu 141 Mischproben zusammengefasst, die hinsichtlich geografischer Herkunft und Weizensorte homogen waren. Die durchschnittliche Arsenkonzentration der gepoolten Proben betrug 9 ng g-1 mit einem Bereich von 2-55 ng g-1 (Trockengewichtsbasis). Die Ausbreitung der Arsenkonzentrationen (Variationskoeffizient 91 %) stand im Zusammenhang mit der räumlichen Variabilität in Verbindung mit geochemischen und Umweltfaktoren. Die zeitliche Variabilität wurde durch eine 3-jährige Längsschnittstudie an 7 Weizensorten untersucht, die in 22 Gebieten Mittel- und Norditaliens angebaut wurden. Die durchschnittliche Variation des Arsengehalts von Jahr zu Jahr war gering, und der Durchschnitt der Variationskoeffizienten betrug 23 %. Diese Ergebnisse zeigen, dass eine Kartierung von phytoverfügbarem Arsen in landwirtschaftlich genutzten Böden durch Messung der Arsenkonzentration in repräsentativen Weizenkornproben durchgeführt werden kann. Die Speziation von Arsen im Getreide zeigte, dass As(III) und As(V) die wichtigsten As-Verbindungen sind, was die Bedeutung von Weizen als Quelle für anorganisches Arsen in der Nahrung unterstreicht.

Aromen und Aromen/Chemosensorische Wahrnehmung
Analyse, Vorkommen und potenzielle sensorische Bedeutung von fünf polyfunktionellen Mercaptanen in Weißweinen
  • Laura Mateo-Vivaracho,
  • Julian Zapata,
  • Juan Cacho und
  • Vicente Ferreira*

Für die Analyse von 2-Furfurylthiol (FFT), 4-Methyl-4-mercapto-2-pentanon (MP), 3-Mercaptohexylacetat (MHA), 3-Mercaptohexanol ( MH) und Benzylmercaptan (BM) in 136 Weißweinen aus verschiedenen Teilen der Welt. Es wurde festgestellt, dass die Gesamtunsicherheit der Bestimmungen etwa 20 % beträgt, was angesichts der geringen Konzentrationen dieser Verbindungen als zufriedenstellend angesehen wurde. Die Werte reichten von den Nachweisgrenzen der Methode (0,5 0,6 2,0 8,0 bzw. 0,5 ng/L für FFT, MP, MHA, MH und BM) bis zu 225 87,9 591 7255 und 131 ng/L, was bedeutet, dass fast alle von ihnen erreichen bei manchen Weinen mehr als 100 Geruchseinheiten. Die Gehalte sind sowohl stark an die Rebsorte (mit Ausnahme von FFT) als auch an die Herkunft (bei Sauvignon Blanc-Proben) gebunden, jedoch sind die Variationsbreiten innerhalb der Gruppen so groß, dass keine klaren Trauben beobachtet werden konnten. Verschiedene sensorische Tests an Weißweinmodellen zeigten, dass all diese Verbindungen bereits in geringer Konzentration eine herausragende Rolle für das Weinaroma spielen und zu fruchtigen, frischen und grünen Noten beitragen. In einigen Weinen sind sie in Konzentrationen vorhanden, die hoch genug sind, um als echte Schlagwirkstoffe zu wirken.

Lebensmittelchemie/Biochemie
Vergleich zur Charakterisierung von Longan (Dimocarpus longan Lour.) Polyphenoloxidase mit endogenen und exogenen Substraten
  • Jian Sonne* ,
  • Ezhen Zhang,
  • Liangxiong Xu ,
  • Zhichun Li,
  • Zhenxing Wang und
  • Changbao Li

Longan-Polyphenoloxidase (PPO) wurde extrahiert und unter Verwendung von Ammoniumsulfatfällung und Dialyse teilweise gereinigt. Die PPO-Charakterisierungen wurden mit endogenem Substrat (−)-Epicatechin und exogenem Substrat Catechol verglichen. Der optimale pH-Wert und die optimale Temperatur für die PPO-Aktivität waren bei der Reaktion mit beiden Substraten unterschiedlich. Die Zugabe von Ethylendiamintetraessigsäure-Dinatriumsalz zu beiden Substrat-Enzym-Systemen zeigte die gleiche geringste Hemmung der PPO-Aktivität. L-Ascorbinsäure und L-Cystein waren die besten Inhibitoren des endogenen Substrat-Enzym-Systems, während L-Ascorbinsäure und Glutathion die wirksamsten Inhibitoren des exogenen Substrat-Enzym-Systems waren. Kupfer(Cu2+), Eisen(Fe3+) und Eisen(Fe2+)-Ionen beschleunigten die enzymatisch katalysierten Reaktionen beider Substrate. Kinetische Analysen zeigten, dass Longan-PPO stark an endogenes Substrat bindet, aber eine höhere katalytische Effizienz gegenüber exogenem Substrat besitzt, und darüber hinaus wurde (−)-Epicatechin als das optimale Substrat für Longan-PPO bestimmt. Diese Studie ist nützlich, um den enzymatisch-katalysierten Bräunungsmechanismus von Longan-Frucht nach der Ernte zu beleuchten.

