ELTÉRŐ MÉRTÉKŰ VÍZHIÁNY HATÁSA A KÉKFRANKOS (Vitis vinifera l.) SZŐLŐFAJTA BOGYÓINAK FENOLOS ÉRETTSÉGÉRE ÉS FENOLOS ÖSSZETEVŐIRE

A környezeti feltételek változása, a különböző stresszhatások – így a vízhiány is – jelentős hatást gyakorolnak a szőlő érési folyamataira. Az érési időszakban fellépő vízhiány olyan metabolikus folyamatok megváltozását idézi elő a szőlőbogyó héjában, amelyek jelentősen befolyásolják a végtermék, azaz a bor, kémiai összetevőit, stílusát és minőségét. A vizsgálatokat három eltérő mértékű vízellátottság mellett (teljes vízellátottság, közepes és erős vízhiány), üvegházas körülmények között végeztük. Ennek során a bogyók héjából kivonatokat készítettünk, majd a mintákat HPLC analízis alá vetettük. Vizsgáltuk a különböző antocianin típusok, a tannin fenolok, valamint néhány flavonol és nem flavonoid fenolok csoportjába tartózó molekulák mennyiségi változásait egységnyi bogyóhéj tömegre és bogyóra vonatkoztatva. A vízhiány erőssége nem befolyásolta a bogyóhéjban lévő fenolos molekulák egymáshoz viszonyított arányát. A legnagyobb arányban a színanyag molekulákat lehetett kimutatni, ezen belül is a malvidin – 3 – glükozidot, ami a borok bíbor, mélyvörös színárnyalatát erősíti. A legkisebb mennyiségben a nem flavonoid fenolok (pl. resveratrol), valamint a flavonoid fenolok (pl. quercetin) voltak jelen a kivonatokban. A közepesen erős vízhiány mindegyik fenolos alkotóelem koncentrációját növelte egységnyi bogyóhéj tömegre vonatkozatva.Ez a jelenség az erős vízhiány hatására is bekövetkezett, de kisebb mértékben, mint a mérsékelt stressz esetében. A teljes bogyótömegre vonatkoztatott fenolos koncentráció változás lineárisan nőtt a vízhiány stressz növekedésével. Ez a jelenség annak volt köszönhető,hogy a vízmegvonás hatására csökkent a bogyótömeg, ugyanakkor a héj/hús arány emelkedett.Összességében elmondható, hogy a vízhiány pozitív hatást gyakorolt a fenolos komponensek képződésére. A borban mutatkozó koncentrációt azonban nem csupán ez, hanem a bogyók nagysága, valamint bogyóhéj/bogyóhús egymáshoz viszonyított arányais meghatározza

Egy Aspergillus niger törzs fermentlevének lehetséges felhasználása a szőlő gombás betegségeinek megelőzésére

The present study was aimed to examine the use of culture filtrates of defensin-producing fungal strains against the most important fungal and pseudofungal infections of grapevine as an environmentally sound alternative of chemical control. Twenty-seven isolates of five defensin-producing fungal species were tested for antifungal activity. Four isolates (one Aspergillus giganteus and three Aspergillus niger) decreased the viability of the test organism successfully. The isolate with the highest antifungal efficacy (Aspergillus niger SZMC2759) was subjected to detailed investigation. The culture filtrate of the strain was effective against epicuticular mycelia and conidia of Botrytis cinerea, Guignardia bidwellii and Erysiphe necator, but not against subcuticular mycelia and Plasmopara viticola cells. The culture filtrate also prevented the development of powdery mildew symptoms on grapevine cuttings. Several modes of action were detected: inhibition of germination, membrane permeabilization, plasmolysis, fragmentation of nuclei. Certain parameters (pH, stress, aeration) of the fermentation were optimized for the highest antifungal activity. According to the results, culture filtrate of Aspergillus niger can be a promising agent in the management of fungal diseases of grapevine.Jelen tanulmány célja defenzint termelő gombafajok fermentleveinek a szőlő legfontosabb gombás betegségei ellen történő felhasználhatóságának vizsgálata, amely környezetbarát alternatívát nyújthat a vegyszeres növényvédelemmel szemben. Öt defenzint termelő gombafaj 27 izolátuma képezte a vizsgálatok tárgyát. Ezek közül négy (egy Aspergillus giganteus és három Aspergillus niger) izolátum volt képes hatékonyan csökkenteni a tesztorganizmus életképességét. A leghatékonyabb izolátumot (Aspergillus niger SZMC2759) részletes vizsgálatoknak vetettük alá. A törzs fermentleve fungicid hatást mutatott az epikutikuláris gombafonalakkal és spórákkal szemben a Botrytis cinerea, Giugnardia bidwellii és Erysiphe necator kórokozók esetén, de hatástalan volt a szubkutikuláris gombafonalak, valamint a Plasmopara viticola kórokozóval szemben. A vizsgált fermentlé képes volt tesztfertőzésekben a szőlő lisztharmat tüneteinek kialakulását is meggátolni mesterségesen fertőzött dugványokon. A fermentlé számos gombaellenes hatásmechanizmusát sikerült igazolni: spórák csírázásának gátlása, plazmamembrán permeabilizálása, plazmolízis indukálása és sejtmag feldarabolódása. A fermentáció egyes körülményei (pH, stressz, oxigénellátottság) optimalizálásra kerültek a legnagyobb hatékonyság elérése érdekében. Eredményeink szerint az Aspergillus niger gombafaj fermentleve ígéretes gombaellenes szer lehet a szőlő növényvédelmében

