BILTEN za hmelj, sirak i lekovito bilje - NS seme
BILTEN za hmelj, sirak i lekovito bilje - NS seme
BILTEN za hmelj, sirak i lekovito bilje - NS seme
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
UDK 631/635(082) ISSN 0351-9430<br />
I<strong>NS</strong>TITUT ZA RATARSTVO I POVRTARSTVO<br />
NOVI SAD<br />
<strong>BILTEN</strong><br />
<strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong><br />
Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Novi Sad
IZDAVA^<br />
I<strong>NS</strong>TITUT ZA RATARSTVO I POVRTARSTVO,<br />
NOVI SAD, Maksima Gorkog 30<br />
<strong>BILTEN</strong> ZA HMELJ, SIRAK I LEKOVITO BILJE<br />
Redakcioni odbor<br />
Dr Du{an Adamovi}, Dr Jano{ Berenji, Prof. dr Jan Ki{geci,<br />
Prof. dr Mi lan Martinov, Dr Jan Sabo, Dr Vladi mir Sikora<br />
Urednik Vol. 40, No. 81, 2008: Dr Du{an Adamovi}<br />
[tampa<br />
Tira`: 400 primeraka<br />
[tampano sredstvima Ministarstva <strong>za</strong> nauku i tehnolo{ki razvoj Republike Srbije
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
SADR@AJ<br />
Sikora, V., Berenji, J.: Alelopatski potencijal sirkova (Sor ghum sp.) .........................................5<br />
Sikora, V., Berenji, J.: Interspecies hibridi<strong>za</strong>cija u okviru roda Sor ghum sp. ...........................16<br />
Veselinov, B., Adamovi}, D., Martinov, M.: Istra`ivanje mogu}nosti<br />
mehanizovanog branja cvasti evena...........................................................................................22<br />
Lepojevi}, @., Zlokolica, Nata{a, Zekovi}, Z., Milo{evi}, Svetlana, Adamovi},<br />
D., Vidovi}, Senka: Ispitivanje ekstrakcije izopa (Hyssopus officinalis L.)..............................34<br />
Fedor~uk, M.I.: Dinamika sastava etarskog ulja `alfije u <strong>za</strong>visnosti od faze<br />
razvoja i starosti <strong>za</strong>sada..............................................................................................................42<br />
Lepojevi}, @., Zekovi}, Z., Milo{evi}, Svetlana, Adamovi}, D.,<br />
Janjanin, Tijana: Kinetika ekstrakcije sistema Macleaya cordata - etanol...............................47<br />
Adamovi}, S.D.: Agro biolo{ki potencijal nevena ....................................................................54<br />
Adamovi}, S.D., Matavulj, M., Iki}, Ivka, Vasi}, Radica: Preliminarno ispitivanje<br />
uticaja su{enja na mikrobiolo{ki sta tus i sadr`aj aktivnih materija nevena...............................60<br />
Berenji, J., Sikora, V.: Me|u<strong>za</strong>visnost osobina ploda i <strong>seme</strong>na<br />
uljane tikve sa ljuskom cv. Olivija.............................................................................................64<br />
\eki}, Ivana, Bulaji}, Aleksandra, Jovi}, Jelena, Krnjaji}, S., Vu~urovi},<br />
Ana, Berenji, J., Krsti}, Branka: Zastupljenost i molekularna detekcija virusa<br />
mo<strong>za</strong>ika krastavca u usevu duvana............................................................................................70<br />
Uputstvo autorima......................................................................................................................83<br />
3
Bulletin for Hops, Sorghum and Medicinal Plants, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
CONTENTS<br />
Sikora, V., Berenji, J.: Allelopathic po ten tial of sorghums (Sor ghum sp.)..................................5<br />
Sikora, V., Berenji, J.: Interspecies hy brid i<strong>za</strong> tion in Sor ghum sp..............................................16<br />
Veselinov, B., Adamovi}, D., Martinov, M.: In ves ti ga tion of pos si bil ity<br />
of mecha nised mari gold in flo res cen ces har vest ing ...................................................................22<br />
Lepojevi}, @., Zlokolica, Nata{a, Zekovi}, Z., Milo{evi}, Svetlana, Adamovi},<br />
D., Vidovi}, Senka: In ves ti ga tion of Hyssopus officinalis L. ex trac tion...................................34<br />
Fedor~uk, M.I.: Dinamika komponentnogo sostava Ìfirnogo masla {alfeÔ<br />
lekarastvennogo v <strong>za</strong>visimosti ot faz razvitiÔ i vozrasta rasteniy............................42<br />
Lepojevi}, @., Zekovi}, Z., Milo{evi}, Svetlana, Adamovi}, D., Janjanin, Tijana:<br />
Ki net ics of the ex trac tion sys tem Macleaya cordata – eth a nol.................................................47<br />
Adamovi}, S.D.: Agro bi o log i cal po ten tial eval u ated in Ca len dula officinalis L. va ri ety........54<br />
Adamovi}, S.D., Matavulj, M., Iki}, Ivka, Vasi}, Radica: Pre lim i nary<br />
in ves ti ga tion of dry ing ef fect on mi cro bi o log i cal sta tus and con tent of<br />
ac tive com po nents in Ca len dula officinalis L ...........................................................................60<br />
Berenji, J., Sikora, V.: In ter re la tions among fruit and seed char ac ter is tics<br />
of hulled seeded oil pump kin cultivar Olivija ...........................................................................64<br />
\eki}, Ivana, Bulaji}, Aleksandra, Jovi}, Jelena, Krnjaji}, S., Vu~urovi},<br />
Ana, Berenji, J., Krsti}, Branka: Fre quency and mo lec u lar de tec tion of<br />
cu cum ber mo saic vi rus in to bacco crops ...................................................................................70<br />
In struc tions to au thors................................................................................................................83<br />
4
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Pregledni rad<br />
ALELOPATSKI POTENCIJAL SIRKOVA (Sor ghum sp.)<br />
Sikora, V., Berenji, J. *<br />
IZVOD<br />
U agroekosistemima alelopatija predstavlja deo u<strong>za</strong>jamnih odnosa izme|u organi<strong>za</strong>ma, zbog<br />
~ega mo`e imati zna~ajan uticaj na ekonomske rezultate biljne proizvodnje. Sirkovi spadaju u<br />
red biljaka sa alelopatskim delovanjem. Primenom savremenih laboratorijskih tehnika, iz stabla,<br />
listova i korena biljke sirka, izolovano je nekoliko alelohemikalija, od kojih su najzna~ajnije<br />
fenolne kiseline i hidrokinin dugog lanca nazvan sorgoleon. Iskori{}avanje ovih alelohemikalija<br />
u praksi se vr{i ostavljanjem `etvenih ostataka kao pokrova na zemlji{tu, primenom mul~a od<br />
nadzemnih delova biljaka ili prskanjem vodenim rastvorom koji se dobija od sirka. Njihovo<br />
delovanje na biljke akceptore mo`e biti inhibitorno ili stimulativno, pri ~emu intenzitet<br />
delovanja <strong>za</strong>visi od koncentracije alelohemikalija. Zbog inhibitornog delovanja prema nekim<br />
korovima alelohemikalije poreklom iz sirka u perspektivi mogu predstavljati potencijalni<br />
bioherbicid selektivnog dejstva.<br />
Klju~ne re~i: alelopatija, alelohemikalije, sorgoleon, <strong>sirak</strong><br />
UVOD<br />
Termin alelopatija je prvi upotrebio Hans Molish sa Be~kog univerziteta 1937. godine. Ovaj<br />
termin je izveden iz gr~kog allelon – „jedan od drugoga“ i re~i pa thos koja ima dva zna~enja –<br />
„patiti“ odnosno „senzitivnost“ i koristi se pri opisu u<strong>za</strong>jamnog delovanja jednog organizma na<br />
drugi (Gross, 1999).<br />
Me|unarodno alelopatsko dru{tvo (In ter na tional Allelopathy So ci ety) je 1996. godine<br />
definisalo alelopatiju kao „bilo koji proces koji uklju~uje sekundarne proizvode metabolizma<br />
biljaka ili mikroorgani<strong>za</strong>ma koji uti~u na rast i razvoj biolo{kih i poljoprivrednih sistema<br />
(izuzimaju}i `ivotinje), uklju~uju}i i pozitivne i negativne efekte“ (Torres et al., 1996).<br />
Iako se o alelopatiji govori dugo vremena, ona je tek nedavno prihva}ena kao legitimna<br />
oblast biolo{kih istra`ivanja. Osnovni razlozi <strong>za</strong>{to je alelopatija bila pod znakom pitanja su pre<br />
svega komplikacije u izolaciji i karakteri<strong>za</strong>ciji alelopatski aktivnih materija, kao i nedostatak<br />
odgovaraju}ih procedura koje bi se primenjivale pri identifikaciji njihovog delovanja. Sa<br />
razvojem savremenih metoda <strong>za</strong> identifikaciju hemikalija izolovane su i biolo{ki aktivne<br />
supstance sa fitotoksi~nim potencijalom, kojima se mo`e pripisati alelopatsko pona{anje (Duke<br />
et al., 1998).<br />
* Dr Vladi mir Sikora, prof. dr Jano{ Berenji, Institut <strong>za</strong> ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad<br />
5
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
ALELOPATIJA I BILJNA PROIZVODNJA<br />
Stvaranje sorti otpornih prema bolestima i insektima, uz primenu dobre poljoprivredne<br />
prakse (GAP), kod ve}ine gajenih biljnih vrsta rezultirao je smanjivanjem potro{nje fungicida i<br />
insekticida, dok sa druge strane potro{nja herbicida u svetskim razmerama raste. Na<br />
pove}avanje potro{nje herbicida uti~e pre svega ~injenica da je radna snaga <strong>za</strong> mehani~ko<br />
uni{tavanje korova sve skuplja i manje dostupna a herbicidi, pogotovo oni novije generacije, su<br />
veoma efikasni <strong>za</strong> suzbijanje korova. Suzbijanje korova hemijskim putem, iako efektivno,<br />
tako|e je veoma skupo a sve ~e{}e se postavlja pitanje njegovog uticaja na zdravlje ljudi i<br />
`ivotnu sredinu (Cheema, Khaliq, 2000). Najnoviji trendovi u <strong>za</strong>{titi bilja se orijenti{u na<br />
smanjenje potro{nje herbicida i razvoj alternativnih strategija <strong>za</strong> suzbijanje korova. Po{to su<br />
prirodne aktivne materije i biorazgradive, smatra se da su one mnogo bezbednija solucija u<br />
pore|enju sa sinteti~kim (Duke et al., 2000). S druge strane, u konvencionalnoj proizvodnji<br />
korovi mogu vremenom razviti rezistentnost prema herbicidima koji se koriste <strong>za</strong> njihovo<br />
uni{tavanje, {to ove <strong>za</strong>tim ~ini manje efikasnim (De Prado, Franco, 2004).<br />
Iskori{}avanje alelopatije sve vi{e dobija na zna~aju u konvencionalnoj a pogotovo u<br />
organskoj poljoprivredi. Mogu}i ekolo{ki problemi, uticaj na spoljnu sredinu i zdravstveni<br />
problemi koji su pove<strong>za</strong>ni sa primenom sinteti~kih pesticida pove}avaju interes <strong>za</strong> organskom<br />
proizvodnjom (Dayan et al., 1999) u okviru koje je <strong>za</strong>branjena primena sinteti~ih pesticida i<br />
mineralnih |ubriva (Wallace, 2001). U sistemu organske proizvodnje korovi se naj~e{}e<br />
uni{tavaju mehani~ki {to je <strong>za</strong>htevno u pogledu radne snage (Ras mus sen, Parton, 1994).<br />
U savremenoj biljnoj proizvodnji sve ~e{}e dolazi do kori{}enja geneti~ki modifikovanih<br />
biljaka rezistentnih prema herbicidima, posebno kada je re~ o kukuruzu, soji, uljanoj repici i<br />
pamuku (Gressel, 2000). Jedan od nedostataka ove tehnologije jeste opasnost od horizontalnog<br />
transfera gena pri ~emu se transgen iz geneti~ki modifikovanih biljaka mo`e preneti u korove i<br />
dovesti do pojave njihove rezistentnosti prema herbicidima (Ellstrand, 2001). Postoji i ideja<br />
razvoja geneti~ki modifikovanih biljaka sa sposobno{}u proizvodnje alelohemikalija, kako bi<br />
takve transgene biljke same proizvodile hemijske komponente <strong>za</strong> borbu protiv korova (Gressel,<br />
2000; Duke at al., 2001). Istina, ne mo`e se <strong>za</strong>nemariti negativan stav javnog mnjenja prema<br />
transgenim biljkama uop{te (Se nior, Dale, 2002), {to se odnosi i na geneti~ki modifikovane<br />
biljke <strong>za</strong> proizvodnju alelohemikalija.<br />
ALELOHEMIKALIJE<br />
Alelopatija predstavlja visokopotencijalni sistem racionalne kontrole korova pronala`enjem<br />
takvih biljnih vrsta koje same osloba|aju alelohemikalije (Ber tin et al., 2003.; Weston, Duke,<br />
2003). Hemijske materije osloba|ane od strane biljaka koje ispoljavaju alelopatske u~inke<br />
ozna~avaju se terminom alelohemikalije. Ve}ina alelohemikalija je klasifikovana kao<br />
sekundarni proizvod metabolizma i predstavlja nusproizvod primarnih metaboli~kih puteva u<br />
biljkama. Iako je njihova uloga ~esto nepoznata, neke alelohemikalije imaju u biljkama<br />
strukturalnu funkciju, kao na primer me|uproizvodi lignifikacije (Einhellig, 1995a) ili<br />
odbrambenu ulogu protiv herbivora (Niemeyer, 1988) odnosno biljnih patogena (Corcuera,<br />
1993).<br />
6
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Alelohemikalije mogu biti prisutne u svim delovima biljaka. Iz biljke donora se u okru`enje<br />
osloba|aju na nekoliko na~ina: ispiranjem iz nakva{enih listova i stabala biljke (orah),<br />
isparivanjem fitotoksi~nih komponenti iz zelenih delova biljaka (`alfija), osloba|anjem<br />
fitotoksi~nih komponenti iz reaspadaju}eg biljnog materijala (ra`) ili korena (pirina~)<br />
(Olofsdotter et al., 2002).<br />
Da bi neka hemijska materija bila identifikovana kao alelohemikalija mora biti izolovana u<br />
koli~inama adekvatnim <strong>za</strong> njenu identifikaciju. Materije <strong>za</strong> koje je dokumentovano alelopatsko<br />
delovanje spadaju u grupu tanina, glikozida, flavonoida i fenolnih kiselina (Einhellig, 1995b).<br />
Alelopatsko dejstvo je po pravilu izra`enije ukoliko <strong>za</strong>jedni~ki deluje vi{e komponenti, u<br />
pore|enju sa istom koncentracijom alelohemikalija koje deluju pojedina~no (Blum et al., 1999).<br />
Sme{a alelohemikalija mo`e imati alelopatsko dejstvo ~ak i u slu~aju da je koncentracija<br />
pojedina~nih komponenti ispod njihovog inhibitornog nivoa (Blum et al., 1993; Blum, 1996).<br />
Alelopatske komponente mogu iz biljnog materijala biti osloba|ane kontinualno ili u<br />
delovima u momentu kada su i<strong>za</strong>zvane delovanjem eksternih faktora poput padavina (Yoshida<br />
et al., 1993). Alelohemikalije se u zemlji{te osloba|aju tokom du`eg perioda a iz zemlji{nog<br />
rastvora se imobili{u tako {to ih primaju biljke, apsorbuju ~estice zemlji{ta ili dolazi do<br />
njihovog degradiranja delovanjem zemlji{ne mikroflore (Cheng, 1995).<br />
Najprakti~niji na~in kori{}enja alelopatije u kontroli korova je kori{}enje biljnih ostataka<br />
alelopatskih biljaka kao pokrova na zemlji{tu, ili njihova primena u vidu mal~a<br />
(Caamal-Maldonaldo et al., 2001; Dhima et al., 2006). Tokom razgradnje biljnih ostataka<br />
ostavljenih na povr{ini zemlji{ta dolazi do proizvodnje mikrobijalnih fitotoksina ili do<br />
depresivnog delovanja na klijanje korova (Nar wal, 1994). Za razliku od `etvenih ostataka koji<br />
su prisutni na povr{ini, mal~ovanjem se biljni delovi unose u zemlji{te gde je njihova<br />
koncentracija ni`a. Po{to intenzitet alelopatskog efekta <strong>za</strong>visi od koncentracije alelohemikalija,<br />
njihovo delovanje je intenzivnije ukoliko se ispiru iz biljnog materijala na povr{ini zemlji{ta.<br />
Kod primene mal~a, s druge strane, njihovo osloba|anje je sporije a efekat traje du`i vremenski<br />
pe riod (Rodrigues et al., 1999). Pored `etvenih ostataka na povr{ini zemlji{ta i mal~a,<br />