Histaminol: Identifizierung und HPLC-Analyse einer neuen Verbindung in Wein
  • Matteo Bordiga* ,
  • Fabiano Travaglia,
  • Monika Locatelli,
  • Marco Arlorio und
  • Jean Daniel Coïsson

Histaminol, ein geringfügiger Histaminmetabolit, der aus Imidazolacetaldehyd stammt, wurde in einer so komplexen Lebensmittelmatrix wie Wein nachgewiesen. Das Standardmolekül wurde synthetisiert und anschließend die chemische Struktur durch ESI-MS- und NMR-Messungen bestätigt. Die Entwicklung, Optimierung und hausinterne Validierung einer HPLC-DAD-Chromatographiemethode zur quantitativen Bestimmung von Histaminol in Wein werden beschrieben und diskutiert. Die erweiterte Unsicherheit (U(k=2)) des Verfahrens wurde auf 11,06 % geschätzt. Zwanzig kommerzielle italienische Weinproben wurden ausgewählt. Alle Proben (16 Rot- und 4 Weißweine) wurden nach einem C-18 SPE-Kartuschenfraktionierungsverfahren analysiert. Der Gehalt dieses Alkohols lag im Bereich von 0,289-1,094 mg/L (Mindest- und Höchstwerte wurden für Nero d’Avola Jahrgang 2007 bzw. Barolo Jahrgang 1969 ermittelt).

Proteinaggregation in Weißweinen: Einfluss der Temperatur auf Aggregationskinetik und -mechanismen
  • Marie Dufrechou,
  • Francois-Xavier Sauvage,
  • Benoit Bach und
  • Aude Vernhet*

Hohe Temperaturen (typischerweise 80 °C) werden häufig verwendet, um die Weinstabilität im Hinblick auf Proteintrübungen zu beurteilen oder um Mechanismen zu untersuchen, die an ihrer Bildung beteiligt sind. Dynamische Lichtstreuungsexperimente wurden durchgeführt, um die Aggregationskinetik und Aggregateigenschaften in Weißweinen bei verschiedenen Temperaturen (30–70 °C) zu verfolgen. Die Aggregation wurde während des Erhitzens und Abkühlens auf 25 °C verfolgt. Die Ergebnisse wurden mit der Untersuchung der Zeit−Temperatur−Abhängigkeit der hitzeinduzierten Proteinaggregation gekoppelt. Bei niedriger Temperatur (40 °C) entwickelte sich während des Erhitzens eine Aggregation. Kolloidale Gleichgewichte waren derart, dass attraktive Wechselwirkungen zwischen den Spezies zur schnellen Bildung von mikrometergroßen Aggregaten führten. Bei höheren Temperaturen (60 und 70 °C) wurde eine verstärkte Proteinfällung erwartet und beobachtet. Hohe Temperaturen verhinderten jedoch eine Aggregation, die hauptsächlich beim Abkühlen entstand. Je nach Wein führte die Abkühlung zur Bildung von submikronischen metastabilen Aggregaten, die durch elektrostatische Abstoßung stabilisiert wurden, oder die schnelle Bildung von mikrometergroßen Aggregaten, die zur Sedimentation neigen.

Umfassende Studie zur Entwicklung der Gas−Flüssigkeitsverteilung von Aromaverbindungen während der alkoholischen Weingärung
  • Sumallika Morakul,
  • Violaine Athes,
  • Jean-Roch Mouret und
  • Jean-Marie Sablayrolles*

Die Berechnung der Gas-Flüssigkeit-Aufteilung aromatischer Moleküle während der Gärung bei der Weinherstellung ist wichtig, um den Aromaverlust zu minimieren und die Gärbedingungen zu optimieren. In dieser Studie wurde der Einfluss der wichtigsten Fermentationsparameter auf die Verteilungskoeffizienten (ki) von höheren Alkoholen (2-Methylpropan-1-ol und 3-Methylbutan-1-ol) und Estern (Ethylacetat, 3-Methyl-1 -Butylacetat und 2-Ethylhexanoat) bewertet. Die Ki-Werte wurden zuerst in synthetischen Medien bestimmt, die Most und Wein simulieren. Sie variierten sowohl mit der Hydrophobie der Verbindung als auch mit der Zusammensetzung des Mediums beträchtlich. Dann wurde der Einfluss der Temperatur auf ki quantifiziert. Das Fehlen jeglicher Auswirkungen der Gaszusammensetzung wurde auch durch den Ersatz von Luft durch CO2 festgestellt. Schließlich wurde der Einfluss des CO2-Strippens durch die Durchführung spezifischer Fermentationen bewertet, bei denen die CO2-Produktionsrate durch Perfusion mit assimilierbarem Stickstoff konstant gehalten wurde. Diese Fermentationen zeigten, dass das CO2-Strippen im Gegensatz zu Temperatur und Mostzusammensetzung die Gas-Flüssigkeit-Verteilung von höheren Alkoholen und Estern nicht veränderte.

Synthese von 7-Hydroperoxycholesterin und seine Trennung, Identifizierung und Quantifizierung in cholesterinbeheizten Modellsystemen
  • Gislaine C. Nogueira ,
  • Bruna Z. Costa ,
  • Antonio E. M. Crotti und
  • Neura Bragagnolo*

