biologia dla wszystkich

2011-04-05T16:23:00.000+02:00

Historia czarnych ziarenek

Autorem artykułu jest Nina Modzelewska

Czarne ziarenka kawy odegrały niezwykle istotna rolę w życiu całej ludzkości, dzisiaj większości z nas trudno sobie wyobrazić poranek bez porannej czarnej kawy.
Czarne ziarenka kawy odegrały niezwykle istotna rolę w życiu całej ludzkości, dzisiaj większości z nas trudno sobie wyobrazić poranek bez porannej czarnej kawy.

Za ojczyznę kawy powszechnie uważa się Etiopię, gdzie w południowej prowincji Kaffa do dnia dzisiejszego zachowały się naturalne leśne zarośla kawy arabskiej. Już w pierwszym tysiącleciu przed narodzinami Chrystusa mieszkańcy Etiopii spożywali gotowane owoce kakaowce z dodatkiem masła i soli.

W XIV-XIII wieku p.n.e. kawa dostała się z Etiopii na Półwysep Arabski, do Jemenu. Prawdopodobnie tam wynaleziono napój - kawę, która stała się napojem Beduinów i wędrowców z karawan. Z odkryciem kawy wiążą się dwie legendy. Pierwsza przypisuje związane z tym zasługi sufiemu Shaikh ash-Shadhilemu. Podobno podczas wędrówki po Afryce spotkał stado kóz, które wydawały mu się niezwykle pobudzone. Spróbował zjadanych przez nie owoców i odkrył, że również na niego działają one pobudzająco. Druga, bardzo podobna historia jako odkrywcę ziaren kawy podaje etiopskiego pasterza o imieniu Kaldi.

Owoce kakaowca stały się bardzo popularne w krajach islamskich dzięki rozpowszechnieniu upraw tej rośliny w Jemenie. Zwyczaj picia kawy został przez Arabów szybko przejęty i rozwinięty. Kawa będąca pobudzającą używką bezalkoholową zastąpiła wyznawcom Mahometa zakazane przez religię napoje alkoholowe. To właśnie Arabowie jako pierwsi zaczęli powszechnie stosować dodatki smakowe, takie jak: cynamon, kardamon, goździki czy cukier.

Również wynalazek "imbrika" zawdzięczamy kulturze Bliskiego Wschodu: pierwsze kawiarnie tzw. "qahveh khaneh" powstały w Mekce w XV wieku. Wkrótce stały się one przybytkami myśli filozoficznej i miejscami spotkań artystów, powstawały w nich także kluby graczy w trik-traka, ulubionej gry Arabów.

Pierwszym Europejczykiem, który opisał kawę, był niemiecki botanik i podróżnik Leonard Rauwolf. W 1573 roku rozpoczął on trzyletnią podróż po Bliskim Wschodzie, której celem było odkrycie nowych ziół i lekarstw dla kompanii kupieckiej szwagra, Melchiora Manlicha. Rauwolf powrócił z wieloma cennymi towarami, jak również obfitymi zapiskami dotyczącymi tureckich zwyczajów. Pisał, że kawa to napój czarny jak inkaust, bardzo skuteczny przy dolegliwościach żołądkowych.

Duże znaczenie dla rozpowszechnienia wiedzy o tej używce miały zapiski włoskiego botanika i lekarza Prospera d'Alpino, który towarzyszył weneckiemu poselstwu do Egiptu i opisał lecznicze działanie kawy. było to w roku 1592. Prawdopodobnie to dzięki niemu nazwa "caffè" przeniknęła do większości języków zachodniej Europy (ang. coffee, fr. café).

Popularność kawy wśród Europejczyków nie była natychmiastowa, co wynikało z faktu, że dla chrześcijańskiego kontynentu był to napój pogański, skoro delektowali się nim wyznawcy Mahometa. Twierdzono nawet, że już sam jej kolor świadczy o piekielnym pochodzeniu kawy. Aby rozstrzygnąć spór o kawę, papież Klemens VIII (1536-1606) zwołał sąd nad kawą, ale kiedy jej spróbował, pobłogosławił ją podobno słowami: "Ten szatański trunek jest tak smaczny, że szkoda by go było tylko dla niewiernych”.

W 1615 roku kupcy przywieźli ziarno kawowe do Wenecji, gdzie przy placu św. Marka już po dziewięciu latach powstała Café Florian, pierwsza europejska kawiarnia, która do dziś jest jedną z najsławniejszych i najdroższych kawiarni na świecie. Włosi tak pokochali kawę, że stała się ona wkrótce ważnym elementem ich życia, a nawet tematem sztuk teatralnych, m. in. komedii Carlo Goldoniego "La bottega del caffé".

Włoski barista, Achille Gaggia, w 1948 roku wynalazł ekspres ciśnieniowy, czym zrewolucjonizował proces przygotowywania espresso, czyli kawy "pod ciśnieniem".

Pierwsza angielska kawiarnia powstała w Oksfordzie w 1650 roku, a już rok później pojawiła się w Londynie pierwsza reklama kawy. Kawiarnie angielskie nazywano "uniwersytetami za pensa" (penny universities), ponieważ studenci przesiadujący w kawiarniach uważali, że można tam było zdobyć większą wiedzę, niż podczas wykładów na uczelni. W kawiarniach (The George) zbierali się prawnicy, a także medycy (Baston).

Kiedy kawiarnie stały się popularne wśród głosicieli antypaństwowych idei, król Karol II postanowił je zamknąć. Zakaz utrzymano w mocy zaledwie przez jedenaście dni, gdyż sprzeciw Anglików był tak silny, władca musiał zmienić swą decyzję.

Z kolei we Francji kawa zrobiła znaczącą karierę dzięki posłowi Sulejmanowi Adze, który urządzał huczne dyplomatyczne przyjęcia, na których podawano wyborną kawę po turecku. Pierwszą paryską kawiarnię otwarto w 1672 roku, przy obecnym placu St. Germain. Nieco później, bo w 1689 roku rozpoczęła swoją działalność słynna kawiarnia Café Procope, której właścicielem był Francoise Procope. Francja, już w połowie XVIII wieku stała się największym producentem kawy wśród krajów kolonialnych.

Kawę w dzbanku z przykrywką zaparzono we Francji po raz pierwszy w 1711 roku. Trzy lata później drzewko kawy posadzono w paryskim ogrodzie botanicznym, Jardin des Plantes. Także w tym roku holenderski dwór, z wdzięczności za przychylność i pomoc, przesłał Ludwikowi XIV, królowi Francji, kilka sadzonek kawy. Podobny gest względem francuskiego monarchy wykonał sułtan Jemenu, który w ten sposób dziękował francuskiemu medykowi królewskiemu za wyleczenie poważnego zapalenia ucha. Smakoszami kawy byli francuscy pisarze Diderot i Rousseau. Balzac, sławny francuski pisarz, wypijał podobno czterdzieści filiżanek kawy dziennie, natomiast Voltaire nawet pięćdziesiąt.

Wiedeń zawdzięcza powstanie swojej pierwszej kawiarni Polakowi, Jerzemu Franciszkowi Kulczyckiemu (Kolschitzky). Był on jednym z żołnierzy Jana III Sobieskiego podczas, który brał udział w odsieczy wiedeńskiej w 1683 roku. Kulczycki, znając język turecki, bez trudu przedostał się do obozu Kara Mustafy i dostarczył polskiemu dowództwu cennych informacji o rozlokowaniu wojsk tureckich. Jan III Sobieski w nagrodę za męstwo pozwolił mu wybrać sobie coś cennego z łupów zdobytych na Turkach. Żołnierz nie wziął złota, tylko trzysta worków z dziwnym ziarnem, które zamierzano wyrzucić. Kulczycki zorientował się, że są pełne kawy, którą znał ze swoich podróży do Turcji. Wkrótce otworzył w Wiedniu pierwszą kawiarnię pod nazwą "Pod Błękitną Flaszką". W Wiedniu rozpoczęła się historia takich kaw, jak Kapuziner, Eispänner, czy Eiskaffee.

Niemcy dowiedzieli się o istnieniu kawy już w 1582 roku, kiedy wspomniany już Leonhart Rauwolf opisał kawowce w swym dzienniku podróży. Jego rodacy mogli spróbować kawowego naparu dopiero w roku 1673, kiedy w Bremie powstała pierwsza kawiarnia, otwarta przez Holendra, Jana Dantza. W wielu niemieckich Kaffeehäusen organizowano koncerty. Od 1720 roku przez kolejnych dwadzieścia lat, w Zimmermanns Kaffeehaus w Lipsku, koncertował Jan Sebastian Bach, który był wielbicielem tego napoju i skomponował "Kantatę o Kawie".

W 1603 roku polski lekarz, Tomasz Ormiński, w kalendarzu medycznym zalecał jako lekarstwo "koffę", czyli bób arabski. Pod koniec XVII wieku do Polski dotarła kawa, którą lubił Jan III Sobieski i Bogdan Chmilnicki. Napój ten uwielbiał Ignacy Krasicki, a do jej popularności przyczynił się także Adam Kazimierz Czartoryski, autor komedii "Kawa". W 1738 roku w Białej Podlaskiej powstała manufaktura fajansu, wyrabiająca m.in. serwisy do kawy, założona przez Annę z Sanguszków Radziwiłłową. W 1795 roku ukazał się pierwszy w języku polskim podręcznik dla kawiarzy "Krótka wiadomość o kawie i jej właściwościach i skutkach na zdrowie ludzi spływających...", będący przekładem tekstu francuskojęzycznego.

W Ameryce Północnej kawa pojawiła się w 1607 roku, dzięki Johnowi Smithowi. Pierwszą właścicielką kawiarni w Ameryce Północnej była Dorothy Jones, która w 1670 roku otrzymała licencję na sprzedaż kawy. Pierwsza puszka z mieloną kawą została wyprodukowana przez Amerykańską firmę Chase and Sanborn w 1878 roku, a próżniowe paczki do kawy, które ułatwiają zatrzymanie aromatu ziaren zostały wynalezione w 1898 roku. Początek XX wieku przyniósł spadek cen kawy, która do dnia dzisiejszego jest jednym z najpopularniejszych trunków świata.

