35 research outputs found

    Metabolic Profiling of Water-Soluble Compounds from the Extracts of Dark Septate Endophytic Fungi (DSE) Isolated from Scots Pine (Pinus sylvestris L.) Seedlings Using UPLC–Orbitrap–MS

    Get PDF
    Endophytes are microorganisms living inside plant hosts and are known to be beneficial for the host plant vitality. In this study, we isolated three endophytic fungus species from the roots of Scots pine seedlings growing on Finnish drained peatland setting. The isolated fungi belonged to dark septate endophytes (DSE). The metabolic profiles of the hot water extracts of the fungi were investigated using Ultrahigh Performance Liquid Chromatography with Diode Array Detection and Electron Spray Ionization source Mass Spectrometry with Orbitrap analyzer (UPLC–DAD–ESI–MS–Orbitrap). Out of 318 metabolites, we were able to identify 220, of which a majority was amino acids and peptides. Additionally, opine amino acids, amino acid quinones, Amadori compounds, cholines, nucleobases, nucleosides, nucleotides, siderophores, sugars, sugar alcohols and disaccharides were found, as well as other previously reported metabolites from plants or endophytes. Some differences of the metabolic profiles, regarding the amount and identity of the found metabolites, were observed even though the fungi were isolated from the same host. Many of the discovered metabolites have been described possessing biological activities and properties, which may make a favorable contribution to the host plant nutrient availability or abiotic and biotic stress tolerance

    Metabolic Profiling of Water-Soluble Compounds from the Extracts of Dark Septate Endophytic Fungi (DSE) Isolated from Scots Pine (Pinus sylvestris L.) Seedlings Using UPLC–Orbitrap–MS

    Get PDF
    Endophytes are microorganisms living inside plant hosts and are known to be beneficial for the host plant vitality. In this study, we isolated three endophytic fungus species from the roots of Scots pine seedlings growing on Finnish drained peatland setting. The isolated fungi belonged to dark septate endophytes (DSE). The metabolic profiles of the hot water extracts of the fungi were investigated using Ultrahigh Performance Liquid Chromatography with Diode Array Detection and Electron Spray Ionization source Mass Spectrometry with Orbitrap analyzer (UPLC–DAD–ESI–MS–Orbitrap). Out of 318 metabolites, we were able to identify 220, of which a majority was amino acids and peptides. Additionally, opine amino acids, amino acid quinones, Amadori compounds, cholines, nucleobases, nucleosides, nucleotides, siderophores, sugars, sugar alcohols and disaccharides were found, as well as other previously reported metabolites from plants or endophytes. Some differences of the metabolic profiles, regarding the amount and identity of the found metabolites, were observed even though the fungi were isolated from the same host. Many of the discovered metabolites have been described possessing biological activities and properties, which may make a favorable contribution to the host plant nutrient availability or abiotic and biotic stress tolerance

    Antibacterial and Oxidative Stress-Protective Effects of Five Monoterpenes from Softwood

    No full text
    Volatile organic compounds (VOC) affect the quality of indoor air. Terpenes and especially monoterpenes are the main molecules emitted from softwood material (coniferous species), which is widely used in construction. The corneal epithelium is one of the first human membranes to encounter VOCs in the air. Moreover, the industrial use of pleasant-scented monoterpenes in cosmetics, food, and detergents exposes people to monoterpenes in their daily lives. In the present study, the health effective properties of five monoterpenes from softwood were tested; cytotoxicity and oxidative stress-protective effects of α- and β-pinenes, R- and S-limonene, and 3-carene were tested in a human corneal epithelial (HCE) cell model system and with two additional in vitro antioxidant tests: oxygen radical absorbance capacity (ORAC) and hydrogen peroxide (H2O2) scavenging. Antibacterial efficacies were tested with two bioluminescent bacterial biosensor strains (Escherichia coli K12+pcGLS11 and Staphylococcus aureus RN4220+pAT19) and with minimum inhibitory concentration (MIC) test against Escherichia coli. Only very high concentrations of monoterpenes (0.3–0.5 mg/mL) demonstrated cytotoxicity against HCE cells. Contrary to the original hypothesis, monoterpenes did not exhibit strong antioxidant properties in tested concentrations. However, biosensors and MIC tests indicated clear antibacterial activities for all tested monoterpenes