7-Hydroperoxycholesterin gilt als Zwischenprodukt des Cholesterinoxidationsweges als erstes Produkt, das gebildet wird, wenn Cholesterin durch Triplettsauerstoff oxidiert wird. Es gibt jedoch eine Einschränkung bei Studien zum Cholesterin-Mechanismus aufgrund des Fehlens eines analytischen Standards für 7-Hydroperoxycholesterin aufgrund seiner geringen Stabilität. Um die Bildung von Hydroperoxiden in auf 140, 180 und 220 °C erhitzten Cholesterinmodellsystemen zu verifizieren, wurde 7α-Hydroperoxycholesterin durch Cholesterinphotooxidation gefolgt von Umlagerung bei Raumtemperatur in Chloroform synthetisiert. Seine Struktur wurde auf der Grundlage von 13C-NMR und Massenspektren, die durch APCI-LC-MS erhalten wurden, bestätigt. Die synthetisierte Verbindung wurde auch als Standard für die Quantifizierung von 7-Hydroperoxycholesterin als Summe von 7α- und 7β-Hydroperoxycholesterin verwendet. Die Ergebnisse zeigten, dass 7-Hydroperoxycholesterin die erste Verbindung ist, die bei niedrigeren Temperaturen (140 °C) gebildet wird. Die Konzentration des 7-Hydroperoxycholesterins hängt jedoch von der Temperatur und der Expositionszeit ab: Je höher die Zeit, desto höher die Menge an 7-Hydroperoxycholesterin bei niedrigeren Temperaturen und je niedriger die Zeit, desto niedriger die Menge an 7-Hydroperoxycholesterin bei höhere Temperaturen (180 und 220 °C). Durch die Bildung von 7-Hydroperoxycholesterin konnte der bekannte Cholesterinoxidationsmechanismus in drei Phasen (Initiierung, Propagation und Termination) einmal bei niedrigeren Temperaturen bestätigt werden, das Stadium der Cholesterinoxidation ist initiiert, bei dem die Hydroperoxidbildung überwiegt.

Molekulare Ernährung
Einfluss der Verarbeitung auf die allergenen Eigenschaften von Pistazien, untersucht in Vitro
  • Reihaneh Noorbakhsh,
  • Seyed Ali Mortazavi,
  • Mojtaba Sankian ,
  • Fachri Shahidi,
  • Soheila J. Maleki ,
  • Leila Roozbeh Nasiraii,
  • Reza Falak,
  • Hamid Reza Sima und
  • AbdolReza Varasteh*

Pistazie (Pistacia vera) ist eine Baumnuss, von der berichtet wurde, dass sie IgE-vermittelte allergische Reaktionen verursacht. Diese Studie wurde durchgeführt, um die Unterschiede zwischen verschiedenen Pistaziensorten und den Einfluss unterschiedlicher Verarbeitung auf die IgE-Bindungskapazität von ganzen Pistazienproteinextrakten zu untersuchen. Der Einfluss verschiedener Prozesse auf die Allergenität wurde mit kompetitiven Hemm-ELISA und Western-Blotting-Assays untersucht. Die Western-Blotting-Ergebnisse von Extrakten aus Pistaziensorten zeigten keinen deutlichen Unterschied zwischen ihnen. Die IgE-Bindungskapazität war bei dem aus Dampf gerösteten Proteinextrakt signifikant geringer als aus rohen und trocken gerösteten Pistazien. Die Ergebnisse der sensorischen Bewertungsanalyse und der hedonischen Bewertung zeigten keine signifikanten Unterschiede in Farbe, Geschmack, Aroma und Gesamtqualität von rohen, gerösteten und dampfgerösteten Pistazien-Behandlungen. Das wichtigste Ergebnis der vorliegenden Studie war die erfolgreiche Reduzierung der IgE-Bindung durch Pistazienextrakte durch Dampfröstverfahren ohne signifikante Veränderungen der sensorischen Qualität des Produktes.

Die In-vitro-Biokonversion von Polyphenolen aus schwarzem Tee und Rotwein/Traubensaft durch die menschliche Darmmikrobiota zeigt eine starke interindividuelle Variabilität
  • Gabriele Groß,
  • Doris M. Jacobs* ,
  • Sonja Peters,
  • Sam Possemiers,
  • John van Duynhoven,
  • Elaine E. Vaughan und
  • Tom van de Wiele

Diätetische Polyphenole in Tee und Wein werden mit positiven Auswirkungen auf die Gesundheit in Verbindung gebracht. Nach der Einnahme werden die meisten Polyphenole von der Darmmikrobiota metabolisiert. Die aktuelle Studie zielte darauf ab, die interindividuelle Variation der mikrobiellen Polyphenol-Biokonversion im Darm von 10 gesunden menschlichen Probanden zu untersuchen. In-vitro-Fäkal-Batch-Fermentationen, die Bedingungen im distalen Dickdarm simulieren, wurden unter Verwendung von Polyphenolen aus schwarzem Tee und einer Mischung aus Rotwein und Traubensaft durchgeführt. Die mikrobielle Biokonversion wurde durch NMR- und GC-MS-basierte Profilierung verschiedener Metaboliten und Phenole überwacht. Die komplexen Polyphenolgemische wurden zu einer begrenzten Anzahl von Schlüsselmetaboliten abgebaut. Jeder Proband zeigte ein spezifisches Metabolitenprofil, das sich in Zusammensetzung und Zeitverlauf sowie in der Konzentration dieser Metaboliten unterschied. Darüber hinaus wurden deutliche Unterschiede in Abhängigkeit von den Polyphenolquellen beobachtet. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass unterschiedliche Metabolitenpfade zwischen Individuen zu unterschiedlichen Metabolomprofilen führen und daher hypothetische gesundheitliche Auswirkungen zwischen den Probanden unterschiedlich sind.