---
Serwis Partnerski ONNYKS http://www.onnyks.pl/

Artykuł pochodzi z serwisu http://artelis.pl/

2011-04-05T16:12:00.000+02:00

Storczyki dla początkujących

Autorem artykułu jest cabanka

Te egzotyczne i tajemnicze kwiaty zawsze wzbudzały fascynację. Kiedyś symbol zamożności, dziś kupimy nawet w markecie. Od dawien dawna otacza je szczególny nimb, ale wcale nie są tak trudne w uprawie.

Fascynacja storczykami rozpoczęła się już w XIX wieku. Wiele z nich jest dość łatwych w pielęgnacji i ma wyrafinowane walory dekoracyjne. Oferowane obecnie właściwie w każdym większym sklepie to te najmniej wymagające. Czyste gatunkowo rośliny nie wytrzymały by tych prowizorycznych warunków, więc sprzedawane są głównie ich mieszańce.

Oto lista szczególnie polecana dla początkujących :

* BRASSJA - długie kiście pachnących kwiatów

* GOMEZA - filigranowe kiście żółto-zielonych kwiatów

* JĘZATKA - długie szpice żółto-brązowych kwiatów

* KATLEJA - delikatne, żółte kwiaty o mocnożółtych gardłach z czerwonymi liniami

* LELIA i MILTONIA - różowe kwiaty na długiej łodydze

* MOTYLNIK - miękkie, liliowo-różówe, pachnące kwiaty na łukowatej łodydze

* SABOTEK - długo utrzymujące się kwiaty i marmurkowe, szaro-zielone liście

Storczyki dzielimy na: naziemne i epifityczne. Większość uprawianych w domu należy do tych drugich.

W naturze rosną przyczepiając się do drzew, krzewów lub nawet kamienia. Pokarm i wodę pobierają zwykłymi i powietrznymi korzeniami z resztek organicznych zgromadzonych w wyżłobieniach kory. Stąd w doniczkach widać przede wszystkim korę (mieszanka ziemna to 1 część torfu, 2 części mchu torfowca, 2 części kawałków kory).

W chłodnym domu :

Łatwymi w pielęgnacji i lubiącymi chłód są Katleja i niektóre odmiany Sabotka. Powinny mieć zimą zapewnioną temperaturę

od 9 C nocą do 16 C w ciągu dnia. Latem między 16 a 24 C.

W średnio-ciepłym domu :

Tu najlepiej mieć Jęzatki, większość gat. Katleii, Miltonii i Motylnika. Zimą co najmniej 13 C w nocy, a w dzień od 16 do 24 C.

WILGOTNOŚĆ

W naszej strefie klimatycznej, przy ładnej pogodzie przeciętny poziom wilgotności to 60%. Dla storczyków optymalne jest 75-85%. Dobrze jest ustawić je na tacy z kulkami zatrzymującymi wodę lub kamykami zalanymi wodą Latem dość często spryskiwać zielone części .

PODLEWANIE

Zimą co 2-3 tyg., a latem co 2-3 dni (rano). Obowiązuje zasada, że podlewamy dopiero wówczas, gdy mają sucho. Hodowane na kawałkach kory zanurzamy w pojemnikach z wodą (przefiltrowaną lub odstałą kranówką) na około 15 minut. Naziemne obficie, gdy ziemia jest już prawie zupełnie sucha. Szkody z powodu suszy są mniejsze niż z powodu nadmiaru wody.

ŚWIATŁO

Tylko tyle, by zachodził proces fotosyntezy. Przecież "mieszkają" głównie na drzewach. Ustawiamy w jasnym miejscu, ale nie bezpośrednio nasłonecznionym. Zimą przenosimy w bardziej oświetlone. Jedynie Sabotek lubi cień, nie znosi słońca. Natomiast Katleja potrzebuje bardzo mocnego światła.

NAWOŻENIE

Wystarcza niewielka ilość nawozu. W okresie wzrostu co trzecie podlewanie, nawozem o 50% stężeniu.

SPOCZYNEK

W zależności od gatunku okres spoczynku trwa od zaledwie tygodnia, aż do kilku miesięcy. Te, które zimą tracą liście podlewamy bardzo umiarkowanie, gdy tylko ich liście zaczną żółknąć jesienią. Niewielka ilość wody chroniąca przed zupełnym wyschnięciem. Kiedy wykażą ponowne ożywienie, rozpoczynamy regularne ich nawadnianie. Te, które zachowują liście w okresie spoczynku wymagają częstszego podlewania. Katleja w ogóle nie potrzebuje wody odpoczywając.

P O W O D Z E N I A

---

cabanka

magiakwiatow.blogspot.com

Artykuł pochodzi z serwisu www.Artelis.pl

PAJĄKI PTASZNIKI

2011-04-05T13:53:00.001+02:00

ARANEAE - MYGALOMORPHAE - PAJĄKI PTASZNIKI

EWOLUCJA PAJĄKÓW

Prześledzenie ewolucji pająków jest niezmiernie trudne, ponieważ ich ciało jest miękkie i zachowało się niewiele skamielin całych zwierząt.

KARBON – żyły wtedy pierwsze pająki około 350 – 300 mln lat temu. Największa skamielina jaką do tej pory odnaleziono to okaz z rodzaju MEGARACHNE dł. 35 cm.

MEZOZOIK – zachowało się niewiele szczątków.

TRZECIORZĄD – około 30 mln lat temu pajęczaki były już licznie reprezentowane w Europie oraz Ameryce. Dowodem są skamieliny i odciski w bursztynie, które można znaleźć także w Bałtyku.

W rzędzie pająków ptaszniki są grupą prymitywną. Świadczy o tym np.: budowa chelicerów (szczękoczułków).

PTASZNIKI I ICH KREWNI

Pająki ptaszniki należą do ogromnej, liczącej ponad 35 tysięcy gatunków, gromady pajęczaków. Oprócz nich do gromady tej należą :

- skorpiony

- spawęki

- zaleszczotki

- solfugi

- kosarze

- roztocza

SYSTEMATYKA

KRÓLESTWO Animalia (zwierzęta)

PODKRÓLESTWO Eumtazoa (tkankowce)

TYP Arthropoda (stawonogi)

PODTYP Chelicerata (szczękoczułkowce)

GROMADA Arachnida (pajęczaki)

RZĄD Araneae (pająki)

PODRZĄD Mygalomorphae (ptaszniki)

RODZINA Theraphosidae

ANATOMIA

Wierzch pająka

1 – kończyny lokomocyjne

2 – nogogłaszczki

3 – szczękoczułki

4 – oczy

5 – głowotułów

6 - odwłok

Spód pająka

1 – pazur szczękoczułka

2 – otwór gębowy

3 – płytka brzuszna

4 – ujście narządów płciowych

5 – przetchlinki

6 – otwory płucne

7 – kądziołki przędne

ROZPOZNAWANIE PŁCI

ŚRODOWISKO ŻYCIA I ZWYCZAJE

Pająki te zamieszkują sawanny, stepy i wilgotne lasy tropikalne, gdzie kryją się w poszyciu lub na gałęziach drzew.

Głównym pożywieniem ptaszników są bezkręgowce, choć zdarza im się upolować ptaka, a najczęściej pisklę. Znane są także przypadki zjadania żab, małych jaszczurek, węży lub myszy. Po tak obfitym posiłku pająk może pościć nawet kilka miesięcy.

Ptaszniki to z reguły duże pająki, których długość ciała przekracza 6 cm a rozpiętość odnóży nawet 20 cm. Znane są również gatunki karłowate do 3 cm. Za jeden z największych uważa się gatunek THERAPHOSA BLONDI (zdjęcie poniżej), którego samica może osiągać 38 cm średnicy i wagę 43 dag.

JAD

Jad jest wydzieliną specjalnych gruczołów, służącą do obrony oraz zwiększania skuteczności podczas zdobywania pokarmu.

Jady są substancjami białkowymi z dodatkiem wody oraz śladami fosforu, cynku, magnezu, wapnia, żelaza, miedzi i innych pierwiastków.

Organizmy żywe, można podzielić na jadowite i trujące w zależności od techniki używania jadu.

UKĄSZENIA PAJĄKÓW

PRZEGLĄD WYBRANYCH GATUNKÓW

AVICULARIA METALLICA

AUSSERER, 1875

Wyst. – Surinam, Kolumbia, Brazylia

Wielkość: 7 – 8 cm.

Opis: Ciało i kończyny są czarne lub granatowe, gęsto porośnięte długimi włoskami, które mają czasami szare lub białe końcówki. Stopy są różowe lub czerwone. Jest to spokojny gatunek.

BRACHYPELMA BOEHMEI

SCHMIDT ET KLAAS, 1993

Wyst. – Meksyk

Wielkość: 6 – 7 cm

Opis: Odwłok brunatny, porośnięty pomarańczowymi lub brązowymi włoskami. Głowotułów zabarwiony na pomarańczowo. Gatunek zamieszkuje suche obszary Meksyku. Nie próbuje kąsać, ale jest bardzo impulsywny i często broni się wyczesując z odwłoka włoski. Bywa mylony z samicami APHONOPELMA BICOLORATUM

BRACHYPELMA SMITHI

CAMBRIDGE, 1897

Wyst. – Meksyk

Wielkość: 8 cm

Opis: W naturze pająki te większość dnia spędzają w norkach. Podstawowe ubarwienie – czarne. Wokół głowotułowia występuje jasnobrązowa obwódka. Na odwłoku i kończynach rosną długie pomarańczowe włosy. Jest to bardzo spokojny, łagodny gatunek.

BRACHYPELMA VAGANS

AUSSERER, 1875

Wyst. – Meksyk, Gwatemala, Kolumbia, Honduras

Wielkość: 7 cm

Opis: Podstawowa barwa – czerń. Odwłok porośnięty długimi, czerwonymi włosami. Charakter tego ptasznika jest zmienny. Potrafi atakować bez ostrzeżenia.