    Polyamine metabolism of Scots pine under abiotic stress

    No full text
    Abstract Changes in climate will impose abiotic stress on plant species, and eventually affect their distributional range. This is a particular challenge especially to tree species with long generation times and slow rates of evolution. In the boreal zone, most of these species also hold high economic value. The aim of the study was to enhance understanding of the abiotic stress coping strategies of Scots pine (Pinus sylvestris L.) in its vulnerable early growth phase. In particular, the study evaluates the role of polyamine (PA) metabolism of Scots pine under abiotic stress. Polyamines (PAs) are small, ubiquitous nitrogenous compounds involved in fundamental biological processes of plants such as growth, organogenesis, embryogenesis and abiotic and biotic stress defence. The effects of different water availabilities and spring frost temperatures on shoots and roots of young seedlings were investigated in two growth chamber experiments. Proembryogenic liquid cell culture system was established and used as a controllable platform. Effects of polyethylene glycol (PEG) induced osmotic stress was investigated at the cellular level in liquid cultures. Responses to treatments were evaluated by quantifying changes in the expression of PA metabolism, stress, cell death and cell division -related genes, metabolite concentrations, as well as stress-induced physiology and morphology. The results revealed that PA metabolism is tissue specific and strictly regulated. Drought stress induced the accumulation of putrescine (Put) in photosynthesizing tissues, whereas the prime response to spring frost was a reorganization of root growth. Generally, drought and osmotic stress decreased the expression of PA catabolizing genes, leading to consistent PA levels in tissues even under severe stress. To conclude, PAs have a protective role in maintaining the growth and development of pine tissues subjected to abiotic stress.Tiivistelmä Ilmastonmuutos vaikuttaa eri kasvilajien levinneisyyteen. Nopeasti muuttuva ilmasto on haaste erityisesti metsäpuulajeille, jotka pitkän sukupolvenvälin takia kehittyvät evolutiivisesti hitaasti. Erilaisten ympäristötekijöiden aiheuttamien puolustusaineenvaihdunnan muutosten tunteminen metsäpuilla on tulevaisuuden kannalta myös taloudellisesti tärkeää. Työn tavoitteena oli selvittää millainen merkitys polyamiineilla on metsämännyn (Pinus sylvestris L.) abioottisessa stressivasteessa. Polyamiinit (PAt) ovat pienimolekyylisiä typpiyhdisteitä, joiden tiedetään olevan mukana solujen perusaineenvaihdunnassa, kasvien kasvussa ja kehityksessä ja stressivasteissa. Tutkimus koostuu kolmesta kokeesta, joissa selvitettiin PA aineenvaihduntaa osana männyn taimien ja erilaistumattomien somaattisista alkioista peräisin olevien soluviljelmien stressivasteita. Kahdessa kokeellisessa tutkimuksessa männyn sirkkataimia altistettiin erilaisille kasvualustan vesipitoisuuksille ja keväthallan lämpötilaolosuhteille. Kolmannessa kokeessa PA aineenvaihdunnan reagointia osmoottiseen stressiin tutkittiin erilaistumattomissa somaattisissa epäkypsissä männyn alkiosta peräisin olevissa solukoissa kontrolloidussa nesteviljely-ympäristössä. Tutkimuksessa tarkastelin PA aineenvaihduntaa säätelevien geenien ilmenemistä ja PA pitoisuuksien muutoksia suhteessa kasvuun, kehitykseen ja stressissä indusoituvien geenien ilmenemiseen. Tulokset osoittavat, että PA aineenvaihdunta on tiukasti säädeltyä erilaisissa solukoissa. Taimien yhteyttävät solukot kerryttivät putreskiinia (Put) kuivuudessa. Ensimmäiset vasteet keväthallaolosuhteisiin havaittiin muutoksena juurten kasvun säätelyssä. Sekä kuivuus että osmoottinen stressi laskevat PA hajottavien geenien ilmenemistä, mikä on metsämännyn tapa ylläpitää tasaiset PA pitoisuudet solukoissa stressitekijöistä huolimatta. Johtopäätöksenä voidaan todeta, että PA aineenvaihdunta on tärkeä metsämännyn kasvun ja kehityksen kannalta

    Puutuotteiden terveys- ja hyvinvointivaikutukset - uusi kilpailukykytekijä

    No full text
    201

    Puumateriaalien terveysvaikutukset sisäkäytössä - Kirjallisuuskatsaus

    Get PDF
    Erityisesti asuntorakentamisella on merkittävä vaikutus tulevaisuuden energia- ja ilmastovelvoitteiden täyttämisessä. Kun taloista rakennetaan entistä energiatehokkaampia ja tiiviimpiä, on ihmisten terveyteen vaikuttavat tekijät asumis-, oleskelu- ja työskentely-ympäristössä tunnettava perusteellisesti. Tämä on tärkeää puutuote- ja rakentamisalalle sekä kotimaisessa puurakentamisessa että puutuotteiden viennissä rakentamisen käyttökohteisiin. Puulla on havaittu olevan ihmisen terveyteen vaikuttavia ominaisuuksia. Puu on ympäristöolojen mukaan kosteutta sitova ja vapauttava materiaali, joka tasaa huoneilman kosteus- ja lämpöoloja. Puun haihtuvia orgaanisia yhdisteitä on epäilty riskitekijäksi, lähinnä tuoreen puutavaran valmistuksessa ja käsittelyssä, mutta niillä on myös oma roolinsa puun myönteisissä vaikutuksissa ihmiseen. On olemassa myös tutkimustietoa siitä, että puumateriaalit saavat aikaan stressitasojen alenemista ihmisessä. Puun elvyttävä eli restoratiivinen vaikutus perustuu puun fysikaalisiin ja kemiallisiin ominaisuuksiin. Tämä kirjallisuuskatsaus selvittää puun ominaisuuksia, jotka edistävät ihmisen terveyttä ja tuovat esiin puun ominaisuuksia, joiden avulla puutuotteita ja niiden markkinointia sisäkäyttökohteisiin voidaan potentiaalisesti kehittää.Työ on tehty Metsäntutkimuslaitoksessa, Puusta elinvoimaa hankeessa, jonka päärahoittaja on Pirkanmaan elinkeino, liikenne- ja ympäristökeskus (Euroopan unionin maaseuturahasto, 2007-2013)
    corecore