Auswirkungen von Protocatechusäure auf Transfett-induzierte Lebersteatose bei Mäusen
  • Wen-Hu-Liu,
  • Chun-Che Lin ,
  • Zhi Hong Wang,
  • Mei-Chin Mong und
  • Mei-Chin-Yin*

Die Auswirkungen von Protocatechusäure (PCA) auf die Leberaktivität und/oder die mRNA-Expression von lipogenen Enzymen und Sterol-Regulatory-Element-bindenden Proteinen (SREBPs) bei Mäusen, die mit einer trans-Fettsäure (TFA)-reichen Diät gefüttert wurden, wurden untersucht. PCA mit 1, 2 oder 4% wurde für 10 Wochen bereitgestellt. Die Ergebnisse zeigten, dass die TFA-Diät die Leberaktivität und die mRNA-Expression von Fettsäure-Synthase, 3-Hydroxy-3-Methylglutaryl-Coenzym-A-Reduktase, Stearoyl-CoA-Desaturase-1 und SREBP-1c (p < 0,05) signifikant erhöhte, jedoch die Aufnahme von PCA verminderte signifikant die Aktivität und mRNA-Expression dieser lipogenen Faktoren und verringerte die hepatische Lipidakkumulation (P < 0,05). Die TFA-Diät erhöhte die Leberwerte von TFA und proinflammatorischen Zytokinen signifikant (p < 0,05). Jedoch senkte die PCA-Aufnahme signifikant den Lebergehalt von 18:1 trans und 18:2 trans sowie den Spiegel der Testzytokine (P < 0,05). Diese Ergebnisse zeigen, dass PCA ein wirksames Mittel zur Abschwächung von TFA-induzierter Lebersteatose ist.

Toxikologie in Landwirtschaft und Ernährung
Nationale Studie zur Exposition von professionellen Anwendern gegenüber Pestiziden: Eine Untersuchung auf der Grundlage von Biomarkern im Urin
  • Shelley A. Harris* ,
  • Paul J. Villeneuve ,
  • Charlene D. Crawley ,
  • James E. Mays ,
  • Roger A. Jährlich ,
  • Kirk A. Hurto und
  • John D. Meeker

Epidemiologische Studien zu Pestiziden unterliegen erheblichen Verzerrungen aufgrund von Expositions-Fehlklassifizierungen. Obwohl Rasenapplikatoren einer Vielzahl von Pestiziden ausgesetzt sind, wurden diese Expositionen nicht gut charakterisiert. Dieses Papier beschreibt eine Studie mit wiederholten Messungen von 135 TruGreen Applikatoren über drei Sprühsaisons durch die Sammlung von 1028 Urinproben. Diese Applikatoren wurden in sechs Städten in den Vereinigten Staaten eingesetzt. Für die Muttersubstanzen 2,4-D, MCPA, Mecoprop, Dicamba und Imidacloprid sowie für die Insektizid-Metaboliten MPA und 6-CNA wurden 24-Stunden-Schätzungen (μg) berechnet. Deskriptive Statistiken wurden verwendet, um die Urinkonzentrationen dieser Pestizide zu charakterisieren, während gemischte Modelle verwendet wurden, um die Verteilung der Varianz in Bezug auf Stadt, Jahreszeit, Individuum und Tag der Probenahme zu beschreiben. Die Beiträge zur Gesamtvarianz, die durch jeden dieser Faktoren erklärt werden, variierten erheblich je nach Art des Pestizids. Die Implikationen für die Charakterisierung der Expositionen dieser Arbeitnehmer im Rahmen einer Kohortenstudie werden diskutiert.

Bindung von Oxytetracyclin an Rinderserumalbumin: spektroskopische und molekulare Modellierungsuntersuchungen
  • Zhenxing-Chi,
  • Rutao Liu* ,
  • Yue Teng,
  • Xiaoyan Fang und
  • Canzhu Gao

Die Rückstände des weit verbreiteten Tierarzneimittels Oxytetracyclin (OTC) in der Umwelt (z. B. Tierfutter, Böden, Oberflächenwasser und Grundwasser) sind potenziell schädlich. Die Kenntnis seiner Bindung an Proteine ​​trägt zum Verständnis seiner Toxizität in vivo bei. Diese Arbeit etabliert den Bindungsmodus von OTC mit Rinderserumalbumin (BSA) unter physiologischen Bedingungen durch spektroskopische Methoden und molekulare Modellierungstechniken. Der innere Filtereffekt wurde eliminiert, um genaue Daten (Bindungsparameter) zu erhalten. Auf der Grundlage der thermodynamischen Ergebnisse und Standortmarkerkompetitionsexperimente wurde angenommen, dass OTC hauptsächlich durch elektrostatische Wechselwirkung an die Stelle II (Subdomäne IIIA) von BSA bindet. Darüber hinaus wurden unter Verwendung des mit CPH-Modellen etablierten BSA-Modells molekulares Docking und einige andere molekulare Modellierungsmethoden angewendet, um weiter zu definieren, dass OTC mit den Resten Arg 433, Arg 436, Ala 429 und Pro 516 von BSA interagiert. Darüber hinaus zeigten Ergebnisse der UV−sichtbaren Absorption, der synchronen Fluoreszenz und des Circulardichroismus (CD), dass die Bindung von OTC Konformationsänderungen und einige Mikroumgebungsänderungen von BSA verursachen kann. Die Arbeit liefert genaue und vollständige Basisdaten zur Klärung der Bindungsmechanismen von OTC mit BSA in vivo und ist hilfreich, um seine Wirkung auf die Proteinfunktion während seines Transports und seiner Verteilung im Blut zu verstehen.