CHROMATOPELMA CYANEOPUBESCENS

STRAND, 1907

Wyst. – Wenezuela

Wielkość: 5 – 6 cm

Opis: Kończyny i głowotułów mają kolor niebiesko-zielony, połyskujący. Odwłok jest brunatny porośnięty pomarańczowymi włosami. Gatunek mało agresywny, ale bardzo szybki. Często przybiera postawę odstraszającą unosząc do góry przednią część ciała.

GRAMMOSTOLA ROSEA

WALCKENEAR, 1837

Wyst. - Argentyna, Boliwia i Chile

Wielkość: 6 - 7 cm

Opis: Różne ubarwienie u wielu osobników Grammostola rosea uwarunkowane jest występowaniem w innych warunkach naturalnych. Rzadko broni się ukąszeniem, chociaż zdarzają się osobniki agresywne. Ukąszone miejsce puchnie, pojawia się ból o średnim natężeniu. Niektóre wyczesują włoski parzące z odwłoka, ale nie zdarza się to często. Jad jest niegroźny dla człowieka, chyba, że występuje reakcja alergiczna na jad owadów.

NHANDU CHROMATUS

SCHMIDT, 2004

Wyst. – w północnej Brazylii, w lasach deszczowych oraz na plantacjach bananów.

Wielkość: 6-7 cm

Opis: Tarczka grzbietowa od jasnego brązu po beż (czasami występuje na niej kilka ciemniejszych plamek), nasada kłów o ton ciemniejsza, odwłok porośnięty długimi czerwonymi włoskami. Odnóża są czarne z szerokimi białymi pasami. Spód ciała jest czarny. Wyczesuje włoski parzące z odwłoka. Nie ma jadu niebezpiecznego dla człowieka, ale większość osobników jest agresywna i nie zawaha się przed ukąszeniem.

POECILOTHERIA REGALIS

POCOCK, 1899

Wyst. – Indie

Wielkość: 7- 8 cm

Opis: Cechą charakterystyczną tego gatunku jest szeroki różowy pas na spodniej stronie odwłoka. Tarczka grzbietowa szara z czarnym wzorem. Odwłok również szary z jasnym ornamentem, u niektórych osobników ma lekko fioletowy połysk. Jad może być niebezpieczny dla człowieka. Poecilotheria regalis bywa agresywna, jest bardzo szybka i doskonale skacze. Nie wyczesuje włosków parzących z odwłoka.

PTERINOCHILUS MURINUS

POCOCK, 1897

Wyst. – Angola, Kenia, Mozambik, Tanzania, Uganda i Zambia.

Wielkość: 5 - 6 cm

Opis: W naturze adaptuje na kryjówkę głębokie nory po małych ssakach. Spotykany jest również na sawannach, gdzie buduje gniazda między kamieniami. Barwa podstawowa to żółtobrązowy, na tle którego występują nieregularne czarne plamy. Głowotułów w promieniste czarne i żółtawe pasy. Ma jad niebezpieczny dla człowieka - ukąszenie jest bolesne.

PSALMOPOEUS IRMINIA

SAAGER, 1994

Wyst. - Wenezuela

Wielkość: 5 – 6 cm

Opis: Na kończynach nóg pomarańczowe plamy, odwłok czarny z dwoma rzędami pomarańczowych plam. Psalmopoeus irminia nie ma jadu niebezpiecznego dla człowieka, nie wyczesuje także włosków parzących z odwłoka. Jest za to szybki i bardzo skoczny. Chociaż zdarza się, że próbuje ukąsić - nie ma to jednak żadnych przykrych skutków dla pogryzionego. Bardzo rzadko pojawia się opuchlizna, najczęściej zostają tylko dwa niewyraźne ślady po zębach jadowych.

THERAPHOSA BLONDI

SIMON, 1892

Wyst. – lasy deszczowe Brazylii, Gujany, Surinamu i Wenezueli.

Wielkość: 12 cm

Opis: W naturze zamieszkuje głębokie nory. Potrafi wydawać piskliwe dźwięki za pomocą narządów strydulacyjnych. Barwa podstawowa tego ptasznika to brąz. Większość osobników tego gatunku jest agresywna. Podstawową obroną Theraphosa blondi jest wyczesywanie włosków parzących z odwłoka. Jednak ten pająk potrafi także zadać bolesną ranę za pomocą swoich wielkich, ponad dwucentymetrowych zębów jadowych.

LITERATURA

PAWEŁ CIEŚLAK – „PAJĄKI PTASZNIKI”

http://www.terrarium.com.pl

http://www.arachnea.org

http://www.arachnoboards.com

Allelopatia

2011-04-05T12:39:00.000+02:00

CO OZNACZA POJĘCIE ALLELOPATIA I OD JAK DAWNA ZNANE JEST TO ZJAWISKO?

Oddziaływania allelopatyczne między roślinami są znane od bardzo dawna. Nie wiadomo, czy wytwarzanie allelozwiązków jest strategią celową wykształconą przez roślinę dla przeciwdziałania konkurencji, czy też jest przypadkowym dziełem, utrwalonym w kolejnych pokoleniach, pozwalającym uzyskać przewagę roślinie syntetyzującej te związki nad innymi roślinami (KING 2003).

Termin allelopatia wywodzi się z języka greckiego i stanowi połączenie słów allelon (wzajemny) i pathos (cierpieć, szkodzić).

Podczas pierwszego Światowego Kongresu Allelopatii, „Allelopathy — a science for the future”,w1996 r. sformułowano definicję, określającą allelopatię jako każdy proces, w którym zaangażowane są wtórne metabolity, wytwarzane przez rośliny, mikroorganizmy i

grzyby, mające wpływ na wzrost i rozwój systemów biologicznych i rolniczych, wyłączając zwierzęta. Niekiedy w literaturze pojawia się także pojęcie potencjał allelopatyczny (OLESZEK 1996, WÓJCIK-WOJTKOWIAK i współaut. 1998).

Wyróżniane są dwa typy allelopatii:

PRAWDZIWA

FUNKCJONALNA

Allelopatia prawdziwa oznacza uwalnianie do środowiska związków chemicznych, które są toksyczne bezpośrednio po wytworzeniu ich przez roślinę.

Allelopatią funkcjonalną określa się uwalnianie do środowiska substancji, które stają się toksyczne dopiero po ich przekształceniu przez mikroorganizmy. Przy rozważaniu zależności pomiędzy chwastami a roślinami uprawnymi.

Poznane dotychczas związki allelopatyczne są wytwarzane przez rośliny wyższe lub mikroorganizmy glebowe. Naturalne „środki obrony” należą do metabolitów wtórnych, w przypadku mikroorganizmów mogą to być ponadto enzymy zaangażowane w szlaki metabolizmu wtórnego, antybiotyki. Zidentyfikowane allelopatiny wykazują aktywność pozwalającą na zwalczanie: chwastów, patogenów grzybowych, owadów i nicieni.

Substancje roślinne wykazujące potencjał allelopatyczny pod względem chemicznym obejmują całą gamę związków organicznych od najprostszych, występujących w formie gazowej (Np. etylen), do skomplikowanych, wielopierścieniowych związków aromatycznych (Np. kumaryna, sorgoleon, helianuol).

Pod względem charakteru oddziaływania allelopatiny można podzielić na:

STYMULATORY

INHIBITORY

Podział ten nie jest ostry, gdyż związki stymulujące wzrost roślin mogą w wysokich stężeniach pełnić funkcję inhibitorów, jak również związki uważane za inhibitory w niskich stężeniach mogą powodować stymulację niektórych procesów.

W celu rozróżnienia związków allelopatycznych, w zależności od organizmu wydzielającego (donora) lub odbierającego (akceptora), wprowadzono terminy:

koliny — gdy mamy do czynienia z oddziaływaniem

roślin wyższych na rośliny wyższe;

fitoncydy — gdy rośliny wyższe oddziałują

na mikroorganizmy;

marazminy — gdy mikroorganizmy oddziałują

na rośliny wyższe;

antybiotyki — gdy mikroorganizmy oddziałują

na mikroorganizmy.

Substancje chemiczne wytwarzane przez rośliny można sklasyfikować również ze względu na ich znaczenie ekologiczne, w zależności od tego czy są to oddziaływania międzygatunkowe czy wewnątrzgatunkowe. Do międzygatunkowych zalicza się:

allomony, czyli substancje dające korzyść

organizmowi wydzielającemu;

kairomony, dające korzyść akceptorowi;

depresanty, które ograniczają wzrost lub zatruwają organizm akceptora, ale dla donora są obojętne.

Do oddziaływań wewnątrzgatunkowych zalicza się natomiast

autotoksyny;

autoinhibitory adaptacyjne;

feromony.

ŹRÓDŁA I DROGI UWALNIANIA ALLELOPATYKÓW. SKĄD SIĘ BIORĄ ZWIĄZKI ALLELOPATYCZNE I OD CZEGO ZALEŻY ICH ILOŚĆ?

W agroekosystemach istnieją trzy podstawowe źródła, z których uwalniane są związki allelopatyczne. Stanowią je;

rośliny uprawne,

chwasty

mikroorganizmy.

Najbogatszym źródłem substancji allelopatycznych są liście, w których występują one w największych ilościach i w szerokim spektrum jakościowym. Korzenie uważa się za organy zawierające mniej allelozwiązków, o słabszych właściwościach allelopatycznych lub występujących w mniejszych ilościach. Nasiona zawierają liczne inhibitory, które zabezpieczają je przed gniciem, a równocześnie kontrolują kiełkowanie poprzez narzucenie spoczynku bezwzględnego. Owoce zawierają inhibitory, które odgrywają ważną rolę w regulacji kiełkowania nasion. Niektóre kwiaty także cechuje obecność substancji toksycznych.