podjednako efikasan na~in predstavlja i kori{}enje ekstrakta alelopatskih biljaka kao<br />
bioherbicida (Dayan, 2002).<br />
Materije sa alelopatskim delovanjem protiv vi{ih biljaka su karakterizovane kao supresori<br />
klijanja <strong>seme</strong>na, o{te}enja pri rastu korena i drugih meristema ili inhibitori rasta klijanaca (Kim<br />
et al., 1993; Ahmad et al., 1995).<br />
ALELOHEMIKALIJE U SIRKU<br />
U biljci sirka (stablo, list i koren) identifikovan je niz hemijskih materija sa alelopatskim<br />
u~inkom. Najve}i deo predstavljaju fenolne kiseline: ferulna, p-kumarinska, siringinska,<br />
vanilinska, p-hidroksibenzoeva (Guenzi, McCalla, 1966), m-hidroksibenzoeva, proto -<br />
katehinska (Burgos-Leon et al., 1980), benzoeva, m-kumarinska, galna, kafena i hlorogenska<br />
kiselina (Cheema, 1988). Pored toga alelopatske osobine se pripisuju hidrokininu dugog lanca<br />
nazvanom sorgoleon (Nicollier et al., 1983; Nutzley, But ler, 1986), kao i hidroksiben<strong>za</strong>ldehidu<br />
(Cherney et al., 1991). Od kvantitativno izdvojenih i identifikovanih alelohemikalija u sirku u<br />
najve}oj koncentraciji se javlja p-kumarinska a <strong>za</strong>tim ferulna kiselina.<br />
7
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Produkcija biljnih fenolnih komponenti koje su deo hemijske odbrane biljaka je pod<br />
kontrolom geneti~kih, kao i faktora spoljne sredine. Napadi {teto~ina (Tempel, 1981), {tete od<br />
insekata (Woodhead, Coo per-Driver, 1979) ili smanjenje fertilnosti zemlji{ta (Einhellig, 1996)<br />
generalno pove}avaju sintezu ovih komponenti u biljkama sirka.<br />
Ukupne koli~ine fenola variraju od 4 do 156 kg/ha kod nadzemnih delova odnosno 1–16<br />
kg/ha kod korena sirka. Koli~ina fenola je usko pove<strong>za</strong>na sa koli~inom suve materije biljaka a<br />
ve}a je u uslovima bolje snabdevenosti azotom. Pozitivna korelacija postoji i izme|u prinosa<br />
zrna sirka i koli~ine fenola, {to zna~i da uslovi spoljne sredine koji potpoma`u rast i razvoj<br />
biljaka pozitivno deluju i na sintezu fenola u vegetativnim delovima biljaka (Sene et al., 2001).<br />
Najintenzivnija proizvodnja alelohemikalija sirka se odvija u najranijim fa<strong>za</strong>ma rasta i<br />
krajem vegetacije. Koncentracija fenolnih kiselina je najve}a u fazi kotiledona, nakon ~ega<br />
dolazi do smanjenja tako da je 28 dana posle klijanja najni`a koncentracija, da bi se <strong>za</strong>tim<br />
pove}avala sve do perioda klasanja kada dosti`e isti nivo kao u mladim bilj~icama (Woodhead<br />
1981).<br />
Alelohemikalije sirka imaju selektivno delovanje koje je specifi~no u odnosu na biljnu vrstu.<br />
Dok je kod nekih vrsta njihov negativan efekat veoma izra`en, na druge uop{te ne deluju a na<br />
tre}e deluju stimulativno (Netzly, But ler, 1986). Pored toga, kod ve}ih koncentracija ove<br />
alelohemikalije imaju inhibiraju}a, a kod manjih stimulativna svojstva (Cheema, 1998).<br />
SORGOLEON<br />
Sorgoleon (2-hidroksi-5-metoksi-3-[(8´Z,11´Z)-8´,11´,14´-pentadekatrin]-p-benzo -<br />
kinon) je najzna~ajnija alelopatska komponenta korenovih izlu~evina sirka (sl. 1) (Chang et al.,<br />
1986; Netzly, But ler, 1986; Nimbal et al., 1996). Ovim terminom se tako|e ozna~ava grupa<br />
lipofilnih p-benzokinona strukturalno bliskih sa sorgoleonom, proizvedenih u sirkovom korenu<br />
koji imaju hidroksi i metoksi supstituciju na poziciji 2 i 5 a svaki ima 15- ili 17-ugljeni~nih<br />
alifati~kih <strong>za</strong>vr{etaka sa razli~itim stepenom ne<strong>za</strong>si}enosti na poziciji 3 (Netzly et al., 1988).<br />
Sorgoleon je hidrofobna kapljasta izlu~evina sa vrha korena (Netzly, But ler, 1986) pri ~emu<br />
je njegova proizvodnja skoncentrisana na fiziolo{ki visoko aktivne korenove dla~ice (C<strong>za</strong>rnota<br />
et al., 2001). Mesto sinteze sorgoleona je citoplazma zbijenih }elija korenovih dla~ica, a ovaj<br />
proces se odigrava uz u~e{}e endoplazmatskog retikuluma i Gold`ijevog aparata.<br />
Sl. 1 Hemijska for mula sorgoleona<br />
Fig. 1 Chem i cal for mula of sorgoleone<br />
8
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Male kapljice novosintetizovanih citoplazmatskih izlu~evina se deponuju izme|u }elijskog<br />
zida i plazmaleme, gde se sjedinjuju u ve}e kapi koje prolaze kroz }elijski zid i formiraju kapi<br />
pri vrhu korenovih dla~ica (C<strong>za</strong>rnota et al., 2003a). Korenovo tkivo divljeg sirka proizvodi<br />
proporcionalno ve}e koli~ine korenovih izlu~evina koje sadr`e sorgoleon u pore|enju sa<br />
drugim sirkovima (C<strong>za</strong>rnota et al., 2003b), usled ja~e ekspresije SOR1 gena koji je pove<strong>za</strong>n sa<br />
proizvodnjom sorgoleona (Yang et al., 2004).<br />
Primarni mehani<strong>za</strong>m fitotoksi~nog delovanja sorgoleona je pove<strong>za</strong>n sa inhibicijom<br />
fotosinteze u sistemu vi{ih biljaka, preko konkurencije <strong>za</strong> mesto vezivanja plastokinona u<br />
fotosistemu II (Einhelig et al., 1993; Nimbal et al., 1996; Gon <strong>za</strong> les et al., 1997). Ovaj lipofilni<br />
p-benzokinon je poznat po tome {to spre~ava reakciju transfera elektrona uklju~enih u<br />
mitohondrijalnu respiraciju i inhibira enzim p-hidroksifenilpiruvat dioksigenazu (Rassmusen et<br />
al., 1992; Meaz<strong>za</strong> et al., 2002). Pored toga tu je jo{ i negativno delovanje na esencijalne procese<br />
u biljkama poput uzimanja vode i rastvora hraniva, {to je pove<strong>za</strong>n sa inibicijom rasta od strane<br />
sorgoleona (Hejl, Koster, 2004). U koncentraciji jednakoj kao sinteti~ki herbicidi on tako|e<br />
inhibira hidroksifenilpiruvat dioksigenazu (HPPD) deluju}i kao in hib i tor biosinteze<br />
plastokinona (Meaz<strong>za</strong> et al., 2002).<br />
Sorgoleon je fitotoksi~an prema {irokolisnim i travnatim korovima ve} u koncentraciji 10<br />
ìM (Einhellig, Sou<strong>za</strong>, 1992; Nimbal et al., 1996). Ova fitotoksi~nost se ispoljava bilo da se<br />
aplikuje preemergentno (Weston, C<strong>za</strong>rnota, 2001) ili postemergentno uz folijarnu aplikaciju,<br />
kada se njegova koncentracija (10 M) izjedna~ava sa dejstvom 0,6 kg/ha atrazina (C<strong>za</strong>rnota et<br />
al., 2001).<br />
ALELOPATSKO DELOVANJE SIRKOVA NA GAJENE BILJKE<br />
Preemergentna primena vodenog ekstrakta sirka kod p{enice inhibira rast i razvoj primarnog<br />
korena <strong>za</strong> 77% a kotiledona <strong>za</strong> 69% (Guenzi, McCalla, 1966), pri ~emu dolazi do smanjenja<br />
klijavosti i redukcije suve mase mladih biljaka (Kim et al., 1993a; De Sou<strong>za</strong> et al., 1999).<br />
Folijarno prskanje vodenim ekstraktom sirka pozitivno uti~e na prinos zrna p{enice preko<br />
pove}anja mase hiljadu zrna i broja zrna po klasu (Cheema et al., 1997).<br />
Za razliku od p{enice, kukuruz i soja su u prvim fa<strong>za</strong>ma rasta i razvi}a biljaka manje osetljivi<br />
prema vodenom ekstraktu sirka (Bhowmik, Doll, 1982; Kim et al., 1993a), koji deluje<br />
stimulativno na rast kotiledona i primarnog korena kukuru<strong>za</strong> (Angiras et al., 1987) i pove}anje<br />
prinosa soje (Khaliq et al., 1999).<br />
Kao izuzetno osetljive vrste na inhibitorno delovanje vodenog ekstrakta sirka na mlade<br />
biljke poka<strong>za</strong>li su se pasulj i {tir (De Sou<strong>za</strong> et al., 1999), pamuk (Ahmad et al., 1995), detelina<br />
(Chung, Miller, 1995), rotkvica i pirina~ (Kim et al., 1993b) i paradajz kod koga njegova<br />
aplikacija stim uli{e gljivi~na oboljenja (Cas tro et al., 1990).<br />
Fitotoksi~nost vodenog ekstrakta sirka varira u <strong>za</strong>visnosti od genotipa i dela biljke od kojeg<br />
se ekstrakt pravi, pri ~emu su listovi i koren najvi{e fitotoksi~ni (Ben-Hammouda et al., 1995).<br />
Razlike u fitotoksi~nosti vodenog rastvora postoje i izme|u pojedinih vrsta sirka. Ve}u<br />
inhibitornu sposobnost ispoljava vodeni rastvor divljeg sirka ( Sorghum halepense) u pore|enju<br />
sa gajenim sirkovima (Sor ghum bicolor) (Cas tro et al., 1990; Vasilakoglou et al., 2005).<br />
Alelopatski efekat sirkovih ostataka u velikoj meri <strong>za</strong>visi od stepena njihove razgradnje u<br />
vreme setve p{enice (Roth et al., 2000), jer njihovo delovanje po~inje nakon jedne nedelje a<br />
9
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
traje najmanje osam nedelja (Al-saadawi et al., 1993). Inkorporacijom stabla i prskanjem<br />
vodenim rastvorom sirka se kod p{enice posti`e vi{e produktivnog bokorenja, vi{e zrna po<br />
klasu, te`e zrno, manja visina biljke i ve}a du`ina klasa usled ~ega je i prinos zrna ve}i (Cheema,<br />
Khaliq, 2000; Cheema et al., 2002).<br />
Primena sirkovog mal~a u kombinaciji sa aplikacijom vodenog rastvora uti~e na pove}anje<br />
lisne povr{ine, broja mahuna i broja zrna po mahuni kod pasulja i prinosa zrna pamuka (Cheema<br />
et al., 2000). Kod kukuru<strong>za</strong> ova kombinacija uti~e na pove}anje visine biljaka, povr{ine listova i<br />
mase hiljadu zrna, usled ~ega su prinosi ve}i i do 44% (Ahmad et al., 2000).<br />
ALELOPATSKO DELOVANJE SIRKOVA NA KOROVE<br />
Kori{}enje biljnih ostataka sirka u vidu materijala <strong>za</strong> mal~iranje povr{ine zemlji{ta i<br />
vodenog ekstrakta <strong>za</strong> folijarno prskanje je poka<strong>za</strong>lo obe}avaju}e rezultate u modernom sistemu<br />
borbe protiv korova (Kim et al., 1993; Cheema et al., 1997; Cheema, Khaliq, 2000), kako u<br />
normalnom plodoredu (Roth et al., 2000), tako i u zdru`enom usevu (Mbwaga, 1996).<br />
Zna~ajno inhibitorno delovanje vodenog ekstrakta stabla, listova i korena sirka je<br />
<strong>za</strong>bele`eno kod klijanja, rasta kotiledona i primarnog korena i smanjenja brojnosti korova poput<br />
Ipomoea tribola, Echinochloa colonum, Rottboellia cochinchinensis (Kim et al., 1993a, 1993b),<br />
Rumex dentatus, Coronopus didymus (Cheema et al., 1997), Con vol vu lus arvensis i Por tu laca<br />
oleracea (Cheema et al., 2000). Zabele`eno smanjenje brojnosti korova nakon aplikacije<br />
vodenog rastvora sirka je od 13% kod pamuka do 57% kod p{enice.<br />
Kod primene mal~a alelopatski efekat <strong>za</strong>visi od faze inkorporacije, kvantiteta mase i<br />
kondicije sirka. Inkorporacija korenova sirka in situ redukuje suvu masu drugih korova <strong>za</strong><br />
26–49% (Cheema, Ahmad, 1992). Inkorporacija 10–15 t/ha -1 biljnih ostataka sirka uzrokuje<br />
redukciju broja korova <strong>za</strong> 26–68%, a njihove suve mase <strong>za</strong> 42–77% (Ahmad et al., 1995;<br />
Alsaadawi, 1999; Cheema et al., 2000; Cheema, Khaliq, 2000; Ahmad et al., 2000).<br />
Intenzitet alelopatskog delovanja sirka <strong>za</strong>visi od izvora alelohemikalija, njihove<br />
koncentracije i ciljane vrste korova. Nedelotvornim se poka<strong>za</strong>lo inhibitorno delovanje prema<br />
Trianthema portulacastrum i Melilotus parviflora, pri ~emu su <strong>za</strong>bele`eni i odre|eni<br />
stimulativni u~inci vodenog rastvora i sirkovog mal~a na rast i razvoj ovih korova (Cheema et<br />
al., 2002; Randhawa et al., 2002).<br />
LITERATURA<br />
Ahmad, S., Rehman, A., Cheema, Z.A, Tanveer, A., Khaliq, A. (1995): Eval u a tion of some<br />
crop res i dues for their allelopathic ef fects on ger mi na tion and growth of cot ton and cot ton<br />
weeds. 4th Pa ki stan Weed Sci en tific Con fer ence, Faisalabad, 63-71.<br />
Ahmad, A., Cheema, Z.A., Ahmad, R. (2000): Eval u a tion of sorgaab as nat u ral weed in hib i -<br />
tor in maize. JAPS 10, 141-146.<br />
Al-saadawi, I.S., Mahdi, A.S., Bapeer, V.H.K. (1993): Sep a ra tion of phytotoxins from Sor -<br />
ghum bicolor (L.) Moench and study of its per sis tence in soil. First Sci en tific Conferrence on<br />
Field Crops Re search, Min is try of Ag ri cul ture, Bagh dad, Iraq.<br />
10
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Angiras, N.N., Singh, S.D., Singh, C.M. (1987): Allelopathic ef fects of im por tant weed spe -<br />
cies on ger mi na tion and growth of maize and soy bean seed lings. In dian Jour nal of Weed Sci -<br />
ence 19, 57-65.<br />
Baerson, S.R., Dayan, F.E., Rimando, A.M., Dhammika Nanayakkara, N.P., Liu, C.J.,<br />
Schröder, J., Fishbein, M., Pan, Z., Kagan, I.A., Pratt, L.H., Cordonier-Pratt, M.M., Duke, S.O.<br />
(2008): A func tional genomics in ves ti ga tion of allelochemical biosynthesis in Sor ghum bicolor<br />
root hairs. Jour nal of Bi o log i cal Chem is try 238, 3231-3247.<br />
Ben-Hammouda, M., Rob ert, J.K., Harry, C.M. (1995): Phytotoxicity of ex tracts from sor -<br />
ghum plant com po nents on wheat seed lings. Crop Sci ence 35, 1652-1656.<br />
Ber tin, C., Yang, X.H., Weston, L.A. (2003): The role of root exudates and allelochemicals<br />
in the rhizosphere. Plant and Soil 256, 67-83.<br />
Bhowmik, P.C., Doll, J.D. (1982): Corn and soy bean re sponse to allelopathic ef fects of weed<br />
and crop res i dues. Agron omy Jour nal 74, 601-606.<br />
Blum, U. (1996): Allelopathic in ter ac tions in volv ing phe no lic ac ids. Jour nal of Nematology<br />
28, 259-267.<br />
Blum, U., Gerig, T.M., Worsham, A.D., King, L.D. (1993): Mod i fi ca tion of allelopathic ef -<br />
fects of p-coumaric acid on morn ing glory seed ling bio mass by glu cose, methionine, and ni -<br />
trate. Jour nal of Chem i cal Ecol ogy 19, 2791-2811.<br />
Blum, U., Shafer, S.R., Lehmen, M.E. (1999): Ev i dence for in hib i tory in ter ac tions in volv ing<br />
phe no lic ac ids in field soils: con cept vs. Ex per i men tal model. Crit i cal Re views in Plant Sci ences<br />
18, 673-693.<br />
Burgos-Leon, W., Gaury, F., Nicou, R., Chopart, T.L., Dommergues, Y. (1980): Etudes et<br />
travauxiun cas de fa tigue des sols induite par la cul ture du sor go. Agronomica Tropicana (Paris)<br />
35, 319-334.<br />
Caamal-Maldonaldo, J., Jimenez-Osornio, J.J., Torres-Barragan, A., Anaya, A.L. (2001):<br />
The use of allelopathic le gume cover and mulch spe cies for weed con trol in crop ping sys tems.<br />
Agron omy Jour nal 93, 27-36.<br />
Cas tro, P.R.C., Rodrigues, E., Auer, C.G. (1990): Study of allelopathic ef fects of Bras sica<br />
napus L. and Sorghun halepense (L.) Pers. Revista de Agricultura 65, 3-14.<br />
Chang, M., Netzly, D.H., But ler, L.G., Lynn, D.G. (1986): Jour nal of Amer i can Chem i cal<br />
So ci ety 108, 7858-7860.<br />
Cheema, Z.A., Ahmad, S. (1992): Allelopathy: A po ten tial tool for weed man age ment. Na -<br />
tional Sem i nar on Role of Plant Health and Care in Ag ri cul tural Pro duc tion, De cem ber 28-29,<br />
Uni ver sity of Ag ri cul ture Faisalabad, Pakistan.<br />
Cheema, Z.A., Asim, M., Khaliq, A. (2000): Sor ghum allelopathy for weed con trol in cot ton<br />
(Gossypium arboreum L.). In ter na tional Jour nal of Ag ri cul tural Bi ol ogy 2, 37-41.<br />