Die Kupferaufnahme wird durch die Hemmung der Phenylalanin-Ammoniak-Lyase in diploider und tetraploider Kamille unterschiedlich moduliert
  • Jozef Kováčik* ,
  • Bořivoj Klejdus,
  • Josef Hedbavny , und
  • Jerzy Zoń

Die Wirkung der Hemmung der Phenylalanin-Ammoniak-Lyase (PAL) durch 2-Aminoindan-2-phosphonsäure (AIP) in kupferexponierten diploiden und tetraploiden Wurzeln der Kamille (Matricaria chamomilla) wurde in einem Kurzzeitexperiment (24 h) untersucht. Cu rief eine stärkere Induktion der PAL-Aktivität und Akkumulation von löslichen Phenolen, Flavonolen (Quercetin und Kaempferol) und Lignin in diploiden Pflanzen hervor, während sich AlCl3-reaktive Flavonoide und Phenolsäuren nicht hinsichtlich der Ploidie unterschieden. Die Mengen an Wasserstoffperoxid und Superoxid sind auch vorzugsweise im Diploid erhöht. Überraschenderweise wurde die PAL-Aktivität in beiden +AIP-Kultivaren wiederhergestellt, die umgekehrt mit der Akkumulation von freiem Phenylalanin korreliert. Ungeachtet dessen waren die gesamten löslichen Phenole und Flavonole in diploiden Cu+AIP-Wurzeln stärker erschöpft. Lösliche Proteine ​​nahmen als Reaktion auf Cu ab und AIP hatte keine Wirkung. Unter den freien Aminosäuren stieg Prolin in Cu+AIP-Diploiden deutlicher an, was darauf hindeutet, dass dies ein Schutzmechanismus bei Bedingungen mit erschöpftem Phenolgehalt sein könnte. Die Abnahme des Kaliumgehalts war ploidieunabhängig, das Kalzium stieg in allen Cu-Varianten und das Fe nahm in den Cu-exponierten Tetraploiden zu. Der Cu-Gehalt der Triebe unterschied sich bei Cu-exponierten Sorten nicht, aber diploide Wurzeln enthielten mehr Cu. AIP verringerte das Wurzel-Cu, erhöhte jedoch die Spross-Cu-Mengen in diploiden Pflanzen, während tetraploide Pflanzen keine ähnlichen Reaktionen zeigten. Diese Daten weisen darauf hin, dass die Hemmung des Wurzel-Phenolstoffwechsels durch AIP ausreichend wirksam war, sodass sich Cu in diploiden Trieben anreichern konnte. Die vorliegenden Ergebnisse werden im Kontext der verfügbaren Daten zu AIP-Effekten und im Hinblick auf die Rolle von Phenolen bei der Metallaufnahme diskutiert.

Vergleichende Wirkungen von Cellulose und löslichen Ballaststoffen (Pektin, Konjak-Glucomannan, Inulin) auf die fäkale Wassertoxizität gegenüber Caco-2-Zellen, fäkalen Bakterienenzymen, Gallensäure und kurzkettigen Fettsäuren

Das Ziel dieser Studie war es, die Auswirkungen von Cellulose und drei löslichen Ballaststoffen, Pektin, Konjak-Glucomannan (KGM) und Inulin, auf die Zytotoxizität und DNA-Schädigung von fäkalwasserbehandelten Caco-2-Zellen, einer menschlichen Kolon-Adenokarzinom-Zelle, zu vergleichen Linie, und die Fäkalkomponenten zu untersuchen, die potenziell die Fäkaltoxizität modulieren, d. h. bakterielle Enzyme, Gallensäuren und kurzkettige Fettsäuren. Sechs Wochen alte BALB/cJ-Mäuse wurden nach dem Zufallsprinzip einer AIN-93-Diät zugeteilt, die 3 Wochen lang keine Ballaststoffe (faserfrei) oder 5% (w/w) Cellulose, Pektin, KGM und Inulin enthielt. Kot wurde während der Tage 18–21 gesammelt. Fäkalwasser wurde mit Caco-2-Zellen co-inkubiert, um die Zytotoxizität und DNA-Schädigung zu bestimmen. Außerdem wurden die fäkalen Bakterienenzyme, Gallensäuren und kurzkettigen Fettsäuren bestimmt. Die Ergebnisse zeigten, dass alle Ballaststoffdiäten die Überlebensrate (%) von fäkalwasserbehandelten Caco-2-Zellen im Vergleich zu der ballaststofffreien Diät ähnlich erhöhten. Die Hemmung der durch Fäkalwasser induzierten DNA-Schädigung in Caco-2-Zellen war bei der Pektin- und Inulin-Diät größer als bei der Cellulose- und KGM-Diät. Im Gegensatz dazu übte Cellulose die stärkste Hemmwirkung auf die fäkale β-Glucuronidase-Aktivität aus. Zellulose und alle löslichen Ballaststoffe reduzierten die Konzentrationen an sekundären Gallensäuren im Stuhlwasser, aber nur lösliche Ballaststoffe erhöhten die Konzentrationen an kurzkettigen Fettsäuren im Stuhl im Vergleich zu keiner Ballaststoffe. Daher legt diese Studie nahe, dass alle Ballaststoffe die fäkale Wassertoxizität erheblich reduzieren, die mit einem verringerten Spiegel der sekundären Gallensäure durch alle Ballaststoffe, einer verringerten fäkalen β-Glucuronidase-Aktivität durch Cellulose und einem erhöhten Gehalt an kurzkettigen Fettsäuren durch lösliche Ballaststoffe verbunden ist .