Istnieją cztery sposoby uwalniania związków allelopatycznych do środowiska:

- uwalnianie lotnych substancji (ewaporacja) dotyczy głównie olejków eterycznych

-wymywanie (ługowanie) przez wodę z opadów atmosferycznych, wodę irygacyjną lub rosę

-wydzielanie przez system korzeniowy (eksudacja)

-rozkład obumarłych części roślin stanowi najważniejsze źródło związków allelopatycznych.

PRAKTYCZNE MOŻLIWOŚCI WYKORZYSTANIA ZJAWISKA ALLELOPATII.

Postępująca chemizacja rolnictwa, stanowiąca istotne zagrożenie dla środowiska naturalnego, powoduje ciągły rozwój badań nad praktycznym wykorzystaniem zjawiska allelopatii

w zwalczaniu chwastów roślin uprawnych.

Z punktu widzenia produkcji roślinnej, aspekt ten jest szczególnie ważny ze względu na konieczność ograniczenia stosowania środków chemicznych w ogrodnictwie i rolnictwie z uwagi na wysokie koszty syntetycznych środków ochrony roślin, a ponadto pojawianie się chwastów odpornych na herbicydy.

Przy współczesnych metodach uprawy znaczna ilość resztek roślinnych pozostaje na polu i ulega biodegradacji, dlatego też do zmniejszenia stanu zachwaszczenia gleby może być wykorzystana allelopatia (zarówno rosnącej rośliny uprawnej, jak i jej resztek).

Często spotykanym w praktyce zabiegiem agrotechnicznym jest jesienny wysiew żyta, z przeznaczeniem na przyoranie wiosną, lub w systemie bezorkowym w celu późniejszej desykacji i pozostawienia resztek na powierzchni gleby. Tego typu zabiegi w okresie wczesnowiosennym, prowadzą do znacznego obniżenia biomasy chwastów (średnio o 94 % w stosunku do obiektu kontrolnego). Dotyczy to chwastów takich jak komosa, palusznik, rzeżucha, proso, chwastnica i szarłat.

Badania dotyczące zastosowania sorgo jako naturalnego „herbicydu” w monokulturach

pszenicy doprowadziły do uzyskania bardzo korzystnych wyników. Dwukrotny oprysk wodnym ekstraktem z sorgo spowodował znaczny spadek zachwaszczenia, porównywalny

z efektem wywołany podaniem syntetycznego herbicydu i jednoczesny wzrost plonowania

Trwają ponadto poszukiwania związków chemicznych pochodzenia roślinnego, na bazie których możliwa byłaby synteza naturalnych herbicydów. We wszystkich pracach, prowadzonych nad nową generacją proekologicznych herbicydów, podkreśla się korzyści jakie wynikają z ich stosowania, a przede wszystkim łatwość z jaką preparaty te podlegają biodegradacji. Większość biologicznie aktywnych produktów naturalnych jest rozpuszczalna w wodzie, podczas gdy syntetyczne środki ochrony roślin są lipofilowe.

Niewątpliwym minusem stosowania naturalnych herbicydów jest ich nieselektywna aktywność, sprawiająca że wykazują one efekt toksyczny w stosunku do wielu roślin nie tylko

chwastów. Okazało się też, że synteza naturalnych herbicydów na skalę przemysłową jest bardzo kosztowna, zaś okres półtrwania tych związków w środowisku relatywnie krótki, a

ponadto część allelopatin może wykazywać działanie toksyczne lub nawet rakotwórcze dla ludzi. Wiele spośród znanych allelopatin jest też silnymi alergenami wywołującymi poważne dermatozy.

Zupełnie nowe możliwości wykorzystania zjawiska allelopatii pojawiają się w związku z intensywnym rozwojem biotechnologii. Badania wstępne dotyczące genetycznych modyfikacji roślin o potencjale allelopatycznym przeprowadzono jak dotąd na;

ryżu,

sorgo,

życie

słoneczniku.

Transformacja roślin uprawnych genami warunkującymi potencjał allelopatyczny, przy założeniu wysokiej stabilności cech allelopatycznych w transformantach pozwoliłaby na redukcję ilości stosowanych syntetycznych herbicydów i ograniczenie wydatków związanych z opłacaniem pracowników przeprowadzających mechaniczne odchwaszczanie upraw. Wydaje się jednak, że droga do uzyskania tak zmodyfikowanych roślin jest jeszcze daleka z uwagi na multigeniczną (wielogenową) biosyntezę allelopatin.

GMO w Polsce

2011-04-03T14:55:00.001+02:00

GMO w Polsce

Organy zajmujące się GMO

• Minister Środowiska

• Komisja ds. GMO

• Inspekcja Sanitarna

• Inspekcja Ochrony Roślin i Nasiennictwa

• Inspekcja Ochrony Środowiska

• Inspekcja Weterynaryjna

• Inspekcja Handlowa

• Państwowa Inspekcja Pracy

• Inspekcja Jakości Handlowej Artykułów Rolno-Spożywczych

• Organy Administracji Celnej

Rejestry

•Ministerstwo Środowiska http://www.mos.gov.pl:1096/

•Główny Inspektorat Sanitarny

www.gis.gov.pl

International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications (ISAAA) – jest organizacją "non-profit", której celem jest dostarczanie korzyści uzyskiwanych z biotechnologii roślin do biednych, rozwijających się krajów.
Środki potrzebne na opracowanie raportu zostały pozyskane z formie grantu Fundacji

Celem raportu tworzonego przez ISAAA jest dostarczenie informacji na temat stanu komercyjnych upraw roślin transgenicznych na świecie. Raport kierowany jest do społeczności naukowej, oraz całego społeczeństwa.

Więcej informacji nt. raportu znajduje się na stronie ISAAA. (http://www.isaaa.org/)

- Powierzchnia upraw roślin GMO w Europie stale się zwiększa
- Uprawy roślin transgenicznych na świecie w 2006 roku

Prawne aspekty stosowania GMO w Unii Europejskiej

Najważniejsze uregulowania prawne dotyczące GMO

- dyrektywy 90/219/EWG z dnia 23 kwietnia 1990 r. w sprawie ograniczonego stosowania mikroorganizmów zmodyfikowanych genetycznie
- dyrektywy 98/81/WE z dnia 26 października 1998 r. zmieniającej dyrektywę 90/219/EWG w sprawie ograniczonego stosowania mikroorganizmów zmodyfikowanych genetycznie
- dyrektywy 2001/18/WE z dnia 12 marca 2001 r. w sprawie zamierzonego uwalniania do środowiska organizmów zmodyfikowanych genetycznie i uchylenia dyrektywy 90/220/EWG

Prawne aspekty stosowania GMO w Polsce

- Ustawa z dnia 22 czerwca 2001 r. o organizmach genetycznie zmodyfikowanych

- Ustawa o zmianie ustawy o organizmach genetycznie zmodyfikowanych oraz ustawy o warunkach zdrowotnych żywności i żywienia

Rejestr Ministerstwa Środowiska

• Wprowadzenie do obrotu –38 zezwoleń;

SOJA (37): śruta sojowa, soja, maczki sojowe, makuchy sojowe po ekstrakcji oleju, koncentraty białkowo-tłuszczowe, preparaty mleko zastępcze

KUKURYDZA (1): kukurydza

• Zamierzone uwolnienie - 9

ogórek, ziemniaki, len, śliwa,

• Zamknięte użycie - 74

badania naukowe

Laboratoria referencyjne

• Od sierpnia 2004: Tarnobrzeg (Rzeszów)

• Od maja 2004: Białystok i Poznań

• Od marca 2003: 3 jednostki upoważnione do przeprowadzania badań i wydawania opinii w dziedzinie GMO. Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin w Radzikowie, Instytut Biochemii i Biofizyki Polskiej Akademii Nauk w Warszawie, Instytut Genetyki i Hodowli Zwierząt Polskiej Akademii Nauk w Jastrzębcu

Uprawy GMO w Polsce

• W Polsce w IHAR w Radzikowie otrzymano pierwsze odmiany modyfikowane genetycznie pszenżyta w 1998 r, a żyta w 1999 r.

• W Polsce nie ma przemysłowych upraw roślin transgenicznych. Na rynku polskim znajdują się jednak komponenty i produkty GMO (soja), sprowadzane zza granicy.

Opinia publiczna

Czy Pana / Pani zdaniem obecnie w Polsce są już dostępne artykuły wytwarzane przy użyciu metod inżynierii genetycznej, czy też nie?

TAK – 42%

NIE – 19%

TRUDNO POWIEDZIEĆ – 39%

Czy polski rynek jest dobrze chroniony przed niekontrolowaną obecnością artykułów wytworzonych przy użyciu metod inżynierii genetycznej czy też nie?

31%- zdecydowanie źle chroniony

30%- raczej źle chroniony

27%- trudno powiedzieć

10%- raczej dobrze chroniony

2%- zdecydowanie dobrze chroniony

Czy kupując dany produkt Interesuje się Pan / Pani czy jest on wytwarzany przy użyciu metod inżynierii genetycznej, czy też nie?

34% tak, interesuję się

57% nie, nie interesuję się

9% nie robię zakupów

0% inna

Co Polacy sądzą o GMO?

Badania stosunku Polaków do GMO, przeprowadzone przez PBS w dniach 10-11.09.2005 r. na reprezentatywnej grupie 1079 osób (pol)

Czy dokonałaby Pan/i zakupu mięsa, jaj lub produktów mlecznych wiedząc, że do ich wytworzenia użyto paszy zawierającej składniki modyfikowane genetycznie (GMO)?

TAK - 13,9%,

NIE - 79%

Czy uważa Pan/i, że produkty pochodzące od takich zwierząt powinny być znakowane?

Zdecydowanie TAK - 74,9%

Raczej TAK - 17,1%

Raczej NIE - 3,5%

Zdecydowanie NIE - 1,5%

Nie wiem, trudno powiedzieć - 3,0%

Czy byłby Pan/i skłonna zapłacić drożej za produkty mięsne lub nabiał, które zostały wyprodukowane bez użycia paszy zawierającej organizmy modyfikowane genetycznie?