Cheema, Z.A., Iqbal, M., Ahmad, R. (2002): Re sponse of wheat va ri et ies and some rabi<br />
weeds to allelopathic ef fects of sor ghum wa ter ex tract. In ter na tional Jour nal of Ag ri cul tural Bi -<br />
ol ogy 4, 52-55.<br />
Cheema, Z.A., Luqman, M., Khaliq, A. (1997): Use of allelopathic ex tracts of sor ghum and<br />
sun flower herb age for weed con trol in wheat. JAPS 7, 91-93.<br />
Cheema, Z.A. (1988): Weed con trol in wheat through sor ghum allelochemicals. Ph.D. The -<br />
sis, Deptt. Agron. Univ. Agri., Faisalabad, Pa ki stan.<br />
Cheema, Z.A. (1998): Sor ghum allelopathy. A new weed con trol tech nol ogy for en hanc ing<br />
wheat pro duc tiv ity. JAPS 8, 19-21.<br />
11
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Cheema, Z.A., Khaliq, A. (2000): Use of sor ghum allelopathyc prop er ties to con trol weeds<br />
in ir ri gated wheat in a semi-arid re gion of Punjab. Ag ri cul ture Eco sys tems and En vi ron ment<br />
79, 105-112.<br />
Cheng (1995): Char ac ter i<strong>za</strong> tion of mech a nisms of allelopathy: Mod el ing and ex per i men tal<br />
ap proaches. In „Allelopathy: Or gan isms, Pro cesses and Ap pli ca tions“, Inderjit, Dakshini,<br />
K.M.M., Einhellig, F.A. eds, Amer i can Chem i cal So ci ety, Wash ing ton DC, 132-141.<br />
Cherney, D.J., Patterson, J.A., Cherney, J.H., Axtell, J.D. (1991): Fibro and sol u ble phe no lic<br />
mono mer com po si tion of mor pho log i cal com po nents of sor ghum stover. J. Sci. Food Agric. 54,<br />
645-649.<br />
Chung III, M., Miller, D.A. (1995): Allelopathic in flu ence of nine for age grass ex tracts on<br />
ger mi na tion and seed ling growth of al falfa. Agron omy Jour nal 87, 767-772.<br />
Corcuera, L.J. (1993): Bio chem i cal ba sis for the re sis tance of bar ley to aphids. Re view ar ti -<br />
cle num ber 78. Phytochemistry 33, 741-747.<br />
C<strong>za</strong>rnota, M.A. (2001): Sor ghum (Sor ghum sp.) root exudates: pro duc tion, lo cal i<strong>za</strong> tion,<br />
chem i cal com po si tion, and mode of ac tion. PhD the sis, Cor nell Uni ver sity, USA.<br />
C<strong>za</strong>rnota, M.A., Paul, R.N., Dayan, F.E., Nimbal, C.I:, Weston, L.A. (2001): Mode of ac -<br />
tion, lo cal i<strong>za</strong> tion, chem i cal na ture, and ac tiv ity of sorgoleone: A po tent PSII in hib i tor in Sor -<br />
ghum spp. root exudate. Weed Tech nol ogy 15, 813-825.<br />
C<strong>za</strong>rnota, M.A., Paul, R.N., Weston, L.A., Duke, S.O. (2003a): Anat omy of sorgoleone-se -<br />
cret ing root hairs of Sor ghum spe cies. In ter na tional Jour nal of Plant Sci ences 164, 861-866.<br />
C<strong>za</strong>rnota, M.A., Rimando, A.M., Weston, L.A. (2003b): Eval u a tion of root exudatesof<br />
seven sor ghum accesions. Jour nal of Chem i cal Ecol ogy 29, 2073-2083.<br />
Dayan, F.E. (2002): Nat u ral pes ti cides. In „Encylopedia of pest man age ment“, Pimentle, D.<br />
ed. Mar cel Dekker, Inc., New York, 521-525.<br />
Dayan, F.E., Kagan, I.A., Rimando, A.M. (2003): Elu ci da tion of the biosynthetic path way of<br />
the allelochemical sorgoleone us ing retrobiosynthetic NMR anal y sis. Jour nal of Bi o log i cal<br />
Chem is try 31, 28607-28611.<br />
Dayan, F.E., Romagni, J.G., Tellez, M., Rimando, A., Duke, S. (1999): Man ag ing weeds<br />
with bio-syn the sized prod ucts. Pes ti cide Out look 10, 185-188.<br />
DePrado, R.A., Franco, A.R. (2004): Cross-re sis tance and her bi cide me tab o lism in grass<br />
weeds in Eu rope: Bio chem i cal and phys i o log i cal as pects. Weed Sci ence 52, 441-447.<br />
DeSou<strong>za</strong>, C.N., DeSou<strong>za</strong>, I.F., Pasqual, M. (1999): Sorgoleone ex trac tion and its ef fects on<br />
plant growth. Ciencia and Agrotechnologia 23, 331-338.<br />
Dewick, P.M. (1997): Me dic i nal Nat u ral Prod ucts, pp. 73-74, John Wiley and Sons, New<br />
York.<br />
Dhima, K.V., Vasilakoglou, I.B., Eleftherohorinos, I.G., Lithourgidis, A.S. (2006):<br />
Allelopathic po ten tial of win ter ce re als and their cover rop mulch ef fect on grass weed sup pres -<br />
sion and corn de vel op ment. Crop Sci ence 46, 345-352.<br />
Duke, S.O., Dayan, F.E., Rimando, A.M. (1998): Nat u ral prod ucts as tools for weed man -<br />
age ment. Pro ceed ings of Ja pan Weed Sci ence Suppl. 1-11.<br />
Duke, S.O., Dayan, F.E., Romagni, J.G., Rimando, A.M. (2000): Biosinthesized prod ucts as<br />
sources of her bi cides: Cur rent sta tus and fu ture trends. Weed Re search 40, 345-352.<br />
Duke, S.O., Scheffer, B.E., Dayan, F.E., Weston, L.A., Ota, E. (2001): Strat e gies for us ing<br />
transgenes to pro duce allelopathic crops. Weed Tech nol ogy 15, 826-834.<br />
12
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Einhellig, F.A. (1995a): Mech a nism of ac tion of allelochemicals in allelopathy. In<br />
„Allelopathy: Or gan isms, Pro cesses and Ap pli ca tions“, Inderjit, Dakshini, K.M.M., Einhellig,<br />
F.A. eds, Amer i can Chem i cal So ci ety, Wash ing ton DC, 96-116.<br />
Einhellig, F.A. (1995b): Allelopathy-Curent sta tus and fu ture goals. In „Allelopathy: Or -<br />
gan isms, Pro cesses and Ap pli ca tions“, Inderjit, Dakshini, K.M.M., Einhellig, F.A. eds, Amer i -<br />
can Chem i cal So ci ety, Wash ing ton DC, 1-24.<br />
Einhellig, F.A. (1996): In ter ac tions in volv ing allelopathy in crop ping sys tems. Agron omy<br />
Jour nal 88, 886-893.<br />
Einhellig, F.A., Ras mus sen, J.A., Hejl, A.M., Sou<strong>za</strong>, I.F. (1993): Ef fects of root exudate<br />
sorgoleone on pho to syn the sis. Jour nal of Chem i cal Ecol ogy 19, 369-375.<br />
Einhellig, F.A., Sou<strong>za</strong>, I.F. (1992): Phytotoxicity of sorgoleone found in grain sor ghum root<br />
exudate. Jour nal of Chem i cal ECol ogy 18, 1-11.<br />
Ellstrand, N.C. (2001): When transgenes wan der, should we worry? Plant Phys i ol ogy 125,<br />
1543-1545.<br />
Gon <strong>za</strong> lez, V.M., Kazimir, J., Nimbal, C.I., Weston, L.A., Cheniae, G.M. (1997): In hi bi tion<br />
of a photosystem II elec tron trans fer re ac tion by the nat u ral prod uct sorgoleone. Jour nal of Ag -<br />
ri cul ture and Food Chem is try 45, 1415-1421.<br />
Gressel, J. (2000): Mo lec u lar bi ol ogy of weed con trol. Trans gen ic Re search 9, 355-382.<br />
Gross, E. (1999): Allelopathy in ben thic and lit to ral ar eas case stud ies on allelochemicals<br />
from ben thic cyanobacteria and sub merged macrophytes. In „Prin ci ples and Prac tices in Plant<br />
Ecol ogy Allelochemical In ter ac tions“, Inderjit, K.M., Dakshini, M., Foy, C.L. eds, CRC Press,<br />
Boca Raton, 179-199.<br />
Guenzi, W.D., McCalla, T.M. (1966): Phe no lic ac ids in oats, wheat, sor ghum and corn res i -<br />
dues and their phytotoxicity. Agron omy Jour nal 58, 303-304.<br />
Hejl, A.M., Koster, K.L. (2004): The allelochemical sorgoleone in hib its root H+-ATPase<br />
and wa ter up take. Jour nal of Chem i cal Ecol ogy 11, 2181-2189.<br />
Khaliq, A., Cheema, Z.A., Mukhtar, M.A., Ahmad, S.M. (1999): Eval u a tion of sor ghum<br />
wa ter ex tract for weed con trol in soy bean. In ter na tional Jour nal for Ag ri cul tural Bi ol ogy 1,<br />
23-26.<br />
Kim, S.Y., DeDatta, S.K., Robles, R.P., Kim, K.U., Lee, S.C., Shin, D.H. (1993a): Iso la tion<br />
and char ac teri sa tion of allelopathic sub stances from sor ghum stem. Ko rean Jour nal of Weed<br />
Sci ence 14, 156-162.<br />
Kim, S.Y., DeDatta, S.K., Robles, R.P:, Kim, K.U., Lee, S.C., Shin, D.H. (1993b):<br />
Allelopathic ef fects of sor ghum ex tract and res i dues on se lected crop and weeds. Ko rean Jour nal<br />
of Weed Sci ence 14, 34-41.<br />
Mbwaga, A.M. (1996): Sta tus of striga sspecies in Tan <strong>za</strong> nia: Occurence, dis tri bu tion and<br />
on-farm con trol pack ages. Pro ceed ings of SADC/ICRISAT Re gional Sor ghum and Pearl Mil let<br />
Work shop, Gaborone, Bot swana, July 25-29, 1996, Patancheru, In dia, 195-200.<br />
Meaz<strong>za</strong>, G., Scheffler, B.E., Tellez, M.R., Rimando, A.M., Nanayakkara, N.P.D., Khan, I.A.,<br />
Abourashed, E.A., Romagni, J.G., Duke, S.O., Dayan, F.E. (2002): Phytochemistry 59,<br />
281-288.<br />
Nar wal, S.S. (1994): Allelopathy in crop pro duc tion. Sci en tific Pub lish ers. Jodh pur, In dia.<br />
Netzly, D.H., Riopel, J.L., Ejeta, G., But ler, L.G. (1988): Weed Sci ence 36, 441-446.<br />
Niemeyer, H.M. (1988): Hydroxamic ac ids (4-hydroxy-1,4-benzoxazin-3-ones), de fence<br />
chem i cals in the Gramineae. Phytochemistry 27, 3349-3358.<br />
13
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Nimbal, C.I., Yerkes, C.N., Weston, L.A., Weller, S.C. (1996): Pestic. Biochem. Phisiol. 54,<br />
73-83.<br />
Olofsdotter, M., Jensen, L.B., Courtois, B. (2002): Improwing crop com pet i tive abil ity us ing<br />
allelopathy – an ex am ple from rice. Plant Breed ing 121, 1-9.<br />
Randhawa, M.A., Cheema, Z.A., Ali, M.A. (2002): Allelopathic ef fect of sor ghum wa ter ex -<br />
tract on the ger mi na tion and seed ling growth of Trianthema portulacastrum. In ter na tional Jour -<br />
nal of Ag ri cul ture and Bi ol ogy 4, 383-384.<br />
Ras mus sen, J.A., Hejl, A.M., Einhellig, F.A., Thomas, J.A. (1992): Sorgoleone from root<br />
exudate in hib its mi to chon drial func tions. Jour nal of Chem i cal Ecol ogy 18, 197-207.<br />
Ras mus sen, P.E., Parton, W.J. (1994): Long-term ef fects of res i due man age ment in wheat: I.<br />
In puts, yield, soil or ganic mat ter. Soil Sci. Soc. Am. J. 58, 523-530.<br />
Rice, E.L. (1984): Allelopathy, 2nd edi tion. Ac a demic Press Or lando.<br />
Rimando, A.M., Dayan, F.E., C<strong>za</strong>rnota, M.A., Weston, L.A., Duke, S.O. (1998): A new<br />
photosystem II elec tron trans fer in hib i tor from Sor ghum bicolor. Jour nal of Nat u ral Prod ucts<br />
61, 927-930.<br />
Rodrigues, B.N., Passini, T., Ferreira, A.G. (1999): Re search on allelopathy in Brazil: Crop<br />
res i dues as mulches. In „Allelopathy up date, Vol. 1“, Nar wal, S.S. ed. Ox ford and IBH Pub lish -<br />
ing Co. Pvt. Ltd. New Delhi.<br />
Roth, C.M., James, P.S., Gary, M.P. (2000): Allelopathy of sor ghum on wheat un der sev eral<br />
till age sys tems. Agron omy Jour nal 92, 855-860.<br />
Sene, M., Dore, T., Gallet, C. (2001): Re la tion ship be tween bio mass and phe no lic pro duc -<br />
tion in grain sor ghum grown un der dif fer ent con di tions. Agron omy Jour nal 93, 49-54.<br />
Se nior I.J., Dale, P.J. (2002): Her bi cide-tol er ant crops in ag ri cul ture: oil seed rape as a case<br />
study. Plant Breed ing 121, 97-107.<br />
Tempel, A.S. (1981): Field stud ies of the re la tion ship be tween her bi vore dam age and tan nin<br />
con tent in bracken (Pteridium aquilinum Kuhn.). Oecologia 51, 97-106.<br />
Torres, A., Oliva, R.M., Castellano, D., Cross, P. (1996): First world con gress on<br />
allelopathy. A sci ence of the fu ture. SAI Uni ver sity of Cadiz, Spain, 278.<br />
Vasilakoglou, I., Dima, K., Eleftherohorinos, I. (2005): Allelopathic po ten tial of<br />
bermudagrass and johnsongrass and their in ter fer ence with cot ton and corn. Agron omy Jour nal<br />
97, 303-313.<br />
Wallace, J. (ed.) (2001): Or ganic field crop hand book. 2nd edi tion, Ca na dian Or ganic<br />
Grow ers, Mothersill, Can ada.<br />
Weston, L.A., C<strong>za</strong>rnota, M.A. (2001): Ac tiv ity and per sis tence of sorgoleone, a long-chain<br />
hydroquinone pro duced by Sor ghum bicolor. Jour nal of Crop Pro duc tion 4, 363-377.<br />
Weston, L.A., Duke, S.O. (2003): Weed and crop allelopathy. Crit i cal Re views in Plant Sci -<br />
ences 22, 367-389.<br />
Woodhead, S. (1981): En vi ron men tal and bi otic fac tors af fect ing the phe no lic con tent of<br />
dif fer ent cultivars of Sor ghum bicolor. Jour nal of Chem i cal Ecol ogy 7, 1035-1047.<br />
Woodhead, S., Coo per-Driver, G. (1979): Phe no lic ac ids and re sis tance to in sect at tack in<br />
Sor ghum bicolor. Bio chem i cal and Sys tem atic Ecol ogy 7, 309-310.<br />
Yang, X., Scheffler, B.E., Weston, L.A. (2004): SOR1, a gene as so ci ated with bioherbicide<br />
pro duc tion in sor ghum root hairs. Jour nal of Ex per i men tal Bot any 406, 2251-2259.<br />
Yoshida, H., Tsumuki, H., Kanehisa, K., Corucuera, L.J. (1993): Re lease of gramine from<br />
the sur face of bar ley leaves. Phytochemistry 34, 1011-1013.<br />
14
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
ALLELOPATHIC POTENTIAL OF<br />
SORGHUMS (Sorghum sp.)<br />
Sikora, V., Berenji, J.<br />
SUMMARY<br />
In agroecosystems allelopathy rep re sents part of the in ter fer ence be tween or gan isms and<br />
there fore may af fect the eco nom i cal out come of plant pro duc tion. Sorghums (Sor ghum sp.) are<br />
crop spe cies with con sid er able allelopathic po ten tial. With ap pli ca tion of con tem po rary lab o ra -<br />
tory tech niques, var i ous allelochemicals were iso lated from sor ghum stem, leaf as well as root.<br />
The most im por tant allelochemicals are phe no lic ac ids and long chain hydroquinine called<br />
sorgoleone. Ap pli ca tion of these allelochemicals can be done by us ing phytotoxic crop res i dues<br />
as cover crops or mulches or spray as a crop wa ter ex tract. Allelochemicals have in hib i tory or<br />
stim u la tive ef fect on ac cep tor plants, and their in ten sity de pend on their con cen tra tion. Be cause<br />
of in hib i tory ef fect of sorghums allelochemicals on some weed plants, in perspective they can be<br />
use as a potential selective bioherbicide.<br />
Key words: allelopathy, allelochemicals, sorgoleone, sor ghum<br />
15
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Pregledni rad<br />
INTERSPECIES HIBRIDIZACIJA<br />
U OKVIRU RODA Sorghum sp.<br />
Sikora V., Berenji J. *<br />
IZVOD<br />
Sirak je samooplodna biljna vrsta kod koje se u izvesnom procentu javlja i stranooplodnja.<br />
Interspecies hibridi izme|u gajenog (Sor ghum bicolor) i divljeg sirka (Sor ghum halepense)<br />
ispoljavaju pove}anu `ivotnu sposobnost i hibridnu snagu <strong>za</strong> vi{e kvantitativnih osobina.<br />
Pojava protoka gena izme|u gajenog sirka i korovskog divljeg sirka predstavlja potencijalnu<br />
opasnost nekontrolisanog transfera gena putem polena. Ovim putem se iz gajenog sirka u divlji<br />
<strong>sirak</strong> mogu preneti geni koji mogu pove}ati njegov korovski potencijal. Protok gena u suprot -<br />
nom smeru mo`e uzrokovati pojavu atipi~nih biljaka u komercijalnim usevima gajenog sirka.<br />
Klju~ne re~i: interspecies hibridi<strong>za</strong>cija, Sor ghum bicolor, Sor ghum halepense, protok gena<br />
UVOD<br />
Spontano ukr{tanje izme|u vrsta, podvrsta i varijeteta se ~esto javlja u prirodi. Ova pojava je<br />
posebno zna~ajna u slu~aju spontane hibridi<strong>za</strong>cije koja se odvija izme|u gajene biljne vrste i<br />
njenih divljih odnosno korovskih srodnika. Na taj na~in dolazi do razmene genti~ke informacije<br />