Infinity's Reflection

(Wenn Sie sich für Ökologie interessieren, lesen Sie dies)

(Informationen von Visit To Flutter: Schmetterlinge und Motten in der Kunst- und Wissenschaftsausstellung im Glockenmuseum)

In diesem Artikel geht es um Lepidopteron – besser bekannt als Schmetterlinge und Motten. Mein Beitrag wird auf einige der grundlegenden Eigenschaften dieser Insekten eingehen, ihre Lebenszyklen, Paarungsgewohnheiten und einige Schlussfolgerungen in Bezug auf unsere Beziehung zu ihnen. Es ist interessant festzustellen, dass es 170.000 bekannte Motten- und Schmetterlingsarten gibt, während es bei Primaten nur 233 sind. Ihr Name kommt aus dem Griechischen mit Lepis bedeutet Skala (ihre Flügel haben Schuppen) und Ptoron bedeutet Flug.

Lepidopteron hat sechs Beine mit einem gewissen Unterschied in der Positionierung. Einige haben eine Reihe von Beinen, die viel kürzer und nahe am Kopf sind, so dass es aussieht, als hätten sie nur vier. Die zwei grundlegenden Gruppierungen von Lepidopteron sind Schmetterlinge und Motten. Grundlegende Unterschiede sind: Motten sind nachtaktiv, viel stumpfer in der Farbe, ihre Flügel überlappen sich und während die meisten Schmetterlinge mit geschlossenen Flügeln über ihrem Körper ruhen, ruhen Motten mit horizontal ausgebreiteten Flügeln. Es gibt auch eine Vielzahl von Schmetterlingen, die Skippers genannt werden – diesen Namen haben sie, weil ihr Flug sprunghaftere Bewegungen hat. Auch sie neigen dazu, stumpfer in der Farbe zu sein.

Lepidopteron trinken ihre Nahrung durch eine Röhre wie einen Rüssel, obwohl einige Mandibeln haben, um Pollen zu zerkleinern.Männchen brauchen Salz und nehmen es durch Schlamm und Dung auf, die von Vögeln hinterlassen werden. Im Erwachsenenalter essen viele sehr wenig und meist zuckerhaltige Flüssigkeiten.

Die Farbmuster, die wir sehen, bestehen eigentlich aus den Schuppen auf ihren Flügeln. Diese Schuppen sind durch Proteinmoleküle miteinander verbunden und an ihren Flügeln angelenkt oder eingehakt, so dass sie mit ihren Flügeln schlagen. Sie haben auch Facettenaugen, die an Pixel eines Computers erinnern. Sie können alle Farben sehen, die wir sehen, aber sie sehen auch ultraviolettes Licht, worauf ich später noch eingehen werde.

Es gibt vier Lebenszyklusstadien des Lepidopteron. Der Erwachsene befestigt Eier mit einer leimähnlichen Substanz (normalerweise an der Unterseite der Blätter). Sie kümmert sich nicht um die Eier, sondern legt sie in die Nähe einer Nahrungsquelle. Sie können Hunderte von Eiern legen und tun dies entweder einzeln oder in Gruppen, wobei vieles davon abhängt, wie reichlich Nahrung in der Gegend vorhanden ist. Wenn die Raupe aus dem Ei auftaucht, hat sie einen unersättlichen Appetit und ernährt und ernährt sich von Blattsubstanzen, bis sie so weit wächst, dass sie ihre Haut abwerfen muss. Raupen tun dies 4-5 Mal und jeder Abwurf wird als Instar bezeichnet. Das letzte Mal hat die bedeutendsten hormonellen Veränderungen mit einer Verlangsamung des Essverhaltens. Die Raupe setzt dann eine seidige Substanz frei, an der sie hängt und die Metamorphose beginnt. Während dieser Zeit, in der sich die Puppen bilden, durchläuft die Raupe den radikalen Wandel zum Erwachsenen und schiebt sich schließlich aus der Puppe heraus, um ein neues erwachsenes Lepidopteron zu produzieren.

Lepidopteron hat tatsächlich ein Frostschutzmittel ähnliches Hormon, das die Entwicklung in der Kälte-Diapause verlangsamt. Dies geschieht vor allem im Puppenstadium. Monarchen können den nördlichen Winter nicht ertragen und wandern tatsächlich an Orte wie Mexiko und Kalifornien aus. Wenn es ihnen zu heiß wird, kommen sie wieder in den Norden. An kühlen Sommertagen legen sich Lepidopteron oft in die Sonne, um ihre Muskeln vor dem Flug aufzuwärmen. Der Paarungsprozess von Lepidopteron ist faszinierend. Einige paaren sich sofort aus der Puppe, andere wie der Monarch warten drei oder vier Tage. Andere werden vom Männchen direkt in die Puppen injiziert und kommen heraus, um Eier zu legen. Wieder andere warten monatelang. Einige bleiben während des Paarungsprozesses über Nacht oder volle sechzehn Stunden zusammen, während das Männchen isst, während sie miteinander verbunden sind. Ihr ganzer Körper verfügt über Sinnes- und Geruchsdetektoren, sodass sie Pheromone sowie an den weiblichen Antennen leicht erkennen können. Der Nachweis von ultravioletten Strahlen soll auch helfen, die Männchen der Art zu identifizieren.