TAK - 71,4%,

NIE - 2O,8%

Czy dokonałby Pan/i zakupu produktu spożywczego wiedząc, że zawiera on składniki modyfikowane genetycznie (GMO)?

TAK - 17,5%,

NIE - 76%

Strefy wolne od GMO

• Pierwsze "Strefy Wolne od GMO" zadeklarowali małopolscy rolnicy z rejonu Stryszowa oraz cała gmina Chmielnik z woj. Podkarpackiego.

• W dniu 27 września 2004 na sesji Sejmiku Województwa Podkarpackiego została przyjęta uchwała w sprawie stanowiska dotyczącego ogłoszenia Strefy Wolnej od GMO na terenie Województwa Podkarpackiego

•Rolnictwo ekologiczne -0% GMO

•Ochrona przyrody -w Parkach Narodowych i rezerwatach zabrania się wprowadzania GMO

INTERNATIONAL COALITION TO PROTECT THE POLISH COUNTRYSIDE
MIĘDZYNARODOWA KOALICJA DLA OCHRONY POLSKIEJ WSI

W związku z narastającym zagrożeniem wprowadzenia do Polski upraw GMO oraz agresywnym lobbingiem zwolenników GMO konieczne jest zjednoczenie sił. 1 grudnia 2007 w Krakowie, z inicjatywy ICPPC została powołana KOALICJA "POLSKA WOLNA OD GMO'.
Na dzień dzisiejszy mamy w KOALICJI ponad 50 organizacji/instytucji/jednostek i vip-ów. Zachęcamy Państwa do przyłączenie się do KOALICJI. Członkami KOALICJI "POLSKA WOLNA OD GMO" mogą być osoby prywatne, organizacje, przedstawiciele władz, politycy, przedsiębiorcy; wszystkich którzy chcą aby Polska była wolna od GMO.

LITERATURA

http://www.greenpeace.org

http://www.biotechnolog.pl/gmo-11.htm

http://www.isaaa.org/

http://www.icppc.pl

WARZYWA I OWOCE BOGATE W KAROTENOIDY

2011-04-03T10:38:00.000+02:00

WARZYWA I OWOCE

BOGATE

KAROTENOIDY

Barwniki karotenoidowe są syntetyzowane tylko przez rośliny. Towarzyszą one chlorofilowi w chloroplastach, ale występują również w innych częściach roślin: w kwiatach, owocach, nasionach, korzeniach i bulwach. Karotenoidom zawdzięczamy przepiękną barwę wielu owoców (ananasy, owoce cytrusowe, pomidory, papryka) i kwiatów (Eschscholtzia , Narcissu ), a także barwę upierzenia ptaków (flamingów, ibisów, czy kanarków), zabarwienie owadów (biedronki) oraz zwierząt wodnych (łososi, skorupiaków). Bogatym źródłem karotenoidów są algi, z których wyizolowano i opisano ponad 100 karotenoidów. Zwierzęta nie mają zdolności syntetyzowania barwników karotenoidowych, ale mogą wchłaniać, modyfikować i gromadzić karotenoidy dostarczone z paszą. Dlatego niektóre produkty pochodzenia zwierzęcego, np.: mleko, masło, jaja, a także wybrane zwierzęta morskie – ryby i kraby, zawierają barwniki karotenoidowe.

Karotenoidy zbudowane z 8 jednostek izoprenowych połączonych w ten sposób, że układ reszt izoprenowych jest odwrócony w środku cząsteczki. Mogą one występować w formie związków acyklicznych, monocyklicznych lub bicyklicznych.

Są to związki polienowe, w których podwójne wiązania występują w układzie sprzężonym, w naturalnych barwnikach najczęściej w konfiguracji all trans. Cząsteczka musi zawierać najmniej 7 podwójnych wiązań, aby pojawiła się barwa żółta. Ze wzrostem liczby sprzężonych wiązań podwójnych maksimum absorpcji związku przesuwa się w kierunku fal długich, czyli barwa zmienia się z żółtej na pomarańczową. Ogrzewanie produktów zawierających barwniki karotenoidowe powoduje izomeryzację niektórych wiązań podwójnych, co wiąże się z osłabieniem barwy. W nazwie karotenoidów, w których występuje jedno podwójne wiązanie w konfiguracji cis, dodaje się przedrostek neo-, w przypadku występowania więcej niż jednego wiązania cis, przedrostek pro-.

Obecnie jest znanych ok. 400 barwników karotenoidowych naturalnych i ok. 200 otrzymanych w wyniku syntezy. Dzieli się je na dwie grupy:

- karoteny – karotenoidy nie zawierające tlenu,

- ksantofile – karotenoidy zawierające w cząsteczce tlen w postaci grup hydroksylowych, epoksydowych lub karbonylowych.

Do barwników karotenoidowych zalicza się również związki o skróconym łańcuchu, które powstają w wyniku degradacji lub są otrzymywane syntetycznie, jeżeli zawierają centralny fragment cząsteczki z czterema grupami metylowymi. Takie barwniki o skróconym łańcuchu nazywa się apo-karotenoidami.

W produktach naturalnych występują mieszaniny kilku do kilkudziesięciu barwników karotenoidowych. Mało zróżnicowanym składem tych barwników charakteryzują się produkty pochodzenia zwierzęcego. Jest to spowodowane ograniczoną zdolnością wchłaniania i magazynowania karotenoidów. Najczęściej dominującą formą są ksantofile. Natomiast w roślinach skład karotenoidów jest często złożony, charakterystyczny dla danego gatunku lub odmiany. Najczęściej występuje α-karoten i β-karoten oraz ksantofile, często w formie zestryfikowanej.

Zawartość karotenoidów w produktach żywnościowych jest na ogół mała, rzadko przekracza 0,1% suchej masy. Z warzyw szczególnie bogatych w karotenoidy można wymienić: jarmuż, czerwoną paprykę, szpinak i marchew. W marchwi dominującym barwnikiem jest β-karoten, w warzywach liściastych ksantofile – luteina i wiolaksantyna, a w papryce – kapsantyna.

Owoce na ogół zawierają mało karotenoidów, jedynie w grejpfrutach, nektarynach i morelach suma karotenoidów wynosi > 1 mg/100 g części jadalnych, a np.: w truskawkach i jabłkach jest 10-krotnie mniejsza.

Tabela1. Zawartość niektórych karotenoidów w warzywach, mg/100 g części jadalnych (wg Muller H.)

Warzywa	α-karoten	β-karoten	Likopen	Luteolina Wiolaksantyna	Kryptoksantyna Zeaksantyna	Suma
Jarmuż	0,15	7,3	-	24,4	0,2	34,7
Szpinak	0,04	3,2	-	12,4	-	17,3
Sałata	-	1,3	-	5,3	0,03	8,5
Kapusta biała	-	0,02	-	0,15	-	0,25
Brukselka	0,05	0,53	-	3,8	-	6,2
Brokuły	-	0,28	-	0,98	0,02	1,6
Papryka czerwona	0,5	3,2	0,13	-	3,3	30,4
Papryka zielona	0,01	0,1	-	0,53	0,07	0,7
Pomidory	0,15	0,9	11,4	0,21	-	12,7
Marchew	4,9	9,2	-	0,36	-	15,9

Marchew

W naturalnych produktach najbardziej powszechnym karotenoidem jest żółto-pomarańczowy barwnik występujący w marchwi (Daucus carota), tzw. ß-karoten. Po raz pierwszy został wyizolowany (w postaci krystalicznej) w roku 1831 przez Wackenrodera. Od nazwiska odkrywcy pochodzi nazwa całej grupy tych związków.
Synteza ß-karotenu została przeprowadzona w 1950 roku przez Karrera, Eugstera, Inhoffean i Milasa. Już cztery lata później ß-karoten był produkowany na skalę przemysłową i wykorzystywany jako barwnik do pasz i żywności. W 1995 oszacowano wielkość produkcji ß-karotenu na 500 ton rocznie.

Wszystkie karotenoidy, jako związki polienowi, są antyoksydantami aktywnymi in vitro i in vivo, a niektóre z nich, zawierające w swojej cząsteczce fragment o strukturze identycznej jak retinolu, wykazują również aktywność witaminy A.

Największą aktywność prowitaminy A wykazuje β-karoten, gdyż zawiera dwa pierścienie β-jononowe, wiec teoretycznie, w wyniku rozerwania podwójnego wiązania w pozycji —C₁₅ = C_15’— powinny powstać dwie cząsteczki retinolu. Jednakże efektywność fizjologiczna tego procesu wynosi tylko ok. 50%. Mała przyswajalność β-karotenu z produktów roślinnych, średnio ok. 30%, spowodowała, że jako równoważnik 1 mg retinolu RE (Retinolu Equivalent) przyjęto 6 mg β-karotenu i 12 mg innych karotenoidów, w których występuje pierścień β-jononowy. Karotenoidy, które nie zawierają takiego pierścienia, nie wykazują aktywności prowitaminowej, ale niektóre, np.: likopen, jako antyoksydanty są efektywniejsze niż β-karoten.

Tabela2. Zawartość β-karotenu w niektórych owocach, mg/100g produktu.

Owoc	β-karoten
Jabłka	0,1
Morele	1,6
Czereśnie	0,6
Mango	2,9
Melony	2
Brzoskwinie	0,5
Śliwki	0,2
Arbuzy	0,4
Cukinia	0,2

Kukurydza
Karotenoidy występujące w żółtej kukurydzy znajdują się głównie w ziarnie. Główne karotenoidy to zeaksantyna i kryptoksantyna.

Zeaksantyna występuje również u niektórych szczepów bakterii.

Papryka

Kapsantyna to główny karotenoid występujący w owocach czerwonej papryki (Capsicum annuum).