Expression of a bacterial β-carotene hydroxylase in canthaxanthin producing mutant Mucor circinelloides strains

Xanthophylls, primarily hydroxyl- and keto-derivatives of β-carotene (such as zeaxanthin, β-cryptoxanthin, canthaxanthin, echinenone and astaxanthin) have powerful antioxidant activity. Due to several positive effects on human and animal health, industrial application of xanthophylls shows an increasing tendency. In our previous study, carotenoid biosynthesis of the β-carotene producing zygomycetes, Mucor circinelloides was modified by integrating the β-carotene ketolase encoding gene (crtW) of Paracoccus sp. N81106 into the genome. The isolated mutants accumulated mainly canthaxanthin and echinenone. Although, the fungus has β-carotene hydroxylase activity the astaxanthin production remained low even under different cultivation conditions, whereby canthaxanthin accumulation was further enhanced. In this study, the β-carotene hydroxylase encoding gene (crtZ) of the same bacterium was introduced into these canthaxanthin producing mutants of M. circinelloides either on autonomously replicating plasmids or by integrating it into the genome using the REMI method. Increased astaxanthin accumulation was observed in the transformants, which together with zeaxanthin and β-cryptoxanthin content could be further enhanced several fold by the modification of the cultivation conditions. An effective method for the extraction of carotenoids from Mucor mycelia grown in liquid culture was also developed

Az antocianin összetétel és kivonhatóság, valamint a szőlőbogyók textúra változásának vizsgálata az érés folyamán különböző termőhelyeken és évjáratokban

Az Egri borvidék két eltérő jellegű termőhelyén (Nagy Eged-hegy, Kőlyuktető), két évjáratban vizsgáltuk a Kékfrankos szőlőfajta fenolos érésdinamikai sajátosságait. Három szüreti időpontban néztük a bogyóhéj és a borok antocianin koncentrációját és összetételét. Vizsgáltuk továbbá azt is, hogy milyen összefüggés van a bogyók érése során bekövetkezett textúra változások és az antocianinok kivonhatósága között. A termőhelyeket és az évjáratokat kihelyezett automata meteorológiai állomások által gyűjtött klimatikus adatok, valamint helyben végzett fotoszintézis mérések segítségével jellemeztük. A bogyó textúra paraméterek mérése nagy felbontású textúra elemzővel történt. Kísérleti borok mindkét évben három szüreti időpontban készültek, mindkét termőhelyről. A szüreti alapanalitikát kiegészítve, az egyes szüreti időpontokban bogyóhéj kivonatok is készültek, amelyekből HPLC segítségével az antocianin koncentráció és összetétel is meghatározásra került. A 2012-ben lehullott nagyobb csapadékmennyiség ellenére, ez az év szárazabb volt, mint 2011. Ez a magasabb hőmérséklet miatt bekövetkezett intenzívebb párolgásnak volt köszönhető. Nagy Eged-hegy termőhelyen mindkét évben enyhe, közepesen erős vízhiány alakult ki, amit az élettani mérések is igazoltak. A termőhelyek eltérő bogyó textúra paramétereket mutattak mindkét évben. A bogyóhéj rugalmasságának változása azonban mindkét termőhelyen és mindkét évjáratban azonos trendet képviselt és erős összefüggést mutatott a színanyagok kivonhatóságával évjárattól függetlenül. Az érési időszak elején a bogyóhéj antocianin koncentrációja általában magasabb volt a síkvidéki termőhelyen, de ez különbség a szüret előrehaladtával fokozatosan kiegyenlítődött a két hely között. A boroknál azonban, a lejtős, déli kitettségű termőhely mutatott jelentősen magasabb antocianin koncentrációt minden szüreti időpontban és mindkét vjáratban. Mivel a termőhelyek között nem volt különbség a bogyóhús/héj arányában, ezért feltételezhető, hogy a kialakult különbség az eltérő kivonhatóságnak volt köszönhető. A bogyóhéj és a borok antocianin összetétele elsősorban az évjárattól függött, a termőhelynek nem volt jelentős hatása annak kialakításában