izme|u dva genpula. Rezultat razmene mo`e biti pozitivan, ukoliko se u gajenu biljnu vrstu<br />
unose po`eljne osobine koje se ne nalaze u okviru njene germplazme, ili negativan, ukoliko se u<br />
korovsku vrstu unesu osobine koje pove}avaju njenu konkurentnu sposobnost sa ostalim<br />
korovima i gajenim biljkama (Barrett, 1983).<br />
Interspecies hibridi<strong>za</strong>cija je u pozitivnoj korelaciji sa <strong>za</strong>jedni~kim poreklom i evolucijom<br />
gajene i korovske vrste (Baker, 1972; DeWet, Harlan, 1975; Small, 1984). Da bi uop{te moglo<br />
do}i do razmene gena na relaciji gajena biljka–korovska vrsta ili obratno, moraju biti ispunjeni<br />
odre|eni uslovi. Seksualno kompatibilne vrste se moraju nalaziti na istom lokalitetu, njihovo<br />
vreme cvetanja mora da se preklapa i mora postojati vektor polena (Arriola, 1995).<br />
UKR[TANJE DIVLJEG I GAJENOG SIRKA<br />
Sirkovi (Sor ghum sp.) se ubrajaju u samooplodne biljne vrste kod kojih se javlja odre|en<br />
stepen spontane stranooplodnje, koji se kre}e u rasponu od 0,1% do 30% (Kigel, Ru bin, 1985;<br />
Doggett, 1988; Pederson et al., 1998). Iako imaju razli~it broj hromozoma, diploidni gajeni<br />
(2n=20) i tetraploidni divlji <strong>sirak</strong> (2n=40) mogu se ukr{tati (Arriola, Ellstrand, 1996, 1997).<br />
* Dr Vladi mir Sikora, prof. dr Jano{ Berenji, Institut <strong>za</strong> ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad<br />
16
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Potencijal <strong>za</strong> interspecies hibridi<strong>za</strong>ciju u okviru roda Sor ghum se najbolje mo`e sagledati iz<br />
istorijske perspektive. Sor ghum bicolor je vrsta odoma}ena pre po~etka nove ere u supsaharskoj<br />
Africi. Odande je kasnije trgova~kim putevima prenesen u Indiju i Kinu. Ova migracija je bila<br />
klju~ni faktor koji je uticao na kasniju prirodnu interspecies hibridi<strong>za</strong>ciju izme|u afri~kih i<br />
azijskih sirkova (Rooney, Smith, 2000). U prilog ove hipoteze govore i geneti~ki dokazi, po{to<br />
se pretpostavlja da je Sor ghum halepense u su{tini alopoliploid proizi{ao iz interspecies<br />
hibridi<strong>za</strong>cije izme|u afri~kog Sor ghum bicolor i azijskog Sor ghum propinquum (Pat er son et al.,<br />
1995). Radi se o spontanom ukr{tanju ~iji je rezultat divlji <strong>sirak</strong>, Sor ghum halepense, jedan od<br />
najopasnijih korova u svetskim razmerama (Holm et al., 1977).<br />
Podaci istra`ivanja na molekularnom nivou govore o tome da je divlji <strong>sirak</strong> novijeg porekla i<br />
da njegov genpul nije u potpunosti razdvojen od genpula gajenog sirka (Hoang-Tang, Liang,<br />
1988). Pored toga, sirkovi generalno ispoljavaju relativno ni<strong>za</strong>k nivo alozimskog diverziteta<br />
unutar pojedinih vrsta, posebno kada je re~ o divljem sirku (Warwick, 1990; Morden et al.,<br />
1989, 1990; Aldrich et al., 1992). To zna~i da pojedine vrste sirka dele odre|eni procenat istih<br />
alela, {to uzrokuje i odr`ava visok nivo homogeni<strong>za</strong>cije dva genpula.<br />
Prva istra`ivanja ve<strong>za</strong>na <strong>za</strong> interspecies hibridi<strong>za</strong>ciju kod sirka su izvr{ili Sangduen i Hanna<br />
(1984). U recipro~nim ru~nim ukr{tanjima izme|u divljeg i gajenog sirka utvr|ena je<br />
sposobnost ukr{tanja 71–83%, kada je maj~inska komponenta divlji, odnosno 0–33% ako je<br />
maj~inska komponenta gajeni <strong>sirak</strong>. Dobijeni interspecies hibridi odlikovali su se velikom<br />
hibridnom snagom, lisnato{}u, vi{egodi{njim habitusom i rastresitom metlicom. Po boji, obliku<br />
i osipanju <strong>seme</strong>na, fenotipski su vi{e li~ili na divlji nego na gajeni <strong>sirak</strong>. Debljina stabla, pojava<br />
rizoma i veli~ina zrna su osobine koje su intermedijarne u odnosu na roditelje. U morfolo{kim<br />
karakteristikama i pona{anju hromozoma izme|u recipro~nih ukr{tanja nisu <strong>za</strong>bele`ene razlike.<br />
Koli~ina <strong>seme</strong>na iz slobodne oplodnje je kod svih hibrida 74–85%, a iz ve{ta~ke samooplodnje<br />
18–95%. Interspecies hibridi sa citoplazmom gajenog sirka proizvode manje <strong>seme</strong>na u<br />
samooplodnji i imaju manje obojen polen, {to indikuje citoplazmatsko-genetsku interakciju. Na<br />
tetraploidnom nivou je mogu}a manipulacija sa germplazmom ove dve vrste kao i vra}anje na<br />
diploidni gajeni <strong>sirak</strong> sa osobinama prenesenim iz divljeg sirka.<br />
Stepen formiranja hibrida izme|u gajenog i divljeg sirka je ispitivan i u poljskim uslovima<br />
(Arriola, 1995). Po{to su obe posmatrane vrste imale poznati genotip i bile su homozigoti <strong>za</strong><br />
alternativne alele u jednom izozimskom lokusu, <strong>za</strong> merenje prelaska polena sa metlica jedne na<br />
metlice druge vrste su kori{}eni izozimski markeri. Pri tome su se biljke divljeg sirka nalazile na<br />
udaljenosti 0,5–100 metara od biljaka gajenog sirka. Elektroforetskom analizom identifikovano<br />
je hibridno potomstvo sve do udaljenosti 100 metara. Hibridno potomstvo se odlikovalo sa<br />
0–100% klijavih zrna na biljci. Proporcija biljaka kod kojih se na{lo barem jedno hibridno <strong>seme</strong><br />
se smanjivala sa pove}anjem udaljenosti. Proporcija ukupnog hibridnog potomstva se tako|e<br />
smanjivala sa pove}anjem udaljenosti.<br />
PROTOK GENA<br />
Protok gena predstavlja prela<strong>za</strong>k i inkorporaciju gena iz genpula jedne populacije u genpul<br />
druge. Za protok gena nije zna~ajna samo mogu}nost hibridi<strong>za</strong>cije unutar vrste ve} i<br />
inkorporacija migriraju}ih alela u genpul druge vrste (Slatkin, 1987). Da bi do razmena gena<br />
izme|u dve populacije ili vrste dolazilo u kontinuitetu, dobijeni hibridi moraju opstati u<br />
prirodnim uslovima. Hibridi<strong>za</strong>cija na relaciji gajena vrsta – korovska vrsta malo je razmatrana<br />
zbog toga {to korov koji nosi osobine po`eljne <strong>za</strong> gajenu vrstu (patuljasti tip rasta, <strong>seme</strong> koje se<br />
17
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
ne osipa, itd.) nije konkurentan sa ostalim korovima koji ove osobine ne poseduju, zbog ~ega<br />
geni iz gajene vrste retko opstaju u korovskoj populaciji (Na tional Re search Coun cil, 1989). U<br />
slu~aju sirka interspecies hibridi su prisutni u prirodi i <strong>za</strong>to se protok gena u oba pravca javlja u<br />
merljivim razmerama (Arriola, Ellstrand, 1997). Posledice ove pojave se te{ko mogu predvideti<br />
(Morden et al., 1990).<br />
Kontinualni protok gena ima izraziti efekat na genetsku strukturu populacije (Ellstrand,<br />
1992) {to dovodi do promena u njenoj kompoziciji, adaptivnoj vrednosti ili ~ak do njenog<br />
nestanka (Small, 1984; Futuyama, 1986; Slatkin, 1987). Spontana hibridi<strong>za</strong>cija u okviru roda<br />
Sor ghum je potencijalni izvor nove geneti~ke varijabilnosti (Baker, 1972; Harlan, 1992). Na<br />
primer divlji <strong>sirak</strong> se javlja kao potencijalni izvor novih osobina koje mogu da se iskoriste u<br />
okviru programa oplemenjivanja gajenog sirka. S druge strane, ona mo`e biti izvor<br />
kontaminacije oplemenjiva~kog materijala (Sangduen, Hannah, 1984). Preno{enje polena mo`e<br />
dovesti do uno{enje alela od gajenog sirka u korovsku populaciju i time pove}ati njen korovski<br />
potencijal, {to opet mo`e dovesti do izra`ene agresivnosti divljeg sirka (Harlan, 1992).<br />
Razvoj novih biotehnologija omogu}ava geneti~ku transformaciju biljaka <strong>za</strong> specifi~na<br />
svojstva. Neka novonastala svojstva mogu pove}avati adaptibilnost i konkurentnu sposobnost<br />
korova, ukoliko ih ovi poseduju (Ellstrand, Hoffman, 1990; Raybould, Gray, 1994). Protok<br />
gena iz gajenih biljaka nastalih genetskom modifikacijom u srodne divlje ili korovske biljne<br />
vrste mo`e rezultirati “bekstvom” transgena (Colwell et al., 1985; Ellstrand, 1988; Tiedje et al.,<br />
1989). U praksi se <strong>za</strong> sada geneti~ki modifikovani <strong>sirak</strong> ne koristi, pre svega zbog slabog uspeha<br />
u razvoju efikasnih metoda <strong>za</strong> trans fer gena kod ove biljne vrste (Subudhi, Nguyen, 2000), ali i<br />
zbog opasnosti transfera gena prema divljem sirku.<br />
Sl. 1 Biljka u usevu sirka <strong>za</strong> zrno <strong>za</strong> koju se pretpostavlja da je nastala<br />
F1<br />
spontanim ukr{tanjem mu{ko sterilne maj~inske biljke hibrida i divljeg sirka <strong>za</strong><br />
vreme proizvodnje <strong>seme</strong>na F1<br />
Fig. 1 Plant in com mer cial sor ghum field of grain sor ghum sup posed to de rive<br />
F1<br />
from spon ta ne ous cross be tween male ster ile fe male par ent and Johnsongrass dur ing<br />
the pro cess of seed pro duc tion<br />
F1<br />
18
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Skoro svi komercijalni hibridi gajenog sirka danas se proizvode kori{}enjem citoplazmat -<br />
sko-genetskog sistema (cms) A1 tipa, pre svega <strong>za</strong>hvaljuju}i postojanju velikog broja linija<br />
koje restauriraju fertilnost u A1 citoplazmi (Bosques-Vega et al., 1989; Torres-Cardona et al.,<br />
1990). S druge strane, veoma je mali broj linija sposobnih <strong>za</strong> restauraciju fertilnosti, npr. u A3<br />
citoplazmatsko mu{ko sterilnim linijama sirka (Bosques-Vega et al., 1989; Torres-Cardona et<br />
al., 1990), pa se njihovo kori{}enje preporu~uje kao mera kojom bi se onemogu}io negativan<br />
trans fer gena. Iako se kori{}enjem ove citoplazme nepo`eljni protok gena ne mo`e u potpunosti<br />
eliminisati, on se mo`e zna~ajno redukovati (Pedersen et al., 2003).<br />
Gajeni <strong>sirak</strong> razmenjuje gene sa divljim srodnicima dugo vremena i ne treba sumnjati da }e<br />
se to odigravati i ubudu}e. Zbog oskudnih istra`ivanja iz ove oblasti potrebno je izvr{iti<br />
detaljnija ispitivanja genoma divljeg sirka, koja bi omogu}ila odre|ivanje stepena srodnosti<br />
izme|u sirkova u okviru roda Sor ghum, kao i nivo protoka gena. Ovakva istra`ivanja bi dala<br />
odgovor na pojavu atipi~nih biljaka u <strong>seme</strong>nskim i komercijalnim usevima sirka (sl. 1).<br />
LITERATURA<br />
Aldrich, P.R., Doebley, J., Schertz, K.F., Stec, A. (1992): Pat terns of allozyme vari a tion in<br />
cul ti vated and wild Sor ghum bicolor. The o ret i cal and Ap plied Ge net ics 85, 451-460.<br />
Arriola, P.E., Ellstrand, N.C. (1996): Crop-to-weed gene flow in the ge nus Sor ghum: spon -<br />
ta ne ous interspecific hy brid i<strong>za</strong> tion be tween johnsongrass and crop sor ghum. Amer i can Jour nal<br />
of Bot any 83, 1153-1160.<br />
Arriola, P.E., Ellstrand, N.C. (1997): Fit ness of interspecific hy brids in ge nus Sor ghum: per -<br />
sis tence of crop genes in wild pop u la tions. Eco log i cal Ap pli ca tions 7, 512-518.<br />
Arriola, P.E. (1995): Crop to weed gene flow in sor ghum: im pli ca tions for trans gen ic re lease<br />
in Af rica. Af ri can Crop Sci ence Jour nal 3, 153-160.<br />
Baker, H.G. (1972): Mi gra tions of weeds. In: Tax on omy, Phytogeography, and Evo lu tion.<br />
Val en tine, D.H. (ed.). pp. 327-347. Ac a demic Press, Lon don.<br />
Barrett, S.C.H. (1983): Crop mim icry in weeds. Eco nomic Bot any 37, 255-282.<br />
Bosques-Vega, A., Sotomayor-Rios, A, Torres-Cardona, S., Perrerly, H.R., Schertz, K.F.<br />
(1989): Maintainer and re storer re ac tions with A1, A2 and A3 cytoplasms of lines from the sor -<br />
ghum con ver sion pro gram. MP-1676. Texas Ag ri cul tural Ex per i ment Sta tion, Col lege Sta tion.<br />
Colwell, R.K., Norse, E.A., Pimentel, D., Sharples, F.E., Simberloff, D. (1985): Ge netic en -<br />
gi neer ing in ag ri cul ture. Sci ence 229, 111-112.<br />
DeWet, J.M.J., Harlan, J.R. (1975): Weeds and do mes ti cates: evo lu tion in a man-made hab -<br />
i tat. Eco nomic Bot any 29, 99-107.<br />
Doggett, H. (1988): Sor ghum 2nd ed. Trop i cal Ag ri cul tural Se ries. Longman Sci en tific,<br />
Essex.<br />
Ellstrand, N.C., Hoffman, C.A. (1990): Hy brid i<strong>za</strong> tion as an av e nue for the es cape of en gi -<br />
neered genes. Bio sci ence 40, 438-442.<br />
Ellstrand, N.C. (1988): Pol len as a ve hi cle for the es cape of en gi neered genes? 30-32. In:<br />
Hodgson, J.; Sugden, A.M. (eds). Planned re lease of ge net i cally en gi neered or gan isms. Trends<br />
in Bio tech nol ogy/trends in Ecol ogy and Evo lu tion Spe cial pub li ca tion. Elsevier pub li ca tions,<br />
Cam bridge.<br />
Ellstrand, N.C. (1992): Gene flow by pol len: im pli ca tions for plant con ser va tion ge net ics.<br />
Oikos 63, 77-86.<br />
Futuyama, D.J. (1986): Evo lu tion ary Bi ol ogy. Sinauer, Sunderland, MA.<br />
19
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Harlan, J.R. (1992): Crops and man. Amer i can So ci ety of Agron omy, Mad i son, Wis con sin.<br />
Hoang-Tang, Liang, G.H. (1988): The genomic re la tion ship be tween cul ti vated sor ghum<br />
and johnsongrass: A re-evoluation. The o ret i cal and Ap plied Ge net ics 76, 277-284.<br />
Holm, L.G., Plucknett, D.L., Pancho, J.V., Herberger, J.P. (1977): The worlds worst weeds.<br />
Uni ver sity Press of Ha waii, Ho no lulu.<br />
Kigel, J., Ru bin, B. (1985): Sor ghum halepense. In: CRC Hand book of Flow er ing. IV.<br />
Halevy, A.H. (ed.), 376-379. CRC Press, Boca Raton, Florida.<br />
Morden, C.W., Doebley, J., Schertz,K.F. (1990): Allozyme vari a tion among the spon ta ne ous<br />
spe cies of Sor ghum sec tion Sor ghum. The o ret i cal and Ap plied Ge net ics 80, 296-304.<br />
Morden, C.W., Doebley, J., Schertz, K.F. (1989): Allozyme vari a tion in Old World races of<br />
Sor ghum bicolor. Amer i can Jour nal of Bot any 76, 247-255.<br />
Na tional Re search Coun cil (1989): Field test ing ge net i cally mod i fied or gan isms: frame work<br />
for dis cus sions. Na tional Acad emy Press, Wash ing ton, D.C.<br />
Pat er son, A.H., Schertz, K.F., Lin, Y.R., Liu, S.C., Chang, Y.L. (1995): The weed i ness of<br />
wild plants: mo lec u lar anal y sis of genes re spon si ble for dis persal and persistance of<br />
johnsongrass (Sor ghum halepense L. Pers.) Pro ceed ings of the Na tional Acad emy of Sci ence,<br />
USA 92, 6127-6131.<br />
Pedersen, J.F., Marx, D.B., Funnell, D.L. (2003): Use of A3 cy to plasm to re duce risk of gene<br />
flow through sor ghum pol len. Crop Sci ence 43, 1506-1509.<br />
Pederson, J.F., Troy, J.J., John son, B. (1998): Nat u ral out cross ing of sor ghum and<br />
sudangrass in the Cen tral Great Plains. Crop Sci ence 38, 937-939.<br />
Raybould, A., Gray, A.J. (1994): Will hy brids of ge net i cally mod i fied crops in vade nat u ral<br />
com mu ni ties? Trends in Ecol ogy and Evo lu tion 9, 85-89.<br />
Rooney, W.L., Smith, C.W. (2000): Tech niques for de vel op ing new cultivars. 329-328, In:<br />