Naturalny ekstrakt karotenoidowy z czerwonej papryki jest stosowany jako barwnik do żywności.
Oleożywice to olejowe ekstrakty z owoców papryki Capsicum annuum . Barwa produktu spożywczego zawierający paprykę ma szerokie spektrum, od głębokiej czerwieni po jasno różowo-żółtą, zależnie od stężenia. Substancja ta może być stosowana w sosach sałatkowych oraz przede wszystkim w produktach mięsnych, w tym w wędlinach, w których stanowi dozwolony dodatek. Często stosuje się je w połączeniu z annato (inna naturalny preparat karotenoidowy) w celu zabarwienia sera.
Ekstrakt olejowy zawiera ok. 37- 54 różnych barwników karotenoidowych zależnie od metody przygotowania (ekstrakt z bielonej lub nie bielonej papryki), spośród których tylko kilka udało się całkowicie lub częściowo zidentyfikować. Główne barwniki to przede wszystkim estry kapsantyny i kapsorubiny. Większość metod analitycznych opiera się więc na oznaczaniu tych dwóch karotenoidów.
Tradycyjnie, wiele prac badawczych na ten temat prowadzi się na Węgrzech, gdzie uprawia się duże ilości papryki.

Pomidor

Podstawowe karotenoidy występujące w owocach pomidora (Lycopersicon esculentum): fitoen, fitofluen, z-karoten, neurosporen, likopen, ß-zeakaroten, ß,y-karoten i ß-karoten.
Skład i zawartość karotenoidów w pomidorach w ogromnym stopniu zależy od odmiany oraz stopnia dojrzałości owoców

W związki karotenoidowe są bogate soki, zupy i koncentraty pomidorowe i produkty te są często spożywane. W największym stężeniu występuje likopen, jego zawartość wynosi od 0,3 mg/100g w zupie warzywnej z wołowiną, do 55 mg/100g w koncentracie pomidorowym.
Zawartość ß -karotenu wynosi od 0,23 mg/100g w zupie pomidorowej do 1,51 mg/100g w zupie warzywnej z wołowiną.

Badania wykazują, że likopen jest lepiej przyswajany przez organizm, jeśli znajduje się w przetworach, np. soku, koncentracie czy ketchupie. W świeżych owocach jest on uwięziony w tkankach. Z tego powodu jest wchłaniana tylko pewna część likopenu zawarta w owocach. Po przetworzeniu surowców, likopen jest łatwiej dostępny dzięki zwiększonej powierzchni, która może ulec trawieniu. Co więcej, struktura chemiczna likopenu ulega zmianom pod wpływem temperatury i to czyni go jeszcze łatwiej przyswajalnym. Ponieważ likopen rozpuszcza się w tłuszczach (tak jak witaminy A, D, E oraz ß-karoten), jego biodostępność wzrasta jeśli w naszej diecie obecny jest np. olej.

Bogate w likopen są również owoce guawy, dzikiej róży, arbuzy i różowe grejpfruty.

Tabela3. Zawartość likopenu w wybranych produktach.

Produkt	Likopen mg/100 g
Pomidor	3,0
Grejpfrut różowy	4,0
Arbuz	4,0
Sos z owoców morza	17,0
Sos chilli	19,5
Sos pomidorowy	14,1
Zupa pomidorowa (zagęszczona)	7,2
Koncentrat pomidorowy	42,2
Sos do spaghetti	21,9
Ketchup	15,9
Sok pomidorowy	9,5

Karotenoidy są istotnym czynnikiem dla ludzkiego zdrowia np. ß-karoten od wielu lat odgrywa znaczącą rolę jako źródło witaminy A. Niedawno odkryto, że karotenoidy mają korzystny wpływ na poważne schorzenia jak: nowotwory, choroby serca i pogarszanie się wzroku. Obecnie prowadzone są badania nad działaniem karotenoidów jako przeciwutleniaczy i regulatorów systemu odpornościowego.
Współczesne badania karotenoidów obejmują wiele dziedzin nauki, w tym fizjologię roślin, nauki o żywności, nauki o środowisku, taksonomię, przemysł chemiczny, biotechnologię oraz badania medyczne. Wykonywane prace badawcze muszą być oparte na solidnej wiedzy o strukturze chemicznej karotenoidów oraz zastosowaniu odpowiednich metod prowadzenia doświadczeń, uwzględniających małą trwałość tych związków.

Zastosowanie technik mikroskopii elektronowej do wykrywania i rozpoznawania wirusów roślin

2011-04-03T10:33:00.000+02:00

Zastosowanie technik mikroskopii elektronowej do wykrywania i rozpoznawania wirusów roślin

Wstęp

Jedną z najważniejszych i najistotniejszych zalet mikroskopii elektronowej jako metody badawczej określa sentencja widniejąca na transmisyjnym mikroskopie elektronowym w Departament of Plant Pathology Cornell University, USA – „zobaczyć, to znaczy uwierzyć”. W roku 1939 po raz pierwszy Kausche i wsp. obejrzeli cząstkę wirusa mozaiki tytoniu, od tamtej pory mikroskopia elektronowa (EM) na stałe weszła do zbioru technik badawczych stosowanych w wirusologii roślin. Chociaż w dzisiejszych czasach biologia molekularna dysponuje całym arsenałem specyficznych i bardzo czułych metod wykrywania wirusów, to jednak w wielu przypadkach właśnie techniki EM uważane są za jednoznaczne i ostatecznie dowodzące porażenia roślin przez wirusy, gdyż można te czynniki chorobotwórcze zobaczyć.

Identyfikacja wirusów w mikroskopie elektronowym i ustalenie ich przynależności taksonomicznej są możliwe dzięki zastosowaniu technik immunoelektronomikroskopowych – IEM, służących do wykrywania reakcji serologicznych na poziomie pojedynczych cząstek wirusa jako antygenu i specyficznych przeciwciał surowicy. Pewną wartość diagnostyczną mają również niektóre charakterystyczne inkluzje wirusowe, które można stwierdzić w porażonych komórkach roślin, a także badania immunocytologiczne.

Techniki EM, w tym i techniki IEM, w badaniach negatywowo kontrastowych preparatów in vitro wirusów roślin mogą być wykorzystywane także do oceny czystości i jakości oczyszczonych preparatów wirusowych, jakości i specyficzności nowo wyprodukowanych surowic, wykrywania obecności mieszanych infekcji wirusami, wykrywania wirusów roślin w pojedynczych wektorach, a także służą do badań nad pokrewieństwem serologicznym wirusów. Techniki IEM są bardzo proste, szybkie i czułe lecz wymagają bardzo drogiej aparatury więc stosowane są dopiero wtedy, gdy inne techniki serologiczne zawodzą i wyniki testów są niepewne.

Identyfikacja wirusów roślin, a co za tym idzie i diagnozowanie choroby wirusowej możliwe są przy zastosowaniu metod roślin wskaźnikowych, metod serologicznych oraz technik elektronomikroskopowych.

W mikroskopie elektronowym ustala się przede wszystkim następujące cechy i własności wirusów: morfologię cząstek, ich właściwości serologiczne i pokrewieństwo z innymi wirusami oraz zmiany cytopatologiczne, jakie powstają na skutek porażenia danym wirusem. Do tego celu wykorzystuje się techniki do badań zawiesin wirusów w kontrastowych, negatywowo nieczyszczonych i oczyszczonych preparatach oraz techniki immunoelektronomikroskopowe. Umożliwiają one serologiczne wykrywanie wirusów występujących w bardzo niskich koncentracjach, wykrywanie mieszanin wirusów, a także przez możliwość mianowania surowic dokładnie określanie pokrewieństwa serologicznego. Specjalne znaczenie diagnostyczne mają wyniki badań interakcji wirus – roślina w ultracienkich skrawkach, a zwłaszcza badania inkluzji wirusowych.

1) Techniki elektronomikroskopowe w badaniach negatywowo kontrastowych preparatów in vitro wirusów roślin.

Preparaty in vitro wirusów to zawiesiny wirusów otrzymywane z soku roślin porażonych i te właśnie nadają się na preparaty elektronomikroskopowe. Aby cząstki wirusa były widoczne na błonce siateczki mikroskopu, muszą być wykontrastowane w stosunku do podłoża. W tym celu wykorzystywano techniki cieniowania, napylania wirionów ciężkimi metalami, które obecnie zastąpiono procedurami negatywowego kontrastowania preparatów. Tło staje się ciemniejsze a cząstki wirionów pozostają jaśniejsze. Do technik barwienia negatywowego preparatów in vitro należą:

- technika „mieszania EM” – opracowana przez Williamsa i Backusa w 1949 roku. Polega ona na zmieszaniu preparatu zawierającego wirusa i barwnika w jednakowej objętości i pozostawieniu jej na siatce do wyschnięcia.

- technika zanurzania (dip) zwana zamiennie techniką szybkiego zanurzania (quick-dip) lub zanurzania liścia (leaf-dip) – opracowana przez Brandesa w 1957. Zasada techniki opiera się na tym, że krawędź świeżo przeciętego liścia lub fragment epidermy przeciągany jest kilka razy przez krople wody na szkiełku podstawowym. Część uszkodzonych komórek tonie w kropli, część pozostaje w postaci filmu na powierzchni kropli. Na kroplę nakłada się siateczkę i następnie kontrastuje. Technika ta przeznaczona była do wykrywania wirusów nitkowatych, ale Kitajima (1965), Hitchborn i Hills (1965) oraz Doi i wsp. (1969) wykrywali nią również izomeryczne winiony. Głównym problemem tej metody są zanieczyszczenia zaciemniające obrazy mikroskopowe.

- technika zanurzania w soku (sap-dip) – technika ta wykorzystuje efekt adsorbowania cząstek wirusa na błonkach podtrzymujących. Błonki takie mogą być spłukiwane w celu usunięcia większości roślinnych zanieczyszczeń. Preparaty uzyskuje się przez nałożenie siateczki na krople soku lub odwrotnie po chwili spłukuje się ją wodą destylowaną i następnie kontrastuje. Zaleta metody jest to, że uzyskuje się wyraźniejsze obrazy morfologii cząsteczek, a wadą to, że jakiś ważny materiał może zostać wypłukany. Wykorzystując tę technikę Christie i wsp. (1987) opracowali procedurę CVC (clarifield viral concentrate) stosując wstępne oczyszczanie wirusa przed naniesieniem go na błonkę. Oprócz naprawdę czystych preparatów uzyskali, wielokrotne zwiększenie ilości cząstek wirusowych.