Ultraviolettes Licht ist auch ein Schutzmechanismus, um Reflexionen und Bewegungen zu erkennen. Die vielen Sinnes- und Geruchsdetektoren an ihren Körpern sind Schutz. Helle Farbmuster, wie bei anderen Insekten, können eine Warnung vor Vergiftung sein. Monarchen essen Milchgras, um sich für Raubtiere giftig zu machen. Mimikry verschmilzt sie mit der eigenen Umgebung und tarnt sie. Eulenschmetterlinge zeigen tatsächlich etwas, das wie das Gesicht einer Eule aussieht, während sie sich paaren und Raubeulen fernhalten, aber die schlimmsten Feinde von Lepidopteron – abgesehen vom Menschen – sind Insekten, die sie im Ei- und Puppenstadium angreifen.

Schlussfolgerung: Da Raupen die Blätter verwüsten (oft auf Feldfrüchten), werden Chemikalien gegen sie eingesetzt, aber in letzter Zeit wurde durch DNA nachgewiesen, dass Schmetterlinge früher in der Geschichte entstanden und Pflanzen auf ihre Bestäubung angewiesen waren. Daher kontrollieren wir einen Aspekt, während wir der Bestäubung schaden. Wenn wir die Abhängigkeit der Männchen von Schlamm und Kot von Vögeln als Salz betrachten, können wir sie auch durch verschmutztes Land und durch das, was Vögel fressen, Chemikalien aussetzen. Was ist mit dem Lepidopteron angesichts des Mysteriums der verschwindenden Bienen? Schaffen wir, wie bei anderen Dingen, chemikalienresistente Milben usw., die sie zerstören und den Bestäubungsprozess weiter behindern?


Molekulare Charakterisierung und genetische Organisation des Inhibitors des Apoptose-Gens (iap-5) Region der Pieris rapae Granulovirus

Pieris rapae Granulovirus (PiraGV) ist ein für Insekten pathogenes Baculovirus P. rapae (Pieridae, Lepidoptera). Obwohl seit Jahrzehnten bekannt, bleiben Informationen über die genetische Organisation dieses Virus begrenzt. Um dieses Virus zu charakterisieren, wurde ein 11,8 kb BamHI-Restriktionsfragment, das den Inhibitor des Apoptose-Gens (iap-5) wurde sequenziert. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese Region wichtige Gene enthält, wie z dnapol, links-3, links-9, und dnaligase die an der Transkription und Replikation des Virus beteiligt sind. Der Geninhalt und die Syntenie in dieser Region sind unter Granulovirus-Genomen hochkonserviert. Die phylogenetische Analyse zeigte, dass die PiraGV-Gene enger mit dem Choristoneura occidentalis Granulovirus (ChocGV) als andere charakterisierte Granulovirus (GVs).

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Schmetterlingsgarten

Schmetterlinge, Motten und Skipper gehören zu den schönsten aller Insekten. Ihr markantes Aussehen verleiht den schönsten Landschaften Farbe und Aktivität. Sie können leichter und genauer beobachtet werden als andere Wildtierarten. Motten erweitern die Genusszeit Ihres Gartens, da sie vor allem nachts aktiv sind, während Schmetterlinge und Skipper tagsüber aktiv sind.

Schmetterlinge, Motten und Skipper gehören zum Lepidoptera-Orden und sind maßgeblich an der Bestäubung von Pflanzen beteiligt, von denen einige spezifisch für eine einzelne Pflanzenart sind. Lepidopteron sollte erhalten und gemanagt werden, da es ein wesentlicher Bestandteil sowohl der tierischen Nahrungskette als auch des Reproduktionsprozesses von Pflanzen ist.

Grundbedürfnisse des Schmetterlings und der Larven

Sonne: Legen Sie den Garten an einen sonnigen, windgeschützten Platz. Dies hilft, die Schmetterlinge zu wärmen. Die Körpertemperatur eines Schmetterlings muss über 86° liegen, bevor er fliegen kann.

Pflanzen, auf denen man Eier legen kann

Diese Pflanzen werden Wirtspflanzen genannt und werden nach dem Schlüpfen der Eier von den Raupen gefressen. Zu den Wirtspflanzen gehören Bäume, Sträucher, Weinreben, Stauden und einjährige Pflanzen. Jede Schmetterlingsart frisst bestimmte Wirtspflanzen.

Östlicher Schwalbenschwanz: Petersilie, Dill, Fenchel

Monarch: Schmetterlingsmilchpflanze

Golf Fritillary: Passionsblume

Nektarpflanzen

Erwachsene Schmetterlinge verwenden Nektar von bestimmten Blüten als Energiequelle. Nicht alle Blumen sind für Schmetterlinge attraktiv. Erwachsene Schmetterlinge mögen Nektarpflanzen in Farbgruppen auf verschiedenen Ebenen, es ist für Schmetterlinge einfacher, sie einzutippen.

  • Schmetterlingskraut – Asklepios tuberosa
  • Geißblattrebe – „John Clayton“
  • Lila Kegelblume – Echinacea purpurea
  • Lantana – Lantana-Kamera
  • Goldruten – Solidago spp.
  • Astern - Aster spp.
  • Pentas – Pentas lanceolata
  • Glänzende Abelia – Abelia x Grandiflora
  • Flammender Stern – Liatris spp.
  • Bienenbalsam – Monarda spp.
  • Rudbeckia – ‘Goldstrum’

Keine Pestizide

Pestizide können Raupen und Schmetterlinge töten. Identifizieren Sie die Ursache des Pflanzenproblems, bevor Sie Chemikalien verwenden. Zur Bekämpfung der häufigsten Pflanzenschädlinge stehen nichtchemische Methoden zur Verfügung.