Sor ghum: Or i gin, His tory, Tech nol ogy and pro duc tion. Smith, C.W.; Frederiksen, R.A. (eds)<br />
John Wiley and Sons, NY.<br />
Sangduen, J., Hanna, W.W. (1984): Chro mo some and fer til ity stud ies on re cip ro cal crosses<br />
be tween two spe cies of autotetraploid sor ghum S. bicolor and S. halepense. Jour nal of He red ity<br />
75, 293-296.<br />
Slatkin, M. (1987): Gene flow and the geo graphic struc ture of nat u ral pop u la tions. Sci ence<br />
236, 787-792.<br />
Small, E. (1984): Hy brid i<strong>za</strong> tion in the do mes ti cated weed-wild com plex. 195-219. In: Plant<br />
Biosystematics. Grant,W.F. (ed.). Ac a demic Press, To ronto.<br />
Subudhi, P.K., Nguyen, H.T. (2000): New ho ri zons in Bio tech nol ogy. pp. 349-398, In: Sor -<br />
ghum: Or i gin, His tory, Tech nol ogy and Pro duc tion. Smith,C.W.; Frederiksen,R.A. (eds.). John<br />
Wiley and Sons, NY.<br />
Tiedje, J.M., Colwell, R.K., Grossman, Y.L., Hodson, R.E., Lenski, R.E., Mack, R.N., Re -<br />
gal, P.J. (1989): The planned in tro duc tion of ge net i cally en gi neered or gan isms: eco log i cal con -<br />
sid er ation and rec om men da tions. Ecol ogy 70, 298-315.<br />
Torres-Cardona, S., Sotomayor-Rios, A., Quiles Belen, A., Schertz, K.F. (1990): Fer til ity<br />
res to ra tion to A1, A2 and A3 cy to plasm sys tems of con verted sor ghum lines. MP-1721, Texas<br />
Ag ri cul tural Ex per i ment Sta tion, Col lege Sta tion.<br />
Warwick, S.I. (1990): Allozyme and life his tory vari a tion in five north wardly col o niz ing<br />
North Amer i can weeds spe cies. Plant Sys tem at ics and Evo lu tion 169, 41-54.<br />
20
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
INTERSPECIES HYBRIDIZATION IN Sorghum sp.<br />
Sikora,V., Berenji, J.<br />
SUMMARY<br />
Sorghums are self pol li nated plants with cer tain per cent age of out cross ing. Interspecies hy -<br />
brids be tween the cul ti vated (Sor ghum bicolor) and weedy Johnsongrass (Sor ghum halepense)<br />
dem on strate ex cep tional fit ness and hy brid vigor for some quan ti ta tive traits. Gene flow be -<br />
tween cul ti vated sor ghum and weedy Johnsongrass rep re sent a po ten tial dan ger for trans fer of<br />
ge netic in for ma tion through pol len. Genes that in crease adap tive or com pet i tive ad van tage can<br />
be transfered from cul ti vated sor ghum crops to weedy plants. Oposite gene flow can be the<br />
source of atipical plants in com mer cial sor ghum fields.<br />
Key words: interspecies hy brid i<strong>za</strong> tion, Sor ghum bicolor, Sor ghum halepense, gene flow<br />
21
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Originalni rad<br />
ISTRA@IVANJE MOGU]NOSTI MEHANIZOVANOG<br />
BRANJA CVASTI NEVENA o<br />
Veselinov, B. * , Adamovi}, D. ** , Martinov, M. *<br />
IZVOD<br />
Obavljeno je po~etno ispitivanje karakteristika mehanizovanog branja cvasti nevena (Ca -<br />
len dula officinalis L.) ma{inom <strong>za</strong> branje kamilice, sa radnim organom tipa virtualnog<br />
rotiraju}eg ~e{lja sa zubima {irokog razmaka. Ispitan je uticaj dubine <strong>za</strong>diranja radnog organa u<br />
horizont cvasti, frekvencije obrtanja radnog organa i brzine kretanja ma{ine na efekte branja, tj.<br />
ubrani prinos pojedinih klasa cvasti (du`ina dr{ke: 0–2; 2,1–4; 4,1–6; 6,1–8; 8,1–10 i >10 cm),<br />
kao i gubitke ubiranja, koji se odnose na koli~inu neubranih i rasutih cvasti.<br />
U ubranoj masi, pri prvom ubiranju, bilo je maksimalno 2.150 kg/ha cvasti, koje su imale<br />
dr{ku du`ine do 2 cm i 2.050 kg/ha cvasti ostalih klasa, pri dubini <strong>za</strong>diranja radnog organa u<br />
horizont cvasti 27 cm, {to je 52% od prose~ne visine horizonta cvasti, frekvenciji obrtanja rotora<br />
130 min -1 i brzini kretanja ma{ine 1,23 km/h. Gubici u neubranim cvastima, iznosili su 160<br />
kg/ha, a na zemlji je ostalo 250 kg/ha cvasti. Maseni u~inak branja cvasti iznosio je 336 kg/h, a<br />
povr{inski 0,08 ha/h. Kod drugog i narednih branja koli~ina ubranih cvasti smanjivala se sve do<br />
vrednosti 400 kg/ha, od toga cvasti, koje su imale dr{ku du`ine do 2 cm, 263 kg/ha. Gubici su<br />
ostali pribli`no isti. Istra`ivanje je poka<strong>za</strong>lo da primena radnog organa, tipa virtualnog<br />
rotiraju}eg ~e{lja sa zubima {irokog razmaka, mo`e da omogu}i <strong>za</strong>dovoljavaju}i kvalitet branja,<br />
s obzirom na ubrani prinos cvasti klase 0–2 cm du`ine dr{ke, odnosno na sve ostale navedene<br />
klase, uz konstataciju da je potrebno, u okviru tehnologije dorade nevena, da se re{i prob lem<br />
odstranjivanja dr{ki i separacija cvasti od zelene mase. Tako|e, uo~eno je da {irina me|urednog<br />
razmaka biljaka treba da bude usagla{ena sa {irinom radnog <strong>za</strong>hvata ma{ine <strong>za</strong> ubiranje,<br />
odnosno razmakom to~kova traktora, kako ne bi dolazilo do ga`enja biljaka u redu, te na taj<br />
na~in deformisanja horizonta cvasti i umanjivanja ubranog prinosa.<br />
Klju~ne re~i: neven (Ca len dula officinalis L.), `etva, mehani<strong>za</strong>cija<br />
UVOD<br />
Neven (Ca len dula officinalis L.) je jednogodi{nja vrsta koja se gaji kao lekovita i ukrasna<br />
biljka. Stabljika je visoka od 40 do 70 cm, sa kratkim internodijama, u donjem delu vi{e<br />
razgranata. Listovi su `ilavi, naizmeni~no raspore|eni, duguljasti, blago nazubljeni i pomalo<br />
dlakavi. Cvast je pojedina~na glavica, pre~nika od 4 do 7 cm ili vi{e, karakteristi~nog mirisa,<br />
o Deo rezultata Projekta TR - 20089 Ministarstva <strong>za</strong> nauku i tehnolo{ki razvoj Republike Srbije<br />
* Doc. dr Branislav Veselinov, prof. dr Milan Martinov, Fakultet tehni~kih nauka, Novi Sad<br />
** Dr Du{an Adamovi}, Institut <strong>za</strong> ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad<br />
22
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
limun ili narand`aste boje. Jezi~asti cvetovi pore|ani su po visini u 2–3 reda ili vi{e redova.<br />
Cveta od prole}a do jeseni, a u toplijim krajevima skoro cele godine. Neven se gaji u plodoredu.<br />
Direktno se seje, od po~etka aprila, na razmaku 40–60 cm. Cvasti se uglavnom beru ru~no,<br />
po~ev{i ve} od kraja maja. Ubrane cvasti trebalo bi da se {to pre osu{e, da bi se spre~io gubitak<br />
kvaliteta. Sa jednog hektara mo`e da se dobije 800–1500 kg suve cvasti, a u povoljnim<br />
agroekolo{kim uslovima i uz ve}i broj berbi i vi{e (Ki{geci, Adamovi}, 1994).<br />
Osnovni prob lem u proizvodnji nevena su visoki tro{kovi ru~nog branja, koje se obavlja<br />
svakih 3–5 dana. S druge strane, pri mehanizovanom branju dolazi do smanjenja broja<br />
pupoljaka, {to smanjuje prinos, a potrebna je i naknadna dorada kako bi se odvojila zelena masa<br />
(stabljike i li{}e) i du`ina dr{ki cvasti svela na 0–2 cm.<br />
O mehanizovanom ubiranju cvasti nevena ima malo podataka. Hecht et al. (1992), kao i Dachler<br />
i Pelzmann (1999) i Mohr (2002) navode mogu}nosti mehanizovane `etve cvasti kamilice, nevena,<br />
kantariona i jo{ nekih lekovitih biljnih vrsta pomo}u ma{ina <strong>za</strong> ubiranje cvetova/cvasti, koje imaju<br />
radni or gan izveden kao ro tor sa ~e{ljevima malog razmaka izme|u zuba. Primeri takvog radnog<br />
organa prika<strong>za</strong>ni su na sl 1. Imaju frekvenciju obrtanja oko 20 min-1, a sastoje se od vi{e nosa~a<br />
~e{ljeva raspore|enih po obimu, koji su upravljani pomo}u bregaste plo~e (sl. 1a) ili krivolinijske<br />
staze (sl. 1b). Na taj na~in zubi se, u odre|enom momentu, otklanjaju <strong>za</strong> odre|eni ugao u odnosu na<br />
tangentu izvodnice nosa~a ~e{ljeva, zubima pro~e{ljavaju biljke, ponovo se vra}aju u prvobitan<br />
polo`aj i pri tome otkidaju cvetove/cvasti. Jedno re{enje (sl. 1a) ima poseban no`, koji odseca dr{ke<br />
cvasti. ^etkom se ubrane cvasti skidaju sa ~e{lja.<br />
Sl. 1 Radni organi <strong>za</strong> ubiranje kamilice s ~e{ljevima malog razmaka<br />
zuba – Hege 212 (a) i Linz III (b)<br />
Fig. 1 Ro tated comb cham o mile har vester with nar row tooth<br />
dis tance – Hege 212 (a) i Linz III (b)<br />
Hecht et al. (1992) obavili su uporedno ispitivanje ru~nog i mehanizovanog branja kantariona,<br />
pri ~emu je upotrebljena ma{ina Hege 212, koja ima radni or gan prika<strong>za</strong>n na sl. 1a, {irine radnog<br />
<strong>za</strong>hvata 2,1 m. Ustanovili su da je pri ru~nom branju prinos cvasti bio 67% ve}i nego pri<br />
mehanizovanom. Udeo zelene mase u ru~no branom materijalu bio je 8%, a u mehanizovanom<br />
26%. Tako|e su ustanovili da je pri ru~nom branju bilo oko 48% cvetova sa du`inom dr{ke 0–1<br />
cm, dok je kod mehanizovanog postupka ova vrednost iznosila 62%. Ubrani prinos cveta<br />
kantariona, pri mehanizovanom branju, iznosio je 3.700 kg/ha sa u~inkom 0,13 ha/h, a pri ru~nom<br />
branju 6.200 kg/ha cveta, sa u~inkom 0,002 ha/h. Sli~ni efekti ostvareni su i sa ma{inom <strong>za</strong> branje<br />
Linz III, koja ima radni or gan prika<strong>za</strong>n na sl. 1b, ali {irine radnog <strong>za</strong>hvata 2,8 m.<br />
23
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Uporedno ispitivanje rada ma{ina Linz III i Hege 212 na branju cvasti nevena (Zimmer,<br />
Müller, 2004) poka<strong>za</strong>lo je da radni or gan Hege 212 nije bio pogodan <strong>za</strong> branje, jer su se ~e{ljevi<br />
na rotoru <strong>za</strong>gu{ivali, s obzirom da ure|aj sa ~etkom nije mogao efikasno da skida ubrane cvasti.<br />
S druge strane, radni or gan ma{ine Linz III, koji nije imao ovaj prob lem, postigao je dobar<br />
kvalitet i visok u~inak pri branju.<br />
Zimmer i Müller (2004) pored ova dva radna organa, opisali su i radni or gan <strong>za</strong> branje<br />
cvetova/cvasti, koji ima ro tor {irine <strong>za</strong>hvata 2,5 m i frekvencije obrtanja 300 min-1, sa kratkim<br />
zubima i s ve}im razmakom izme|u zuba. Ovaj radni or gan razvio je i ugradio na adaptirani<br />
kombajn Claas Merkur 2003. godine jedan pronala<strong>za</strong>~ iz Nema~ke (sl. 2). Zubi na rotoru<br />
<strong>za</strong>hvataju cvetove/cvasti, udaraju ih o popre~nu {ipku, koja se nalazi ispod rotora i ima podesiv<br />
razmak u odnosu na putanju vrhova zuba, pri ~emu se cvetovi otkidaju i odla`u u prijemni<br />
kolektor ma{ine. U~inak kombajna sa ovakvim radnim organom je oko 0,3 ha/h.<br />
Sl. 2 Radni or gan <strong>za</strong> branje kamilice s ~e{ljevima ve}eg razmaka zuba (Zimmer, Müller, 2004)<br />
Fig. 2 Cham o mile ro tated comb har vester with wide tooth dis tance (Zimmer, Müller, 2004)<br />
Sl. 3 Radni or gan <strong>za</strong> ubiranje kamilice sa virtualnim rotiraju}im ~e{ljem<br />
(Martinov et al, 1992; Zimmer, Müller, 2004)<br />
Fig. 3 Work ing prin ci ple of vir tual ro tated comb type har vester<br />
(Martinov et al, 1992; Zimmer, Müller, 2004)<br />
Cvast nevena ima sli~nosti s cvasti kamilice. Pretpostavljeno je da bi radnim organom, koji<br />
je proveren u berbi kamilice, moglo da se ostvari branje nevena. U na{im podru~jima se u berbi<br />
24
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
kamilice koristi, gotovo isklju~ivo, radni or gan u obliku rotiraju}eg ~e{lja sa retkim prstima.<br />
Razmak me|u prstima je 40–60 mm. Ovakav radni or gan naziva se virtualni rotiraju}i ~e{alj<br />
(Martinov et al, 1992; Martinov, Te{i}, 1996) (sl. 3).<br />
Ovaj radni or gan zna~ajno je jevtiniji od re{enja sa rotiraju}im ~e{ljevima malog razmaka<br />
zbog druga~ijeg koncepta otkidanja cveta. Zubi <strong>za</strong>hvataju cvasti biljki i uvla~e ih u radni<br />
prostor. Za to vreme ma{ina, tj. prevojna cev, koja se kre}e brzinom vm, pomeri se <strong>za</strong> pre|eni<br />
put s i biljke, koje su previjene preko nje, <strong>za</strong>te`u se zubima. Zubi su na susednim letvama<br />
aksijalno posmaknuti, tako da formiraju spiralu. Frekventnim nailaskom ~e{ljeva na biljni<br />
materijal se, <strong>za</strong>hvaljuju}i tome, ostvaruje efekat ~e{lja, te od toga i poti~e naziv virtualni<br />
rotiraju}u ~e{alj. Otkinute cvasti zubi povla~e una<strong>za</strong>d i preko podnog lima ih ubacuju u prostor<br />
bunkera. Na osnovu prethodnog ispitivanja ovakvog tipa radnog organa (Veselinov et al., 2004),<br />
<strong>za</strong>klju~eno je da branje mo`e da bude uspe{no, ali da treba se sprovede opse`nije ispitivanje.<br />
Postavljena je hipote<strong>za</strong> da mehanizovanim ubiranjem, kori{}enjem radnog organa sa<br />
virtualnim rotiraju}im ~e{ljem, mo`e da se ostvari dovoljno dobar kvalitet ubranih cvasti<br />
nevena, a da se gubitak prinosa, do kojeg dolazi usled o{te}enja pupoljaka, kompenzuje ni`om<br />
cenom branja. Provera te hipoteze <strong>za</strong>hteva vi{egodi{nja ispitivanja, a prva godina namenjena je<br />
ispitivanju efekata mehanizovanog ubiranja, odnosno, utvr|ivanju pojedinih parametara rada.<br />
MATERIJAL I METOD<br />
U Institutu <strong>za</strong> ratarstvo i povratrstvo, Odeljenju <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong> u Ba~kom<br />
Petrovcu, izvedeno je ispitivanje mehanizovanog ubiranja cvasti nevena sorte Gelb Or ange.<br />
Neven je posejan po~etkom aprila 2008. godine, na povr{ini 0,45 ha, s me|urednim razmakom<br />
45 cm i normom setve 6 kg/ha <strong>seme</strong>na. Primenjena je standardna agrotehnika (sl. 4).<br />
Sl. 4 Polje nevena 2008. godine, pre mehanizovanog branja cvasti<br />
Fig. 4 Mari gold field, 2008, be fore start of me chan i cal har vest<br />
Juna, jula i avgusta 2008. godine obavljeno je ispitivanje efekata ubiranja cvasti nevena<br />
no{enom ma{inom <strong>za</strong> ubiranje cvasti kamilice (sl. 5). Ma{ina je imala radni or gan sa virtualnim<br />
rotiraju}im ~e{ljem s zubima. Radni or gan sastojao se od 16 nosa~a zuba. Razmak izme|u zuba<br />
bio je 50 mm. Pre~nik radnog organa bio je 720 mm, a {irina radnog <strong>za</strong>hvata 1.200 mm.<br />
25
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Tokom ispitivanja menjana je dubina <strong>za</strong>diranja vrhova zuba radnog organa u horizont cvasti<br />
i frekvencija obrtanja radnog organa, a s tim u vezi i brzina kretanja ma{ine. Za rad sa razli~itim<br />
dubinama <strong>za</strong>diranja radnog organa u horizont cvasti opredeljeno je {est delova parcele sa {est<br />
redova biljaka, du`ine 80 m. Na pet delova parcele ispitan je rad sa dubinom <strong>za</strong>diranja radnog<br />
organa: 27, 25, 24, 20 i 19 cm, pri frekvenciji obrtanja radnog organa 130 min –1 i brzini kretanja<br />
ma{ine 1,3 km/h, a na {estom delu <strong>za</strong>diranje je iznosilo 31 cm, frekvencija obrtanja radnog<br />
organa 150 min –1 i brzina kretanja ma{ine 2,2 km/h.<br />
Sl. 5 No{ena ma{ina sa radnim organom u obliku virtualnog rotiraju}eg ~e{lja<br />
kori{}ena <strong>za</strong> berbu cvasti nevena<br />