- technika „napięcia powierzchniowego” EM zwana „procedurą

rozszerzania” – wykorzystuje napięcie powierzchniowe kropli wody, aby usunąć z preparatów sole i cukry czyli związki rozpuszczalne w wodzie. Białka i tłuszcze mogą pozostać na powierzchni kropli. Do powierzchni kropli dotyka się błonką siatki, a następnie kontrastuje. Służy ona w preparatyce kwasów nukleinowych w ME.

- technika „agarowa EM” – opisał ją Kellenberger i Bitterli w 1976 roku. W technice tej błonkę podtrzymującą umieszcza się na płytce Petriego, a następnie nanosi się na nią zawiesinę wirusa. Drobne cząsteczki soli i cukrów powinny przeniknąć do agaru. Błonkę wypłukuję się barwnikiem z agaru i umieszcza na siatkach.

2) Techniki immunoelektronomikroskopowe preparatów in vitro.

Badanie reakcji serologicznych między antygenem (wirus roślinny) a specyficznymi przeciwciałami surowicy z wykorzystaniem mikroskopii elektronowej możliwe jest dzięki tak zwanym technikom immunoelektronomikroskopowym – IEM. Techniki immunocytochemiczne umożliwiają lokalizację antygenów w komórkach roślin, za pomocą znakowanych elementarnym złotem przeciwciał. Bardzo wysoka czułość i specyficzność testów, minimalna wielkość próbek badawczych i w zasadzie możliwość wykorzystania prawie każdego rodzaju surowic to najważniejsze zalety tych technik.

- technika IEM dekoracji cząstek – opracowana przez Milne i Luisoni w 1975 roku. Na skutek niespecyficznej adsorpcji cząstki wirusowe są unieruchamiane na powierzchni błonki podtrzymującej. Potraktowanie takich nieruchomych cząsteczek specyficzną surowicą prowadzi do wystąpienia reakcji serologicznej widocznej po kontrastowaniu w postaci opłaszczenia. Warstwa ta pochłania dużo więcej barwnika toteż jest widoczna jako ciemna otoczka. Poszczególne etapy procedury rozdzielone są dokładnym płukaniem siatek, dzięki czemu obrazy elektronomikroskopowe są bardzo wyraźne, dobrze wykontrastowane, bez nadmiaru zanieczyszczeń. Technika dekoracji IEM preparatów in vitro wirusów roślin wykorzystywana jest głównie do identyfikacji wirusów, pomiarów miana surowic, określania pokrewieństwa serologicznego między wirusami, lokalizacji określonych determinant antygenowych na wirionach oraz zwiększania wielkości i kontrastu cząstek w celu ułatwienia identyfikacji wirusa.

- technika immunosorpcyjna ISEM oraz ISEM+dekoracja – opracowana przez K. S. Derricka 1972/1973. Polega ona na serologicznym uczulaniu błonek podtrzymujących. Błonka zostaje pokryta warstwą przeciwciał surowicy i umieszczona na kropli zawiesiny wirusa. Uczulona błonka działa jak pułapka wyłapując z zawiesiny, w drodze reakcji serologicznej, prawie wyłącznie specyficzne antygeny, czyli cząstki wirusa. Dokonano wielu usprawnień tej techniki np. stosowaniem białka A, znakowaniem przeciwciał złotem koloidalnym czy stosowaniem przeciwciał monoklinalnych. Pokrycie siatki mikroskopowej surowicą umożliwia wyłapanie na siatkę wielokrotnie większej - 2 do 30 tys. razy - liczby cząstek. Techniki te służą w diagnostyce wirusów występujących w tak małych koncentracjach, że nie mogą być wykrywane przy pomocy prostych technik negatywowego kontrastowania, np. luteowirusów. Techniką tą możliwe jest badanie serologicznego pokrewieństwa między wirusami i może ona służyć do oznaczeń ilościowych zarówno wirusów, jak i przeciwciał surowicy. Po zmieszaniu surowic można nią wykrywać mieszaniny wirusów. Wynik jak otrzymujemy jest jednoznaczny, bo obserwuje się bezpośrednio winiony, czułość techniki jest podobna jak technik enzymatycznych głównie ELISA. Warstwa surowicy nie dopuszcza do zanieczyszczenia błonki podtrzymującej białkiem rośliny, dzięki czemu cząstki są lepiej widoczne. Można wykorzystywać zarówno poli- jak i monoklinalne surowice. Trudności związane ze stosowaniem techniki ISEM to wysoki koszt wyposażenia i użytkowania pracowni elektronomikroskopowe, co wiąże się z ograniczeniem wielkości i liczebności badanych próbek. Połączenie techniki ISEM z dekoracją powoduje sumowanie zalet obu technik. Umożliwia też zastosowanie dwóch różnych rodzajów przeciwciał na poszczególnych etapach procedury, co bardzo ułatwia i podnosi czułość testów serologicznych w badaniach pokrewieństwa niektórych wirusów.

- technika zbrylania cząstek IEM – Pierwsze reakcje serologiczne obejrzano w mikroskopie elektronowym już w 1941 roku przez Andersona i Stanleya. Efekt reakcji serologicznej między antygenem, czyli wirionami wirusa i specyficznymi przeciwciałami surowicy widoczny jest w mikroskopie elektronowym w postaci zlepionych przeciwciałami cząstek wirusów. Pewne kłopoty natury technicznej w preparatyce jak: wysychanie mieszaniny serologicznej przed kontrastowaniem, krystaliczne osady po stosowanych buforach i często nieodpowiednie związki kontrastujące, powodowały, że z reguły uzyskiwano obrazy nieczytelne, z uszkodzonymi wirionami. Milne i Luisioni (1975,1977b) zaproponowali wersję tej techniki, wprowadzając etap płukania błonek podtrzymujących dzięki czemu uzyskiwano obrazy dużo lepszej jakości. Wykorzystywano ją do identyfikacji wirusów, badań nad pokrewieństwem serologicznym oraz była polecana do mianowania surowic. Obecnie technika ta jest rzadko stosowana, gdyż efekty zbrylania cząstek są czasami niespecyficzne, koncentracja cząstek wirusów musi być stosunkowo wysoka i musi być odpowiednia koncentracja surowic.

3) Badania inkluzji wirusowych w ultracienkich skrawkach.

Patogeneza choroby wirusowej może pociągać za sobą daleko idące zmiany w metabolizmie porażonych komórek roślin. Mogą być one związane z degradacją systemu elementarnych błon komórkowych, zmian strukturalnych organelli itp., co może doprowadzić nawet do śmierci komórki. Występują także zmiany cytologiczne, które mogą być specyficzne i typowe tylko dla rodziny lub rodzaju wirusa i są niezależne od reakcji rośliny żywicielskiej na zakażenie. Lesemann (1991) do takich zmian zalicza nagromadzenie się w komórce różnych produktów genomu wirusa oraz zmiany w systemie błon komórek żywiciela uczestniczących w procesie replikacji, które obserwowane mogą być jedynie krótko po infekcji. Główne produkty genomu wirusa to cząstki wirusów, występujące pojedynczo lub w agregatach oraz różne niestrukturalne białka tworzące duże i charakterystyczne inkluzje wirusowe. Cząstki wirusów, których genomem jest ssRNA, najczęściej występują w cytoplazmie podstawowej, ale także w centralnej wakuoli, plastydach lub mitochondriach. Wirusy o cząstkach izomerycznych najłatwiej rozróżnić, gdy tworzą zwarte masy lub kryształy. Wirusy o cząstkach wydłużonych mogą być obserwowane jako rozproszone masy cząstek, cząstki ułożone szeregowo i przylegające do błon elementarnych (poty-, carlawirusy) lub gdy występują w spłaszczonych, podobnych do płytek agregatach. Agregaty mogą się łączyć tworząc zwarte kryształy (tobamovirusy) lub ciała, inkluzje staśmione (potem-, Carla-, closterowirusy). Cytoplazmatyczne inkluzje wirusowe powstające z kodowanych przez genom wirusa białek niestrukturalnych to głównie ciała X wiązane z infekcją przez wirus mozaiki tytoniu i tobamowirusy oraz cylindryczne inkluzje charakterystyczne dla potywirusów. Funkcja, jaką mają spełniać inkluzje wirusowe, nie jest jeszcze poznana, może ich białko odgrywa jakąś rolę w systemie replikacyjnym RNA lub w transporcie wirusów z komórki do komórki. Edwardson i Christie w 1978 opisali charakterystyczne dla poszczególnych grup wirusów typy inkluzji wirusowych, które mogły być przydatne jako kryteria klasyfikacyjne (pokrewieństwo wirusów) i cechy diagnostyczne grupy.

Mikroskopia elektronowa dominowała w większości prac lat sześćdziesiątych. Lata siedemdziesiąte to dominacja enzymatycznego testu serologicznego ELISA, lata osiemdziesiąte należały do przeciwciał monoklinalnych, zaś w latach dziewięćdziesiątych zeszłego stulecia to fascynacja metodami łańcuchowej reakcji polimerazy – PCR. Zarówno nowe techniki EM, jak i coraz nowocześniejsze mikroskopy mogą odkryć przed nami nie jedną terra incognita mikroświata.

ENZYMY GLEBOWE

2011-04-03T10:32:00.000+02:00

ENZYMY GLEBOWE

Gleba to powierzchniowa warstwa skorupy ziemskiej powstała ze skały macierzystej w wyniku tzw. procesu glebotwórczego. Gleba jest to ta część skorupy ziemskiej, która podlega działaniu klimatu i wegetacji roślinnej. Liczne definicją mówią o glebie jako kompleksie bio-organo-koloidalno-mineralnym. Gleba składa się z organizmów żywych, martwej substancji organicznej, minerałów, wody i powietrza.

