Sample preparation and analysis of metabolites from plants in the families of Cyperaceae, Poaceae and Apiaceae
Tid: Fr 2022-03-25 kl 10.00
Plats: E3, Osquars backe 14, Stockholm
Videolänk: https://kth-se.zoom.us/j/69392641848
Språk: Engelska
Ämnesområde: Kemi
Respondent: Linus Svenberg , Tillämpad fysikalisk kemi
Opponent: Universitetslektor Margareta Sandahl, Lunds Universitet
Handledare: Professor Åsa Emmer, Tillämpad fysikalisk kemi; Dr. Jenny Lindh,
QC 2022-03-03
Abstract
En viktig aspekt för förståelsen av hur växter påverkar sin omgivning är studien av flyktiga ämnen och hur dessa påverkar interaktionen mellan växter och andra levande organismer. Studier av sekundära metaboliter från växter kan användas i praktiska applikationer, så som beetendekontroll av insekter, till exempel myggor, där denna kunskap är en viktig del i sökandet efter nya ämnen som kan användas för att påverka beteendet hos smittbärande insekter. Studier av sekundära metaboliter kan också användas som ett redskap för att introducera och undervisa i kemisk ekologi och analytisk kemi. God användning av provpreparering och provanalys har en viktig roll i båda applikationerna.
I denna avhandling så används olika provberedningsmetoder, i kombination med gaskromatografi-masspektometri, för att undersöka den mångfald av sekundära metaboliter som utsöndras från växter. I paper I används två olika provuppsamlingsmetoder, ultraljudsassisterad extraktion och fastfas-mikroextraktion, som grunden för uppsamling av sex metaboliter som mått för jämförelse mellan metoderna. Detta arbete jämför provuppsamling med ultraljudsassisterad extraktion och fastfasmikroextraktion på gräs som har förvarats en tid innan analys, men jämför även fastfas-mikroextraktion uppsamlingar från levande gräs med det som legat på förvaring.
Den statiska gasfas fastfas-mikroextraktionsmetod som användes i paper I, användes sedan också för att analysera den kemiska gasfasen för tre andra gräs-liknande växter, nämligen Cynodon dactylon, Cyperus exaltatus och Panicum repens. I paper III så utförs identifiering av flyktiga ämnen från de gräs-liknande växternas gasfas, och deras relativa toppareaprocent analyseras med one-way ANOVA. Resultaten från detta arbete möjliggör en jämförelse mellan de tre växter för att avgöra om man kan se signifikanta skillnader för de ämnen som detekteras baserat på den relativa toppareaprocenten.
Vidare, tillför arbetet från paper II mer insikt om de kemiska föreningar som kan finnas i gasfasen kring växterna utöver det som har visats i paper I och paper III, genom användning av dynamisk gasfasuppsamling från levande växter. Detta bidrar med ytterligare en provuppsamlingsmetod,vilket vidare utökar informationen om vilka flyktiga ämnen som finns kring växterna. I paper II används två-ports olfaktometrisk-, samt semi-field bioanalyser för att jämföra vilken växt som har störst inverkan på malariavektorn Anopheles gambiae beteende.
I paper IV så används den ultraljudsassisterade extraktionsmetoden från paper I för att utvärdera den allelopatiska förmågan hos Aegopodium podagraria. Detta arbete användes som ett undersökande arbetsprojektför svenska gymnasieelever, och återkoppling från eleverna användes föratt utveckla projektet. Arbete från paper IV visar sig användbart som ett verktyg för utlärning, på olika akademiska nivåer, i ämnena kemisk ekologi samt analytisk kemi.