Fig. 5 Trac tor mounted har vester, vir tual ro tated comb type, used for me chan i cal<br />
har vest of mari gold in flo res cen ces<br />
U periodu od 26. juna do 21. avgusta obavljeno je pet branja. Pre svakog branja uzeto je po<br />
20 biljaka, zbog utvr|ivanja osnovnih karakteristika useva: raspona najvi{ih i najni`ih cvasti,<br />
pre~nika cvasti, udela cvasti, stabljike i li{}a u masi biljke i sadr`aj vlage pojedinih delova<br />
biljke. Tako|e je utvr|ena vrednost visine horizonta cvasti na osnovu prose~ne vrednosti<br />
merenja u 5 ponavljanja.<br />
Nakon svake berbe merena je koli~ina ubrane mase i gubici u obliku neubranih i rasutih<br />
cvasti. Iz ubranog materijala svake berbe uzeto je, na slu~ajan na~in, pet uzoraka mase oko 0,5<br />
kg i najpre je izdvajana i izmerena zelena masa, list i stabljika. Nakon toga, cvasti su<br />
raspore|ivane u klase, na osnovu du`ine dr{ke cvasti: 0–2; 2,1–4; 4,1–6; 6,1–8; 8,1–10 i >10<br />
cm, i izmerena je masa svake klase.<br />
Posle branja ru~no, sa 1 m 2 u pet ponavljanja, na slu~ajan na~in, sakupljene su cvasti, koje su<br />
pale na zemlju, kao i one, koje nisu ubrane, te je izmerena njihova masa.<br />
Ocena uticaja mehanizovanog branja nevena analizirana je na osnovu smanjenja ubranog<br />
prinosa cvasti pri branjima. Tako|e, analizirana je i promena gubitaka.<br />
REZULTATI I DISKUSIJA<br />
Osnovne karakteristike useva ubranog u navedenom periodu prika<strong>za</strong>ne su u tab. 1.<br />
Uo~ava se, pribli`no, konstantan pad vrednosti prose~ne visine biljaka, pre~nika cvasti i<br />
raspona najvi{e i najni`e cvasti, s obzirom na redosled branja, mada je udeo cvasti i stabljike u<br />
26
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
masi biljke ostajao konstantan. Tako|e, udeo li{}a imao izvestan trend pada. Svi delovi biljke,<br />
cvasti, stabljike i li{}e, imali su pribli`nu vla`nost.<br />
Tab. 1 Osnovne karakteristike biljke nevena<br />
Tab. 1 Ma jor char ac ter is tics of mari gold plants<br />
Karateristika<br />
Char ac ter is tic<br />
Visina biljaka, cm<br />
Height of plant<br />
Visina horizonta cvasti, cm<br />
In flo res cence ho ri zon<br />
Raspon cvasti, cm<br />
Band of inflor. dis per sion<br />
Pre~nik cvasti, mm<br />
In flo res cence di am e ter<br />
Udeo cvasti u masi biljke, %<br />
Share of in flo res cen ces<br />
Udeo stabljike u masi biljke, %<br />
Share of stems<br />
Udeo li{}a u masi biljke, %<br />
Share of leaves<br />
Vla`nost cvasti, %<br />
In flo res cence mois ture<br />
Vla`nost stabljike, %<br />
Stem mois ture<br />
Vla`nost li{}a, %<br />
Leaf mois ture<br />
Branje – Har vest<br />
I II III IV V<br />
62 55 52 51 42<br />
52 49 50 45 39<br />
17,5 12,6 15,2 10,3 8,0<br />
58 51 48 46 43<br />
18 15,6 12 17,7 14,5<br />
51 62 64 62 65<br />
31 23 24 20 21<br />
87 83 82,5 81 78<br />
88 83 82 81 77,5<br />
89 82 83 81 77<br />
Sl. 6 Ubrana biljna masa, pri prvom branju sa dubinom <strong>za</strong>diranja radnog organa<br />
u horizont cvasti 27 cm i frekvencijom obrtanja rotora 130 min –1<br />
Fig. 6 Re sults of first har vest, pen e tra tion of har vester cyl in der into can opy 27 cm,<br />
cyl in der RPM 130 min –1<br />
27
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Najve}a koli~ina cvasti dobijena je pri prvom branju, 4.200 kg/ha, od ~ega klase du`ine<br />
dr{ki 0–2 cm 2.150 kg/ha (sl. 6). Pri tome je visina horizonta cvasti bila 52 cm, a dubina<br />
<strong>za</strong>diranja radnog organa u horizont cvasti 27 cm, {to je bilo 52% visine. Frekvencija obrtanja<br />
rotora iznosila je 130 min –1 , a brzina 1,25 km/h.<br />
Posle branja ostalo je 160 kg/ha neubranih cvasti i 250 kg/ha rasutih cvasti, a ukupna ubrana<br />
biljna masa iznosila je 8.700 kg/ha.<br />
Maseni u~inak branja ukupne mase iznosio je 690 kg/h, a cvasti, klase 0–2 cm du`ine dr{ke,<br />
kao i cvasti ostalih klasa, 172 i 164 kg/h, respektivno. Ostvaren je povr{inski u~inak 0,08 ha/h.<br />
U toku istog branja, na delu pol ja na kome je bila pode{ena frekvencija obrtanja radnog<br />
organa 150 min –1 , brzina kretanja 2,15 km/h i dubina <strong>za</strong>diranja radnog organa u horizont cvasti<br />
31 cm, {to je bilo 51% od prose~ne visine horizonta cvasti, koja je bila 61 cm, koli~ina ubrane<br />
cvasti iznosila je 4.740 kg/ha, od ~ega cvasti sa du`inom dr{ke 0–2 cm 1.820 kg/ha. Gubici su<br />
porasli, tako {to je neubranih cvasti bilo 220 kg/ha, a rasutih 560 kg/ha (sl. 7).<br />
Signifikantno je ve}a ubrana koli~ina cvasti sa peteljkama du`ine >10 cm, 1.780 kg/ha. Ovaj<br />
rezultat ukazuje na to, da je dubina <strong>za</strong>diranja ograni~ena visinom biljke i rasponom cvasti, {to bi<br />
trebalo da se detaljno proveri. Pove}ana frekvencija obrtanja radnog organa uti~e na pove}anje<br />
du`ine dr{ki ubranih cvasti, mada i ovaj efekat treba jo{ da se proveri. To je, tako|e, uzrok<br />
pove}anja gubitaka rasutih cvasti, zbog stvaranja ventilatorskog efekta.<br />
Maseni u~inak branja ukupne mase iznosio je 1.950 kg/h, a ubranih cvasti, klase 0–2 cm<br />
du`ine dr{ke, kao i cvasti ostalih klasa, 474 i 760 kg/h, respektivno. Ostvaren je povr{inski<br />
u~inak 0,26 ha/h.<br />
Sl. 7 Ubrana biljna masa pri 1. branju, sa dubinom <strong>za</strong>diranja radnog organa<br />
u horizont cvasti 31 cm i frekvencijom obrtanja rotora 150 min –1<br />
Fig. 7 Re sults of first har vest, pen e tra tion of har vester cyl in der into can opy 31 cm,<br />
cyl in der RPM 150 min –1<br />
Pri drugom branju, koje je po~elo 8. jula, najve}a koli~ina ubrane biljne mase iznosila je<br />
1.470 kg/ha i bila je na delu pol ja na kome je pode{ena dubina <strong>za</strong>diranja zuba rotora u horizont<br />
cvasti 24 cm, tj. 49% od vrednosti prose~ne visine horizonta cvasti 49 cm. Frekvencija obrtanja<br />
radnog organa bila je pode{ena na 130 min –1 i ostvarena je brzina kretanja ma{ine 1,22 km/h.<br />
Ubrana koli~ina cvasti iznosila je 785 kg/ha, pri ~emu klase 0–2 cm du`ine dr{ke 565 kg/ha.<br />
Gubitak u neubranim cvastima iznosio je 130 kg/ha, a koli~ina rasutih cvasti 20 kg/ha (sl. 8).<br />
28
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Sl. 8 Ubrana biljna masa pri 2. branju, sa dubinom <strong>za</strong>diranja radnog organa u horizont<br />
cvasti 24 cm i frekvencijom obrtanja rotora 130 min –1<br />
Fig. 8 Re sults of sec ond har vest, pen e tra tion of har vester cyl in der into can opy 24 cm,<br />
cyl in der RPM 130 min –1<br />
Ustanovljene su vrednosti masenog u~inka branja ukupne mase u iznosu 118 kg/h, a cvasti,<br />
klase 0–2 cm du`ine dr{ke, kao i cvasti ostalih klasa, u iznosu 45 i 18 kg/h, respektivno. Ostva -<br />
ren je povr{inski u~inak 0,08 ha/h.<br />
Uo~ljiv je nagli pad vrednosti koli~ine svih klasa ubrane cvasti, u proseku <strong>za</strong> oko 60%. ^ak<br />
je koli~ina ubrane zelene mase, tj. li{}a i stabljike, smanjena <strong>za</strong> preko 70%. Tako|e je i koli~ina<br />
rasutih cvasti zna~ajno smanjena na ispod 10%, u odnosu na 1. branje na delu pol ja, na kome je<br />
ostvarena dubina <strong>za</strong>diranja prstiju rotora u horizont cvasti 27 cm. Razlog je bio posledica<br />
jednostavnog konstruktivnog re{enja, po{to je ko{ <strong>za</strong> prijem ubrane mase, koji je sa gornje<br />
strane ina~e otvoren, bio pokriven folijom, te je time spre~eno izletanje cvasti izvan ko{a.<br />
Sl. 9 Ubrana biljna masa pri 3. branju, sa dubinom <strong>za</strong>diranja radnog organa u horizont<br />
cvasti 20 cm i frekvencijom obrtanja rotora 130 min –1<br />
Fig. 9 Re sults of third har vest, pen e tra tion of har vester cyl in der into can opy 20 cm,<br />
cyl in der RPM 130 min –1<br />
29
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Za vreme tre}eg branja, na delu pol ja na kome je postavljena dubina <strong>za</strong>diranja radnog organa<br />
u horizont cvasti 20 cm, {to je 40% od prose~ne visine horizonta cvasti 50 cm, ostvarena je<br />
najve}a koli~ina ubranih cvasti 800 kg/ha, od toga 550 kg/ha cvasti klase du`ine dr{ke 0–2 cm.<br />
Radni or gan je imao frekvenciju obrtanja 130 min –1 , a ma{ina brzinu kretanja 1,25 km/h. Pri<br />
tome ubrana je ukupna biljna masa u vrednosti 1.280 kg/ha. Koli~ina neubranih cvasti iznosila<br />
je 546 kg/ha, a rasutih 24 kg/ha (sl. 9).<br />
Postignut je maseni u~inak ukupne ubrane mase 177 kg/h, a cvasti, klase 0–2 cm du`ine<br />
dr{ke, kao i cvasti ostalih klasa 76 i 35 kg/h, respektivno. Povr{inski u~inak je iznosio 0,138<br />
ha/h.<br />
Pri drugom i tre}em branju ostvareni su sli~ni efekti, osim gubitaka u obliku neubranih<br />
cvasti. Oni su pri tre}em branju ~etvorostruko ve}i nego pri drugom. To se obja{njava time, {to<br />
nije bio dobro usagla{en odnos visine horizonta cvasti, dubine <strong>za</strong>diranja radnog organa u<br />
horizont cvasti i prose~nog raspona najvi{e i najni`e cvasti, koji je iznosio 15,2 cm, {to je<br />
neznatno manje nego kod stanja nevena pri prvom branju, sa dubinom <strong>za</strong>diranja 27 cm.<br />
Kod ~etvrtog branja, na delu pol ja na kome je dubina <strong>za</strong>diranja radnog organa u horizont<br />
cvasti bila je 25 cm, tj. 44% od njegove prose~ne visine (45 cm), frekvencija obrtanja radnog<br />
organa 130 min –1 , a radna brzina 1,25 km/h, ostvarena je najve}a koli~ina ubranih cvasti 1.170<br />
kg/ha, od toga klase du`ine dr{ke 0–2 cm 667 kg/ha. Vrednost koli~ine neubranih cvasti iznosila<br />
je 142 kg/ha, dok rasutih cvasti na zemlji nije bilo (sl. 10). S ovako pode{enim parametrima rada<br />
ma{ine ukupna ubrana masa iznosila je 2.500 kg/ha. Maseni u~inak branja ukupne mase iznosio<br />
je 200 kg/h, a cvasti, klase 0–2 cm du`ine dr{ke, kao i cvasti ostalih klasa 53 i 40 kg/h,<br />
respektivno. Ostvaren je povr{inski u~inak pri branju 0,08 ha/h.<br />
Sl. 10 Ubrana biljna masa pri 4. branju sa dubinom <strong>za</strong>diranja radnog organa u horizont<br />
cvasti 25 cm i frekvencijom obrtanja rotora 130 min –1<br />
Fig. 10 Re sults of fourth har vest, pen e tra tion of har vester cyl in der into can opy 25 cm,<br />
cyl in der RPM 130 min –1<br />
Pri petom branju, na delu pol ja na kome je dubina <strong>za</strong>diranja radnog organa u horizont cvasti<br />
smanjena na 19 cm, {to je bilo 49% od njegove prose~ne visine 39 cm, postignuta je najve}a<br />
koli~ina ubrane cvasti 400 kg/ha, od ~ega je bilo 263 kg/ha klase 0–2 cm. Koli~ina neubranih<br />
30
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
cvasti iznosila je 116 kg/ha, a rasutih 18 kg/ha (sl. 11). Frekvencija obrtanja radnog organa bila<br />
je 130 min –1 , a ostvarena brzina rada 1,28 km/h.<br />
Sl. 11 Ubrana biljna masa pri 5. branju sa dubinom <strong>za</strong>diranja radnog organa u horizont<br />
cvasti 19 cm i frekvencijom obrtanja rotora 130 min –1<br />
Fig. 11 Re sults of fifth har vest, pen e tra tion of har vester cyl in der into can opy 19 cm,<br />
cyl in der RPM 130 min –1<br />
Sa ovako pode{enim parametrima rada koli~ina ukupne ubrane mase iznosila je 1.120 kg/ha.<br />
Ostvaren je maseni u~inak branja ukupne mase 90 kg/h, a cvasti, klase 0–2 cm du`ine dr{ke, kao<br />
i cvasti ostalih klasa 21 i 11 kg/h, respektivno. Ostvaren je povr{inski u~inak branja 0,08 ha/h.<br />
Analizom ustanovljenih vrednosti efekata branja cvasti u pet ponavljanja, s obzirom na<br />
ubranu koli~inu cvasti klase 0–2 cm du`ine dr{ke, odnosno na sve ostale navedene klase pri<br />
razli~itim pode{enim vrednostima dubine <strong>za</strong>diranja radnog organa u horizont cvasti, njegove<br />
frekvencije obrtanja i brzine kretanja ma{ine, konstatuje se da radni or gan sa virtualnim<br />
rotiraju}im ~e{ljem mo`e da se primenjuje <strong>za</strong> branje cvasti nevena. Uo~eno je da se dubina<br />
<strong>za</strong>diranja radnog organa u horizont cvasti i raspon najvi{e i najni`e cvasti nalaze u korelaciji sa<br />
koli~inom ubrane cvasti svih klasa du`ine dr{ke, kao i koli~inom neubranih cvasti. Kod ve}eg<br />
raspona najvi{e i najni`e cvasti potrebna je ve}a dubina <strong>za</strong>diranja radnog organa u horizont<br />
cvasti, koja bi, kod ovakvog re{enja radnog organa, trebala da bude 1,7 puta ve}a od prose~nog<br />
raspona najvi{e i najni`e cvasti. No, ovakav odnos parametara, s druge strane, mo`e da dovede<br />
do pove}anja koli~ine ubrane mase, koja kasnije treba da se separi{e.<br />
Tako|e, treba da se re{i separacija zelene mase iz ubranog materijala, po mogu}nosti pre<br />
su{enja, te skra}ivanje dr{ki cvasti na du`inu do 2 cm. Jedno od re{enja mogla bi da bude<br />
primena kombinacije separacije u struji vazduha i sita. Odsecanje peteljki cvasti moglo bi da se<br />
obavi ure|ajem, koji se <strong>za</strong> istu namenu primenjuje pri preradi kamilice (Martinov, Olu{ki,<br />
1998). Pri doradi biljnog materijala verovatno }e u masi cvasti biti uklju~eni i plodovi, ~ija<br />
upotrebna vrednost bi trebala da se ispita.<br />
Uo~eno je da {irina me|urednog razmaka biljaka treba da bude usagla{ena sa {irinom radnog<br />
<strong>za</strong>hvata ma{ine <strong>za</strong> ubiranje, odnosno razmakom to~kova traktora, kako ne bi dolazilo do ga`enja<br />
biljaka u redu, te na taj na~in do deformisanja horizonta cvasti i umanjivanja ubranog prinosa,<br />
zbog pove}anih gubitaka u neubranim cvastima. Prob lem gubitaka u rasutim cvastima mo`e da<br />
se re{i odre|enim konstruktivnim izmenama na ma{ini <strong>za</strong> branje.<br />
31
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
ZAKLJU^CI<br />
Najvi{i kvalitet ubrane cvasti nevena i danas se posti`e postupkom ru~nog branja, koje se,<br />
uglavnom, primenjuje na malim povr{inama. Me|utim, u gajenju ove biljke na velikim<br />
povr{inama neophodna je primena mehanizovanog branja cvasti i posle toga dorada ubrane<br />
mase separacijom cvasti od ostale zelene mase, kao i odsecanje dr{ki cvasti, koje su du`e od 2<br />
cm. Postoje re{enja mehanizovanog branja cvasti nevena, koja, prema nekim informacijama<br />
daju <strong>za</strong>dovoljavaju}e rezultate u pogledu kvaliteta ubrane mase, ali zna~ajno su skupa. Jevtinija<br />
re{enja ma{ina, koje bi mogle da ubiraju cvasti, postoje, ali su potrebna odre|ena pode{avanja<br />
re`ima rada, kako bi dala <strong>za</strong>dovoljavaju}i kvalitet ubranog biljnog materijala.<br />
Ispitivanjem postupaka branja cvasti nevena ma{inom sa radnim organom tipa virtualnog<br />
rotiraju}eg ~e{lja sa zubima ustanovljeno je da je najbolji efekat branja postignut pri prvom<br />
branju, s odnosom dubine <strong>za</strong>diranja zuba radnog organa u horizont cvasti i visine horizonta<br />
cvasti 52%. Pri tome je u ukupnoj ubranoj masi, ostvarena koli~ina cvasti , klase du`ine dr{ke<br />
do 2 cm, 2.150 kg/ha i pribli`no ista koli~ina cvasti klase du`ine dr{ke preko 2 cm, 2.050 kg/ha.<br />
Drugo, i kasnija branja, imala su trend smanjenja koli~ine ubranih cvasti, kako klase 0–2 cm<br />