Bursicon

Dušan Žitňan , Ivana Daubnerová , in Handbuch der Hormone , 2016

Synthese und Freisetzung

Gen, mRNA und Vorläufer

In der Motte Bombyx mori , mRNA von Burs (burs-α) hat 483 nt, die einen 160-AA-Vorläufer kodieren, der ein 20-AA-Signalpeptid und ein reifes Protein mit 140 Aminosäure-Resten enthält pburs (burs-β) mRNA hat 611 nt und kodiert 137-AA-Vorläufer das aus einem Signalpeptid mit 24 Aminosäureresten und einem reifen Peptid mit 113 Aminosäureresten besteht.

Verteilung von mRNA

Bursicon wird im ZNS in einem spezifischen segmentalen Netzwerk von Neuronen namens 27/704 exprimiert. Im Larven-ZNS der Motte Manduca sexta, ist die Bursicon-Expression auf das subösophageale Ganglion (SG), die thorakalen Ganglien und das erste abdominale Ganglion beschränkt. Pharat-Puppen und Pharat-Erwachsene zeigen die Expression dieses Heterodimers in allen Ganglien [4] . In Drosophila Larven ist die Expression eines Bursicon-Heterodimers auf abdominale Neuromere 1–4 beschränkt, die zusätzlichen Neuronen im ventralen Nervenstrang exprimieren nur Burs. Bei Erwachsenen mit Pharate wird Schleimbeutel von 2 Neuronen im SG und 14 abdominalen Neuronen produziert [5,6] .

Hämolymphe und Gewebekonzentration

Gewebe: Krabbe Callinectes sapidus, 36 pmol pro Tier [7] .

20 Uhr während des Häutungszyklus und

Regulierung von Synthese und Freisetzung

In Larven von D. melanogaster, Schleimbeutel scheint in zwei zeitlichen Wellen freigesetzt zu werden, die erste vor dem Einsetzen der Ekdyse und die zweite unmittelbar nach dem Einsetzen der Ekdyse. Bei Erwachsenen wird Bursicon ebenfalls in zwei aufeinanderfolgenden Wellen freigesetzt. Die anfängliche Schleimbeutelsekretion von zwei Neuronen in der SG löst anschließend ihre sekundäre Freisetzung aus einem Cluster von abdominalen Neuronen aus, die die Expansion, Verhärtung und Pigmentierung der Kutikula und der Flügel steuert [5–7] .


Nachweis und Charakterisierung rekombinanter DNA-exprimierender vip3A-Typ-Insektizid-Gen in GVO – Standard-Einzel-, Multiplex- und Konstrukt-spezifische PCR-Assays

Vegetatives insektizides Protein (Vip), eine einzigartige Klasse von insektiziden Proteinen, ist jetzt Teil transgener Pflanzen, um Resistenz gegen Lepidopteron-Schädlinge zu verleihen. Um dem unmittelbar bevorstehenden regulatorischen Bedarf an Nachweis und Kennzeichnung von vip3A mit genetisch veränderten (GM) Produkten haben wir einen Standard-Single-PCR- und einen Multiplex-PCR-Assay entwickelt. Soweit uns bekannt, ist dies der erste Bericht über den PCR-basierten Nachweis von a vip3A-Typ-Gen (vip-s) in transgener Baumwolle und Tabak. Unser Assay beinhaltet die Amplifikation einer 284 bp-Region des vip-s Gen. Dieser Assay kann möglicherweise bis zu 20 natürliche Wildtyp-Isolate nachweisen, die a vip3A-ähnliches Gen und zwei synthetische Gene von vip3A bei transgenen Pflanzen. Die Nachweisgrenze, wie sie von unserem Assay für das GV-Merkmal (vip-s) beträgt 0,1 %. Das Spiking mit Nicht-Ziel-DNA, die aus verschiedenen Pflanzenquellen stammte, hatte keine hemmende Wirkung auf vip-S Erkennung. Seit dem Autoklavieren von vip-s mit gv-Blattproben zeigten keine Verschlechterung/Beeinflussung der Nachweiswirksamkeit, der Test scheint auch für verarbeitete Lebensmittel geeignet zu sein. Die vip-s Die Amplikon-Identität wurde durch einen Restriktionsendonuklease-Assay erneut bestätigt. Das Primer-Set für vip-s war in einem Multiplex-PCR-Assay-Format (Duplex, Triplex und Quadruplex) gleichermaßen wirksam, das in Verbindung mit den Primer-Sets für die npt-II selektierbares Markergen, Blumenkohlmosaikvirus 35S-Promotor und Nopalinsynthetase-Terminator, die den gleichzeitigen Nachweis des Transgens, der regulatorischen Sequenzen und des Markergens ermöglichen. Weiterhin wurde das gesamte Transgenkonstrukt unter Verwendung des Vorwärtsprimers des Promotors und des Rückwärtsprimers des Terminators amplifiziert. Das resultierende Amplikon diente als Matrize für die Nested-PCR, um die Integrität des Konstrukts zu bestätigen. Die Methode eignet sich für das Screening aller vip3A- das Tragen von gentechnisch veränderten Pflanzen und Lebensmitteln. Die Verfügbarkeit einer zuverlässigen PCR-Testmethode vor der kommerziellen Freigabe von vip3A-basierte transgene Pflanzen und Lebensmittel würden eine schnelle und effiziente Einhaltung der Vorschriften erleichtern.

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Schau das Video: Lepidopteran Insect Family (Juni 2022).