Dla rolnika zasadniczym elementem odróżniającym glebę od innych tworów

geologicznych jest jej zdolność dawania plonów; ponadto jest ona naturalnym siedliskiem rozwoju roślin co nie jest już przy obecnym stanie technologii i wiedzy cechą wyróżniającą. Znamy bowiem i umiemy tworzyć sztuczne układy, niczym gleby nie przypominające, w których możemy hodować rośliny na skalę gospodarczo użyteczną i osiągać w kulturach bezglebowych, plony nie ustępujące ilościowo i jakościowo plonom uzyskiwanym w rolnictwie i ogrodnictwie konwencjonalnym.

Tą cechą, która w sposób istotny wyróżnia glebę od innych tworów geologicznych i wszelkich sztucznych układów dających plony jest jej zdolność do

samoreprodukcji, do spontanicznego odnawiania zasobów substancji koniecznych dla

wzrostu i rozwoju roślin oraz innych organizmów glebę zasiedlających.

Gleba jest tworem żywym, metabolizującym. Można w niej znaleźć pewne

analogie do organizmu. W glebie toczą się złożone przemiany chemiczne i biochemiczne

nadające glebie jej przyrodnicze właściwości, czyniące z niej naturalne siedlisko życia roślin, umożliwiające stałą wegetację. Aktywność biologiczna, cecha wyróżniająca glebę od innych tworów geologicznych jest sumą, procesów chemicznych i biologicznych w niej zachodzących. Porównanie gleby do organizmu nie ograniczają się tylko do istniejącego w glebie zjawiska przemiany materii, ale wyrażają się również obecnością określonych powiązań i zależności pomiędzy wielokierunkowymi drogami metabolizmu glebowego. Metabolizm gleby jest oczywiście niemal wyłącznie metabolizmem zawartych

w niej organizmów żywych (korzeni roślin, fauny i drobnoustrojów). Gleba zawiera pewien zasób wolnych enzymów. Są one wprawdzie pochodzenia biologicznego przyżyciowo wydalane przez komórki organizmów: egzoenzymy i uwalniane w procesach litycznych: endoenzymy ale działają już niezależnie od komórek macierzystych i aktywność ich regulowana jest stosunkami panującymi w glebie a nie w komórkach.

Enzymy pozakomórkowe wydzielane z żywych bądź zamierających komórek

mogą być związane z fragmentami komórek ściany i błon komórkowych, fragmentami

plazmy lub organelli komórkowych, mogą być akumulowane w glebie, gdzie tworzą labilne połączenia enzym-substrat, są adsorbowane na powierzchni cząstek mineralnych, lub wchodzą w związki kompleksowe z koloidami substancji humusowych, a nawet częściowo i krótkoterminowo w roztworze glebowym. Zjawisko katalitycznej działalności gleby sygnalizował już Liebig w 1844 roku. Systematyczne i pogłębione badania nad enzymatyką gleb zapoczątkowali W. Kuprewicz i E. Hofmann w latach pięćdziesiątych ubiegłego stulecia. Wysnuli oni interesujące koncepcje pochodzenia, rozmieszczenia, trwałości i znaczenia enzymów uwalnianych do środowiska glebowego. Badaczom tym zawdzięczamy opracowanie metod ujawniania i określania aktywności enzymatycznej

gleby. Szczególną uwagę poświęcał Hofmann zabiegom pozwalającym na odróżnienie

działalności wolnych enzymów od aktualnej działalności biochemicznej żywych drobnoustrojów.

W ciągu ostatniego półwiecza enzymatyce gleb poświęcono bardzo wiele prac

zmierzających do wyjaśnienia różnych aspektów biologii gleby. Zainteresowanie tymi kierunkami badań wykazują nie tylko biologowie, ale również rolnicy poszukujący mikrobiologicznych i biochemicznych wskaźników pomocnych w prognozowaniu. Mikroorganizmy wydzielają czynnie do gleby bardzo dużo różnych enzymów, ale najważniejszymi w procesach przemian zachodzących w środowisku pól uprawnych są te, które biorą bezpośredni udział w degradacji celulozy i innych składników komórek resztek roślinnych, oraz cyklów przemian azotu, fosforu i siarki. Degradacja polimerów węglowodanowych, azotowych i innych wymaga wieloskładnikowych systemów enzymatycznych produkowanych przez różne grupy zespołu edafonu gleby. Każda komórka i każdy gatunek drobnoustrojów może w ten sposób zmieniać skład chemiczny i właściwości fizyczne własnej niszy ekologicznej. Enzymy glebowe są naturalnymi mediatorami i katalizatorami wielu ważnym procesów glebowych, takich jak:

– rozkład uwalnianej do gleby podczas wegetacji roślin substancji organicznej;

– reakcje powstawania i rozkładu próchnicy glebowej;

– uwalnianie i udostępnianie roślinom substancji mineralnych;

– wiązanie azotu cząsteczkowego;

– detoksykacja ksenobiotyków;

– nitryfikacja i denitryfikacja.

Tab. 1. Niektóre enzymy wyekstrahowane z gleb i reakcje przez nie katalizowane (Tabatabai i Fung 1992).

ENZYM	KATALIZOWANA REAKCJA	SUBSTRAT
OKSYDOREDUKTAZY
KATALAZA	2H₂O₂→ O₂+ 2H₂	H₂O₂
PEROKSYDAZA	Donor + H₂O₂ → utleniony donor + 2H₂O	H₂O₂, pyrogallol,chloroalaniliny, o-dwuanizydyna
MONOOKSYGENAZA MONOFENOLOWA ( OKSYDAZA POLIFENOLOWA)	Tyrozyna + dwuhydroksyfenyloalanina + O₂ → dwuhydroksyalanina + dwuoksyfenylalanina + H₂O	d-katechol, p-chinon, p-krezol, 3,4-dwu-hydroksyfenyloalanina, p-fenylenodwuamina
HYDROLAZY
KARBOKSYLESTERAZA	Ester karboksylowy + H₂O → alkohol + anion kwasu karboksylowego	Malation
ARYLESTERAZA	Fenylooctan + H₂O → fenol + octan	Fenylooctan, fenylomaślan, naftylooctan
FOSFATAZA ALKALICZNA	Monoestry ortofosforanu + H₂O → alkohol + ortofosforan	Fosforan p-nitrofenylu
FOSFATAZA KWAŚNA	Monoestry ortofosforanu + H₂O → alkohol + ortofosforan	Fosforan p-nitrofenylu
ARYLSULFATAZA	Fenolosiarczan + H₂O → fenol + siarczan	Siarczan p-nitrofenylu
CELULAZA	Hydroliza wiązań β-1,4-glukozydowych w celulozie, licheninie i β-glukanach zbożowych	Celuloza, karboksymetylceluloza
Β-GLUKOZYDAZA	Hydroliza wiązań β-glukozydowych od nieredukującego końca z uwolnieniem β-D-glukozy	p-nitrofenyl-β-Dglukozyd, celobioza, p-nitrofenyl-β-D glukopyranozyd
FRUKTOFURANOZYDAZA (INWERTAZA)	Hydroliza terminalnych nieredukujących reszt D-fruktofuranozydowych w β-fruktofuranozydach	Sacharoza
PROTEINAZY	Hydroliza białek do peptydów i aminokwasów	Kazeina, żelatyna, albumina
UREAZA	Mocznik + H₂O → CO₂+ 2NH₃	Mocznik
LIAZY
DEKARBOKSYLAZA AROMATYCZNYCH L-AMINOKWASÓW	L-tryptofan → tryptamina + CO₂	dl-3,4-dwuhydroksyfenyloalanina, dl-tyrozyna, dl-tryptofan, dl-fenyloalanina, tryptofan

Oznaczenie aktywności enzymów jest oparte na obniżeniu ilości substratu (na który działa wybrany enzym), lub ilościowego oznaczenia produktu reakcji enzymatycznej np. jonów amonowych, azotanowych, fosforowych w optymalnych warunkach temperatury, pH środowiska, stężenia substratów.

Często określa się aktywność dehydrogenaz, gdyż są one nie tylko enzymami konstytucyjnymi (stale syntetyzowane w komórce), lecz występują tylko w systemach żywych. Różne barwniki, takie jak chlorek trifenylotetrazolu, który utleniony jest bezbarwny, lecz zmienia barwę na czerwoną po redukcji, można dodawać do gleby, ekstrahować po inkubacji zredukowaną formę barwnika i jego ilość przyjmować jako wskaźnik aktywności dehydrogenazowej w glebie. Enzymy zasadnicze dla procesu proliferacji komórek są zlokalizowane w cytoplazmie i związane z membranami komórkowymi.

W glebie można wykryć szeroką gamę aktywności enzymatycznych, które nie są bezpośrednio związane z aktywnością mikroorganizmów. Są to enzymy obecne w nasionach roślin, sporach grzybowych, endosporach bakteryjnych, cystach pierwotniaków i korzeniach roślin. Kłopoty z oddzieleniem tła aktywności enzymów związanych z glebą od aktywności enzymatycznej organizmów glebowych i korzeni roślin to jedna z przyczyn rudności w interpretacji wyników badań związanych z aktywnością enzymatyczną w glebie.

W badaniach enzymatycznych gleby poszukuje się enzymów, których aktywność może służyć jako „wskaźnik żyzności gleby”, który obok analiz chemicznych pozwolił ocenić dostępność w glebie związków pokarmowych dla roślin. Liczne badania pokazały, że wiarygodną ocenę jakości gleby mogą dać badania aktywności szeregów enzymów, liczebności wybranych grup mikroorganizmów, zawartość form substancji organicznej (węglowej i azotowej), które pozwalają zarejestrować zmiany specyficznych zdolności kompleksu glebowego zachodzące pod wpływem systemu upraw, nawożenia, warunków klimatycznych wpływu czynników antropogenicznych – pestycydów i metali ciężkich. Te możliwości zastosowania oznaczeń aktywności enzymów w środowisku gleby powodują że metody oznaczania enzymów glebowych cieszą się w wielu dziedzinach nauk rolniczych i przyrodniczych wzrastającym zainteresowaniem.