du`ine dr{ke, koja se smanjila kod petog branja ~ak na vrednost 263 kg/ha, {to je oko 10% od<br />
ubrane koli~ine pri prvom branju, tako i klasa du`ine dr{ke >2 cm, koja je kod petog branja<br />
svedena na vrednost 140 kg/ha, {to je ~ak ispod 10% od ubrane koli~ine pri prvom branju.<br />
O~igledno je mehanizovano branje uzrokovalo smanjenje broja pupoljaka otkidanjem, a<br />
posledica je bilo smanjenje ubranog prinosa u toku narednih branja.<br />
Gubitak u neubranim cvastima, tokom pet branja, imao je tako|e trend opadanja, s<br />
izuzetkom pri tre}em branju, kada je zna~ajnije pove}an, zbog neadekvatnog odnosa dubine<br />
<strong>za</strong>diranja radnog organa u horizont cvasti i visine horizonta cvasti (40%), a s obzirom na<br />
prose~an raspon najvi{e i najni`e cvasti, koji je iznosio 15,2 cm.<br />
U narednim ispitivanjima trebalo bi da se ustanovi uticaj me|urednog razmaka biljaka na<br />
efekte branja, kao i na ukupni prinos cvasti.<br />
Trebalo bi da se provere efekti smanjenja prinosa cvasti nevene usled o{te}enja<br />
mehanizovanim branjem, te da se daju podloge <strong>za</strong> ocenu ekonomi~nosti primene ovakvog<br />
branja.<br />
Predstoji <strong>za</strong>datak da se izna|u postupci <strong>za</strong> separaciju ubrane zelene mase i odstranjivanje<br />
du`ih peteljki ubranih cvasti.<br />
LITERATURA<br />
Ki{geci, J., Adamovi}, D. (1994): Gajenje <strong>lekovito</strong>g bilja. Nolit, Beograd, s. 199.<br />
Hecht, H., Mohr, Th., Lembrecht, S. (1992): Mechanisierung der Blütendrogenernte –<br />
Verglech zweier Pflücsysteme. Landtechnik 47, 6, 276–280.<br />
Martinov, M., Te{i}, M., Müller J. (1992): Erntemaschine für Kamille. Landtechnik 47, 10,<br />
505–507.<br />
Martinov, M., Te{i}, M. (1996): Mehanizovana `etva i prerada kamilice. Me dic i nal Plant<br />
Re port 3, 3, 38–51.<br />
Martinov, M., Olu{ki, L. (1998): Ma{ine i oprema <strong>za</strong> proizvodnju kamilice – Dvadeset<br />
godina posle. Me dic i nal Plant Re port 5, 5, 37–49.<br />
Dachler, M., Pelzmann, H. (1999): Arznei- und Gewürzpflanzen, Anbau, Ernte,<br />
Aufbereitung), Agrarferlag, Wien.<br />
32
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Martinov, M., Adamovi}, D. (2002): Mehanizovana `etva buha~a (Py re thrum<br />
cinerariaefolium Trev.) – Rezultat prvih testova. Me dic i nal Plant Re port 9, 9, 23–27.<br />
Mohr, Th. (2002): Ex am i na tion and de vel op ment of a har vest ma chine for the flow ers of<br />
me dic i nal plants. Zeitschrift für Arznei– und Gewürzpflanzen 7, 196–202.<br />
Zimmer, S., Müller, J. (2004): Erntetechnologie von Arznei– und Gewürzpflanzen.<br />
Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V., Gülzow.<br />
Veselinov, B., Martinov, M., Adamovi}, D., Konstantinovi}, M. (2004): Mogu}nosti<br />
mehanizovanog ubiranja cvasti nevena (Ca len dula officinalis L.). Me dic i nal Plant Re port 11,<br />
11, 29–34.<br />
INVESTIGATION OF POSSIBILITY OF MECHANISED<br />
MARIGOLD INFLORESCENCES HARVESTING<br />
Veselinov, B., Adamovi}, D., Martinov, M.<br />
SUMMARY<br />
It is per formed pre lim i nary test ing of me chan i cal har vest of mari gold (Ca len dula officinalis<br />
L.) us ing cham o mile har vester, vir tual ro tated comb type. The in flu ence of pen e tra tion of har -<br />
vester cyl in der into can opy, cyl in der RPM and ma chine speed on har vest ing char ac ter is tics, i.e.:<br />
har vested yield of dif fer ent in flo res cen ces classes ac cord ing to stem lengths (0-2, 2.1-4, 4.1-6,<br />
6.1-8, 8.1-10 and >10 cm), as well as har vest losses in a form of not picked-up and downfallen<br />
in flo res cen ces. Five har vest passes were per formed.<br />
The first har vest, har vest cyl in der pen e tra tion was 27 cm (53% of av er age plant height), cyl -<br />
in der RPM 130 min –1 and ma chine speed 1.2 km/h, re sults with max i mal yield, 2,150 kg/ha of<br />
in flo res cen ces with stems length up to 2 cm, and 2,050 kg/ha of all oth ers. The losses were: not<br />
picked-up in flo res cen ces 160 kg/ha, and downfallen in flo res cen ces 250 kg/ha. Mass pro duc tiv -<br />
ity of har vester was 336 kg/ha, and sur face 0.08 ha/h. By fol low ing har vest passes the har vested<br />
yield dropped down to the fi nal to tal value about 400 kg/ha, whereof 263 kg/ha of in flo res cen -<br />
ces with stems shorter than 2 cm. The shares of losses were ap prox i mately the same.<br />
In ves ti ga tion showed that mari gold can be suc cess fully har vested with this type of har vester,<br />
es pe cially re gard ing achieved share of in flo res cen ces with stems shorted than 2 cm. How ever,<br />
the prob lem of short en ing of long stems, and sep a ra tion of har vested stalks and leaves should be<br />
solved. It was also re corded that the row dis tance of plants should be ad justed to the trac tor tires<br />
dis tance, in or der to re duce damage of plants and losses.<br />
Key words: mari gold (Ca len dula officinalis L.), har vest, mech a ni <strong>za</strong> tion<br />
33
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Originalni rad<br />
ISPITIVANJE EKSTRAKCIJE IZOPA (Hyssopus officinalis L.)<br />
Lepojevi}, @. * , Zlokolica, Nata{a ** , Zekovi}, Z. * ,<br />
Milo{evi}, Svetlana * , Adamovi}, D. *** , Vidovi}, Senka *<br />
IZVOD<br />
Ispitana je ekstrakcija izopa (Hyssopus officinalis L.) primenom postupka destilacije<br />
pomo}u vodene pare i ekstrakcije maceracijom razli~itim rastvara~ima (voda, etanol, n-butanol,<br />
etilacetat). Odre|en je sadr`aj etarskog ulja u pojedinim organima (cvet + list, stabljika) i herbi<br />
sakupljenim tokom razli~itih fa<strong>za</strong> razvoja biljke (pre cvetanja, u toku cvetanja, posle cvetanja).<br />
Na osnovu rezultata ispitivanja <strong>za</strong>klju~eno je da je najve}i sadr`aj etarskog ulja u drogi<br />
dobijenoj od biljaka sakupljenih u fazi pre cvetanja, i to: list + cvet (0,85%; v/m), stabljika<br />
(0,03%) i herba (0,43%). Kvalitativnom i kvantitativnom analizom etarskog ulja (GC-MS<br />
metod) odre|en je sadr`aj dominantnih komponenata, u prvom redu: izopinokamfon (26,20%),<br />
pinokamfon (21,64%), elemol (1,49 %).<br />
Odre|ivanjem sadr`aja neisparljivih komponenata u herbi izopa na|eno je da je najve}i<br />
sadr`aj ukupnih flavonoida, sra~unatih na rutin, ostvaren primenom 96% etanola (0,53 g/100 g<br />
droge) kao rastvara~a, dok je najve}i sadr`aj ukupnih fenola (0,75 g/100 g droge), sra~unat na<br />
hlorogensku kiselinu, dobijen ekstrakcijom vodom. Najbolja selektivnost ekstrakcije ukupnih<br />
flavonoida dobijena je primenom n-butanola (19,32 g/100 g suvog ostatka) i fenola (6,5 g/100 g<br />
suvog ostatka) kori{}enjem 96 % etanola. Na kraju, ispitana je kinetika ekstrakcije ukupnih<br />
flavonoida i fenola primenom 60 i 70% etanola.<br />
Klju~ne re~i: izop, Hyssopus officinalis, etarsko ulje, ekstrakcija, flavonoidi, fenoli<br />
UVOD<br />
Izop (Hyssopus officinalis L.) je {iroko rasprostranjena biljna vrsta) koja spontano raste, a<br />
uvedena je i u kulturu (Svoboda et al., 1993. Od davnina je poznata kao korisna lekovita biljna<br />
vrsta, ~iji delovi (listovi i cvetovi), a i cela biljka (herba), sakupljeni u fazi cvetanja, sadr`e<br />
isparljive aktivne komponente u etarskom ulju (Tsankova et al., 1993; Gorunovi} et al., 1995;<br />
Miti}, \or|evi}, 2000; Genova et al., 2000; Chalchat et al., 2001).<br />
Komponente pokazuju antisepti~ko, adstringentno, karminativno, dijaforetsko i<br />
stimulativno delovanje. Etarsko ulje se koristi kao tonik, vazodilatator, pektoral, u aromaterapiji<br />
se primenjuje kod virusnih infekcija, regulacije cirkulacije i krvnog pritiska. Daje dobre<br />
* Prof. dr @ika Lepojevi}, prof. dr Zoran Zekovi}, mr Svetlana Milo{evi}, Senka Vidovi}, dipl. in`.,<br />
Tehnolo{ki fakultet, Novi Sad<br />
** Nata{a Zlokolica, dipl. in`., AD Zorka, [abac<br />
*** Dr Du{an Adamovi}, Institut <strong>za</strong> ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad<br />
34
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
rezultate u le~enju rana i uboda, modrica. Smiruje nervnu napetost. Stim uli{e um i ja~a imunitet.<br />
Ulje se mo`e koristiti u kupkama, oblogama, uljima <strong>za</strong> negu tela i masa`u. Zbog prijatnog mirisa<br />
i pozitivnog delovanja na probavni trakt koristi se i kao <strong>za</strong>~in (olak{ava varenje masne hrane).<br />
Izop sadr`i i neisparljive komponente (flavonske heterozide, na primer diosmozid,<br />
saponozid-marubin, fitosterol, tanine i dr.) koje <strong>za</strong>ostaju posle izdvajanja etarskog ulja pomo}u<br />
vodene pare (Lepojevi} et al., 2006, 2008). Radi potpune valori<strong>za</strong>cije izopa, sve ~e{}e se<br />
primenjuje ekstrakcija kao operacija <strong>za</strong> dobijanje ekstrakata, primenom razli~itih postupaka<br />
ekstrakcije, koji sadr`e komponente izopa u nativnom stanju.<br />
U okviru ovog rada izvr{eno je izolovanje etarskog ulja izopa primenom postupka destilacije<br />
pomo}u vodene pare. Izvr{ena je njegova kvalitativna i kvantitativna anali<strong>za</strong>, primenom metode<br />
GC-MS. Tako|e je ispitana i ekstrakcija herbe izopa, alkoholom razli~itih koncentracija, pri<br />
~emu je odabrana optimalna koncentracija ekstragensa u pogledu sadr`aja ukupnih flavonoida i<br />
fenola.<br />
MATERIJAL I METOD RADA<br />
Biljni materijal<br />
U ispitivanjima je kori{}en izop (Hyssopus officinalis L.) gajen u toku 2005. godine na<br />
oglednim parcelama Instituta <strong>za</strong> ratarstvo i povrtarstvo, Zavod <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong> u<br />
Ba~kom Petrovcu.<br />
Za ekstrakciju droge kori{}en je postupak destilacije pomo}u vodene pare, primenom<br />
nastavka <strong>za</strong> destilaciju prema nema~koj farmakopeji 7 (DAB-7) postupkom koji propisuje<br />
jugoslovenska farmakopeja Ph. Jug. IV (Anonim, 1984).<br />
Ekstrakcija droge je vr{ena postupkom maceracije uz stalno me{anje na me{alici.<br />
Kvalitativna i kvantitativna anali<strong>za</strong> etarskog ulja je vr{ena kori{}enjem gasne hromatografije<br />
sa masenom spektrometrijom (GC-MS) i gasne hromatografije sa plameno-jonizuju}im<br />
detektorom (GC-FID).<br />
Za merenje apsorbancije rastvora kori{}en je VIS-spektrofotometar, Jenway 6300.<br />
Usitnjavanje biljnog materijala je vr{eno na mlinu <strong>za</strong> kafu, a granulometrijski sastav odre|en<br />
je primenom sita proizvo|a~a Erweka Apperatebau GmbH (Nema~ka).<br />
Odre|ivanje <strong>za</strong>premine mase etarskog ulja je izvr{eno prema postupku Ph. Jug. IV,<br />
kori{}enjem piknometra <strong>za</strong>premine 5,0 cm3.<br />
Indeks refrakcije je odre|en na Abbe-ovom refraktometru proizvo|a~a A. Kruss, Nema~ka.<br />
Hemikalije i reagensi<br />
Standardne supstance. Rutin i hlorogenska kiselina (Sigma, Chem i cal Com pany, SAD).<br />
Kori{}ene hemikalije i rastvara~i. Etanol, sir}etna kiselina, metanol (Zorka, [abac).<br />
Ostale hemikalije su bile ~isto}e p.a., ukoliko druga~ije nije nagla{eno.<br />
Rastvor rutina koncentracije 1 mg/ml<br />
Rutin (50 mg) se prenese u odmerni sud od 50 ml, supstanca rastvori u rastvoru <strong>za</strong><br />
ekstrakciju flavonoida i odmerni sud dopuni do crte istim rastvara~em.<br />
35
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Rastvor hlorogenske kiseline koncentracije 0,1 mg/ml<br />
Hlorogenska kiselina (50 mg) se prenese u odmerni sud od 50 ml, doda destilovana voda,<br />
rastvori se kiselina i odmerni sud dopuni do crte destilovanom vodom.<br />
Rastvor <strong>za</strong> ekstrakciju flavonoida<br />
Metanol, sir}etna kiselina i voda se pome{aju u odnosu 70:5:25 (v/v/v).<br />
Rastvor aluminijum (III)-hlorida<br />
AlCl 3·6H 2 O (13,3 mg) i CH 3 COOH (40,0 mg) se rastvore u maloj <strong>za</strong>premini vode,<br />
kvantitativno prenese u odmerni sud od 10,0 ml i isti dopuni vodom do crte.<br />
Folin-Ciocalteu reagens<br />
Folin-Ciocalteu reagens se razbla`i destilovanom vodom u odnosu 1:2 (v/v).<br />
Rastvor Na 2 CO 3 koncentracije 20%<br />
Natrijumkarbonat (4,0 g) se rastvori uz <strong>za</strong>grevanje (70 o C) u vodi (16 g).<br />
Ekstrakcija izopa<br />
Droga (5,0 g) se prenese u erlenmajer od 100 ml, doda ekstragens (50,0 ml), izmeri masa<br />
erlenmajera sa uzorkom, i vr{i ekstrakcija maceracijom uz stalno me{anje na mu}kalici, na<br />
sobnoj temperaturi u toku odre|enog vremena.<br />
Odre|ivanje sadr`aja ukupnih ekstraktivnih materija<br />
Nakon isteka odre|enog vremena trajanja ekstrakcije, proveri se masa erlenmajera sa<br />
uzorkom, i po potrebi, doda ekstragens, vr{i se odvajanje ekstrakta, filtrovanjem preko fil ter<br />
papira, uzima filtrat (5,0 ml) koji se prenese u balon sa okruglim dnom od 50 ml, odstrani<br />
rastvara~ primenom rotacionog vakuum upariva~a i vr{i su{enje do konstantne mase (105 o C, 2<br />
h). Nakon hla|enja u eksikatoru, izmeri se masa suvog ostatka i izra~una sadr`aj ekstrahovanih<br />
materija (g/100 g droge).<br />
Odre|ivanje ukupnih flavonoida<br />
Za odre|ivanje ukupnih flavonoida primenjen je spektrometrijski metod, kori{}enjem<br />
aluminijumhlorida kao bojenog reagensa i rutina kao standardne supstance (Tumbas, 2005).<br />
Deo filtrata, odnosno ekstrakta (5,0 ml) se prenese u balon od 50 ml sa {lifovanim <strong>za</strong>tvara~em, i<br />
rastvara~ se odstrani na rotacionom vakuum upariva~u pod smanjenim pritiskom. Suvi ostatak<br />
se rastvori u sme{i rastvara~a sir}etna kiselina-metanol-voda (5:75:25, v/v/v) (4,0 ml), ekstrakt<br />
filtrira preko Millipore filtera i bistri ekstrakt (2,5 ml) se prenese u odmereni sud od 5,0 ml i<br />
dopuni do crte pomenutom sme{om rastvara~a. Od ovako dobijenog rastvora uzima se 2,0 ml,<br />
prenese u odmerni sud od 10 ml i nakon dopunjavanja odmernog suda do crte rastvorom <strong>za</strong><br />
ekstrakciju, <strong>za</strong> analizu se uzima 2,0 ml uzorka, razbla`i rastvorom <strong>za</strong> ekstrakciju (3,0 ml) i doda<br />
rastvor AlCl 3 (2,5 ml), a <strong>za</strong>tim se meri apsorbancija rastvora na 405 nm.<br />
Slepa proba: Rastvoru <strong>za</strong> ekstrakciju flavonoida (5,0 ml) se doda rastvor AlCl 3 (2,5 ml).<br />
36
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Merenjem apsorbancije rastvora na 405 nm, dolazi se do vrednosti na osnovu koje se<br />
izra~unava masa ukupnih flavonoida sra~unatih na rutin, kori{}enjem jedna~ine:<br />
m = (A + 0,228) / 1,475<br />
gde je:<br />
A - izmerena apsorbancija;<br />
m – masa ukupnih flavonoida sra~unatih na rutin (mg).<br />
Dalje, ra~unskim putem se dolazi do sadr`aja ukupnih flavonoida u drogi (g/100 g droge).<br />
Odre|ivanje ukupnih fenola<br />
Za odre|ivanje ukupnih fenola primenjen je spektrofotometrijski metod kori{}enjem<br />
Folin-Ciocalteu reagensa, i hlorogenske kiseline kao standardne supstance (Tumbas, 2005).<br />
Deo filtrata, odnosno ekstrakt (5,0 ml) se prenese u balon od 50 ml sa {lifovanim<br />
<strong>za</strong>tvara~em, odstrani rastvara~ uparavanjem na rotacionom vakuum upariva~u pod smanjenim<br />
pritiskom. Suvi ekstrakt se rastvori u metanolu (3,0 ml) i filtrira preko Millipore filtera. Od<br />
bistrog ekstrakta se uzme 1,5 ml, prenese u odmerni sud od 5,0 ml i dopuni se metanolom do<br />
crte. Od ovako dobijenog rastvora uzme se 2,0 ml, doda se metanol (3,0 ml), i od ovako<br />
dobijenog rastvora uzme se 0,1 ml i dodaju se slede}i rastvara~i i reagensi: voda (7,9 ml),<br />
Folin-Ciocalteu reagens (0,5 ml), 20% Na 2 CO 3 (1,5 ml) i posle 30 minuta meri apsorbancija<br />
rastvora na 750 nm. Merenjem apsorbancije rastvora dobija se vrednost na osnovu koje se<br />
izra~unava masa hlorogenske kiseline primenom slede}e jedna~ine:<br />
m = (A – 0,0348) / 5,89143<br />
gde je:<br />
A - izmerena apsorbancija;<br />
m – masa hlorogenske kiseline (mg).<br />
Ra~unskim putem se dobija sadr`aj ukupnih fenola sra~unatih na hlorogensku kiselinu<br />
(g/100 g droge).<br />
Kvalitativna i kvantitativna anali<strong>za</strong> etarskog ulja gasnom<br />
hromatografijom sa masenom spektrometrijom (GC-MS)<br />
Uzorci etarskog ulja se rastvore u sme{i rastvara~a metilenhlorid-metanol (9:1, v/v), tako da<br />
koncentracija uzorka iznosi oko 20 mg/ml. U gasni hromatograf se injektuje 10 l rastvora.<br />
Kori{}en je slede}i hromatografsaki sistem: Gasni hromatograf HP 5890 sa plamenojo ni -<br />
zuju}im detektorom, kolona HP-5 (25 m x 0,32 mm, 0,52 m) i HP-GCD sistem sa kolonom<br />
iste polarnosti. Uzorci su analizirani u split modu (1:50).<br />
Temperatura: injektor 250 o C; detektor 280 o C; kolona 40 o C-280 o C; temperaturni gradijent<br />
4 o C/min.<br />
Identifikacija komponenata je vr{ena upore|ivanjem retencionih vremena pikova sa<br />
uzorcima standardnih supstanci i njihovim masenim spektrima, kao i upore|ivanjem masenih<br />
spektara komponenti sa podacima biblioteke Wiley 275.<br />
Retenciona vremena determinisanih komponenata su u korelaciji sa vrednostima Kova~evih<br />
indeksa <strong>za</strong> DB-5 kolonu, prema podacima biblioteke spektara R. Ad ams.<br />
Relativni sadr`aji komponenata su dati kao vrednost u % povr{ina dobijenih integracijom<br />
pikova na osnovu GC-FID analize.<br />
37
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
REZULTATI I DISKUSIJA<br />
Za izolovanje etarskog ulja, u u`em smislu re~i, koristi se destilacija pomo}u vodene pare.<br />
Odre|en je sadr`aj etarskog ulja u uzorcima droge, sakupljene od biljaka, u razli~itim fa<strong>za</strong>ma<br />
razvoja biljke. Rezultati ovih ispitivanja su dati u tabeli 1.<br />
Tab. 1 Rezultati odre|ivanja sadr`aja etarskog ulja i njegovih glavnih komponenata u<br />
uzorcima izopa, list + cvet (LC) i herba (HE)<br />
Tab. 1 The re sults of es sen tial oil con tent and con tent of main com po nents in hys sop,<br />
flow ers + leaves (LC) and herb (HE)<br />
Komponenta - Com po nent<br />
Etarsko ulje<br />
Uzorak<br />
%*<br />
Es sen tial oil<br />
Sam ple<br />
Pinokamfon Izopinokamfon Elemol<br />
%; g/100 g<br />
Pinocamphone Isopinocamphone Elemole<br />
LC-1 0,85 21,73 17,21 0,99<br />
LC-2 0,80 27,87 16,35 0,84<br />
LC-3 0,35 30,19 13,30 0,50<br />
HE-1 0,43 21,64 26,20 1,49<br />
* Relativni udeo komponente (na osnovu povr{ine signala)<br />
Rel a tive per cent of com po nent (based on the sig nal area)<br />
1: uzorci sakupljeni pre cvetanja (sam ples col lected be fore bloom ing)<br />
2: uzorci sakupljeni u toku cvetanja (sam ples col lected dur ing bloom ing)<br />
3: uzorci sakupljeni posle cvetanja (sam ples col lected af ter bloom ing)<br />
Tab. 2 Rezultati odre|ivanja ukupnih flavonoida i fenola u herbi izopa razli~itim rastvara~ima<br />
Tab. 2 The re sults of to tal flavonoids and phe nols con tent in the hys sop herb us ing dif ferent solvents<br />
Rastvara~<br />
Sol vent<br />
Voda<br />
Wa ter<br />
Etanol 96%<br />
Eth a nol<br />
n-Butanol<br />
n-Buthanol<br />
Etilacetat<br />
Ethylacetate<br />
Ukupno ekstrahovane<br />
materije<br />
To tal ex tracted mat ters<br />
%, g/100 g of drug<br />
* S.E. - suvi ekstrakt (dry ex tract)<br />
Sadr`aj (%, m/m) - Con tent (%, w/w)<br />
Ukupni flavonoidi<br />
Ukupni fenoli<br />
To tal flavonoids<br />
To tal phe nols<br />
%, g/100 g %, g/100 g<br />
S.E.* of drug<br />
%, g/100 g<br />
of drug<br />
%, g/100 g<br />
S.E.*<br />
19,89 0,49 2,47 0,75 3,76<br />
4,88 0,53 10,82 0,32 6,50<br />
2,20 0,43 19,32 0,08 3,21<br />
2,80 0,50 17,82 0,04 1,32<br />
Zaklju~eno je da izop sadr`i najvi{e etarskog ulja u drogi list + cvet dobijenoj od biljaka<br />
sakupljenih u fazi pre cvetanja (0,80%) i u toku cvetanja (0,85%), sa relativno visokim<br />
sadr`ajem pinokamfona (21,73%, odnosno 27,87%) i izopinokamfona (11,21%, odnosno<br />
16,35%). Sa druge strane, uzorci droge (list + cvet) sakupljeni od biljaka posle cvetanja imaju<br />
oko 2,4 puta manji sadr`aj etarskog ulja (0,35%), ali sa visokim sadr`ajem pinokamfona<br />
38
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
(30,19%). Sadr`aj ulja u herbi, ubrane biljke pre cvetanja je 0,43%, i ulje je slede}ih<br />
karakteristika: svetlo `uta te~nost, relativne gustine 0,9250 i indeksa refrakcije 1,4780. Ovo ulje<br />
sadr`i vi{e izopinokamfona (26,20%), nego pinokamfona (21,64%).<br />
Za ekstrakciju izopa u cilju proizvodnje ekstrakata, koji imaju primenu u farmaciji, kao<br />
ekstragensi se koriste razli~iti rastvara~i, u prvom redu sme{a alkohol-voda. Primenom<br />
razli~itih rastvara~a <strong>za</strong> ekstrakciju herbe izopa, dobijeni su rezultati dati u tabeli 2.<br />
Tab. 3 Rezultati ispitivanja ekstrakcije ukupnih flavonoida i fenola alkoholom razli~itih<br />
koncentracija<br />
Tab. 3 The re sults of ex trac tion in ves ti ga tion of to tal flavonoids and phe nols con tent<br />
us ing al co hol of dif fer ent con cen tra tion<br />
Sadr`aj (%, m/m) - Con tent (%, w/w)<br />
Etanol (%; m/m)<br />
Eth a nol (%; w/w)<br />
Ukupni flavonoidi<br />
To tal flavonoids<br />
Ukupni fenoli<br />
To tal phe nols<br />
%, g/100 g of drug %, g/100 g S.E.* %, g/100 g of drug %, g/100 g S.E.*<br />
20 0,64 2,83 1,14 5,02<br />
40 0,58 2,75 2,59 12,30<br />
60 0,83 4,17 2,86 14,29<br />
80 0,85 5,59 2,54 16,74<br />
* S.E. - suvi ekstrakt (dry ex tract)<br />
Na osnovu rezultata ostvarenog prinosa flavonoida i fenola, primenom alkohola razli~itih<br />
koncentracija, <strong>za</strong>klju~eno je da se najve}i prinosi dobijaju primenom 60-80% alkohola, {to je<br />
potvr|eno i ispitivanjem kinetike ekstrakcije 60 i 70% alkoholom (sl. 1).<br />
Sl. 1 Dijagrami ispitivanja kinetike ekstrakcije ukupnih flavonoida i fenola izopa (Y)<br />
primenom sme{e etanol-voda kao rastvara~a<br />
Fig. 1 The di a grams of hys sop herb in ves ti ga tion of ex trac tion ki net ics of to tal flavonoids and<br />
phe nols yield (Y) us ing mix ture eth a nol-wa ter as sol vent<br />
Kori{}enjem razli~itih rastvara~a (voda, 95% etanol, n-butanol i etil-acetat) <strong>za</strong> ekstrakciju<br />
flavonoida i fenola, najbolji rezultati su dobijeni primenom 95% etanola, odnosno vode.<br />
39
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Najve}a selektivnost ekstrakcije flavonoida ostvarena je primenom n-butanola (19,32 g/100g<br />
suvog ekstrakta) i fenola (6,50 g/100 g suvog ekstrakta) primenom 96% etanola.<br />
Primenom sme{e alkohol-voda u razli~itim odnosima, dobijaju se ekstrakti, odnosno etarska<br />
ulja u {irem smislu. Ekstrakti sadr`e kako prete`no lipofilne komponente (etarsko ulje), tako i<br />
prete`no neisparljive komponente (flavonoidi, fenoli i dr.).<br />
Primenom etanola razli~itih koncentracija, dobijeni su ekstrakti u kojima je odre|ivan<br />
sadr`aj ukupnih flavonoida i fenola. Rezultati ovih ispitivanja su dati u tabeli 3.<br />
ZAKLJU^AK<br />
Destilacijom pomo}u vodene pare izolovano je etarsko ulje herbe izopa u u`em smislu,<br />
odre|en je njegov sadr`aj (0,43%, v/m), ~ije su dominantne komponente: izopinokamfon<br />
(26,20%), pinokamfon (21,64%), elemol (1,49%).<br />
Ekstrakcijom herbe izopa alkoholom koncentracije 60-80% dobijaju se ekstrakti koji sadr`e<br />
pored prete`no lipofilnih komponenata (etarsko ulje) i prete`no hidrofilne komponente<br />
(flavonoidi, fenoli i dr.), tako da su povoljni u pogledu kompletnog farmakolo{kog delovanja.<br />
Polaze}i od te~nih ekstrakata izopa, preko gustih ekstrakata, dobijaju se suvi ekstrakti (Extracta<br />
sicca) sa relativno visokim sadr`ajem ukupnih flavonoida (4,17-5,59%) i fenola<br />
(14,23-16,74%), koji se mogu primeniti <strong>za</strong> izradu razli~itih farmaceutskih preparata.<br />
LITERATURA<br />
Anonim (1984): Pharmacopoea Jugoslavica, editio quarta (Ph. Jug. IV). Savezni <strong>za</strong>vod <strong>za</strong><br />
zdravstvenu <strong>za</strong>{titu, Beograd.<br />
Chalchat, J-C., Adamovi}, D., Gorunovi}, S.M. (2001): Com po si tion of Oils of Three Cul -<br />
ti vated Forms of Hyssopus officinalis En demic in Yu go sla via: f. albus Alef., f. cyaneus Alef.<br />
and f. ruber Mill. Jour nal of Es sen tial Oil Re search 13, 6, 419-421.<br />
Genova, E., Petrova, S., Dobos, A., Mathe, I. (2000): Con tent and com po si tion of es sen tial<br />
oil of the Bul gar ian pop u la tions of Hyssopus officinalis ssp. aristatus (Godr.) Briq. Me dic i nal<br />
Plant Re port 7, 7, 10-15.<br />
Gorunovi}, M., Bogavac, P., Chalchat, J., Chabard, J. (1995): Es sen tial Oil of Hyssopus<br />
officinalis L. Lamiaceae of Montenegro Or i gin. J. Essent. Oil Res. 7, 39-43.<br />
Lepojevi}, @., Zlokolica, Nata{a, Zekovi}, Z., Milo{evi}, Svetlana, Vidovi}, Senka,<br />
Adamovi}, D. (2006): Ekstrakcija izopa (Hyssopus officinalis L.) etanolom i ugljendioksidom<br />
pod pritiskom, 13. Nau~no-stru~ni skup »Proizvodnja i plasman <strong>lekovito</strong>g, <strong>za</strong>~inskog i<br />
aromati~nog bilja«, Ba~ki Petrovac, 29. septembar 2006. Izvodi radova, 9.<br />
Lepojevi}, @., Zekovi}, Z., Milo{evi}, Svetlana, Zlokolica, Nata{a, Adamovi}, D. (2008):<br />
Ekstrakcija izopa razli~itim rastvara~aima. 15. Nau~no-stru~ni skup »Proizvodnja i plasman<br />
<strong>lekovito</strong>g, <strong>za</strong>~inskog i aromati~nog bilja«, Ba~ki Petrovac, 10. oktobar 2008. Izvodi radova, 11.<br />
Miti}, V., \or|evi}, S. (2000): Es sen tial Oil Com po si tion of Hyssopus officinalis L. Cul ti -<br />
vated in Ser bia. Facta Universitatis, Chem is try and Tech nol ogy, Se ries: Phys ics 2, 2, 105-108.<br />
Svoboda, K.P., Galambosi, B., Deans, S.G., Hethelyi, E. (1993): Agronomical and Biochem<br />
i cal In ves ti ga tion of Hyssopus officinalis L. From Var i ous Geo graph ical Sources. Acta<br />
Hor ti cul ture 344, 434-443.<br />
40
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Tsankova, E., Konakchiev, A., Genova, E. (1993): Chem i cal com po si tion of the es sen tial<br />
oils of two Hyssopus officinalis taxa. J. Essent. Oil Res. 5, 609-611.<br />
Tumbas, Vesna (2005): Antioskidativna i biolo{ka aktivnost ekstrakata biljaka iz familije<br />
Lamiaceae. Magistarski rad, Tehnolo{ki fakultet, Novi Sad, 62-64<br />
INVESTIGATION OF Hyssopus officinalis L. EXTRACTION<br />
Lepojevi}, @., Zlokolica, Nata{a, Zekovi}, Z., Milo{evi}, Svetlana,<br />
Adamovi}, D., Vidovi}, Senka<br />
SUMMARY<br />
The ex trac tion of hys sop (Hyssopus officinalis L.) us ing the steam dis til la tion pro ce dure and<br />
mac er a tion by dif fer ent sol vents (wa ter, eth a nol, n-buthanol, ethylacetate) was in ves ti gated.<br />
The es sen tial oil con tent was de ter mined in sam ples of flow ers + leaves, stems and herbs, col -<br />
lected dur ing dif fer ent stages of the plant de vel op ment (be fore, dur ing and af ter bloom ing). On<br />
the ba sis of ob tained re sults, it was con cluded that the high est con tent of es sen tial oil was for the<br />
plants col lected in the be fore bloom ing stage, namely: flow ers + leaves (0.85%, v/w), stems<br />
(0.03%) and herbs (0.43%).<br />
The con tent of dom i nant com po nents was de ter mined by qual i ta tive and quan ti ta tive anal y -<br />
sis (GC-MS) of es sen tial oil: isopinocamphone (26.20%), pinocamphone (21.64%), elemole<br />
(1.49%). By in ves ti ga tion of hys sop non vol a tile com po nent con tents, it was found that the<br />
high est con tent of to tal flavonoids, ex pressed as rutin, was ob tained by 96% eth a nol (0.53 g/100<br />
g of drug) as a sol vent, while the high est con tent of to tal phe nols (0.75 g/100 g of drug), ex -<br />
pressed as chlorogenic acid, was ob tained by wa ter ex trac tion. The best se lec tiv ity of the to tal<br />
flavonoids ex trac tion was ob tained by n-buthanol (19.32 g/100 g of dry ex tract) and of to tal<br />
phe nols by 96% eth a nol (6.5 g/100 g of dry ex tract).<br />
Fi nally, the ex trac tion ki net ics of to tal flavonoids and phe nols was in ves ti gated by 60% and<br />
70% eth a nol ex trac tion.<br />
Key words: hys sop, Hyssopus officinalis, es sen tial oil, ex trac tion, flavonoids, phe nols<br />
41
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
ÄÈÍÀÌÈÊÀ ÊÎÌÏÎÍÅÍÒÍÎÃÎ ÑÎÑÒÀÂÀ<br />
ÝÔÈÐÍÎÃÎ ÌÀÑËÀ ØÀËÔÅÿ ËÅÊÀÐÑÒÂÅÍÍÎÃÎ<br />
 ÇÀÂÈÑÈÌÎÑÒÈ ÎÒ ÔÀÇ ÐÀÇÂÈÒÈÿ È ÂÎÇÐÀÑÒÀ<br />
ÐÀÑÒÅÍÈÉ<br />
Ôåäîð÷óê, Ì.È. *<br />
ÇÀÊËÞ×ÅÍÈÅ<br />
 äîêëàäå ïðåäñòàâëåí îáçîð ïðîöåññà èññëåäîâàíèé áèîñèíòåçà ýôèðíîãî ìàñëà<br />
øàëôåÿ. Â çàâèñèìîñòè îò ôàçû ðàçâèòèÿ á-òóéîí âàðüèðîâàë â ïðåäåëàõ ñ 10 äo 35%,<br />
â-òóéîí îò 5,5 äî 18,2%, à êàìôîðû îò 0,3 äî 21%. Ïðîâåäåíî è èññëåäîâàíèå î âëèÿíèè<br />
ãîäà æèçíè øàëôåÿ (âòîðîé, òðåòèé, ÷åòâåðòûé, âîñüìîé è äåñÿòûé ãîä) íà ñîñòàâ<br />
ýôèðíîãî ìàñëà. Óñòàíîâëåíî, ÷òî ñîäåðæàíèå á-òóéîíà áûëî ñàìûì âûñîêèì íà âòîðîì,<br />
à ñàìûì íèçêèì íà äåñÿòîì ãîäó æèçíè. Ìàêñèìàëüíîå ñîäåðæàíèå êàìôîðû îáíàðóæåíî<br />
íà ÷åòâåðòîì ãîäó æèçíè. Äîìèíèðóþùèìè êîìïîíåíòàìè ýôèðíîãî ìàñëà ÿâëÿþòñÿ<br />
òóéîí (äî 42%), öèíåîë (äî 21,6%), áîðíåîë (äî ll,4%) è êàìôîðà (äo 10,6%). Îòìå÷åíî,<br />
÷òî îïòèìàëüíûé êà÷åñòâåííûé ñîñòàâ ýôèðíîãî ìàñëà îáíàðóæåí íà ÷åòâåðòîì ãîäó<br />
æèçíè ðàñòåíèÿ.<br />
Êëþ÷åâûå ñëîâà: Salvia officinalis, ñîñòàâ ýôèðíîãî ìàñëà, äèíàìèêà<br />
Øàëôåé ëåêàðñòâåííûé (Salvia officinalis L.) îòíîñèòñÿ ê ëåêàðñòâåííûì, ýôèðîìàñëè÷íûì,<br />
âèòàìèíîíîñíûì, ïðÿíûì, äóáèëüíûì è ìåäîíîñíûì ðàñòåíèÿì. Äåéñòâóþùåå<br />
âåùåñòâî ýòîé êóëüòóðû ñîäåðæèò ýôèðíîå ìàñëî, äóáèëüíûå âåùåñòâà,<br />
ôëàâîíîèäû, à òàêæå ãîðå÷è. Ýôèðíîå ìàñëî øàëôåÿ ëåêàðñòâåííîãî – ýòî ìàñëÿíèñòàÿ<br />
æèäêîñòü ñ ñèëüíûì çàïàõîì, íå ðàñòâîðèìàÿ â âîäå. Îíà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ëåòó÷èå<br />
æèäêèå ñìåñè îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ [1-4].  ñîñòàâ ìàñëà øàëôåÿ ëåêàðñòâåííîãî<br />
âõîäÿò òóéîí, ïèíåí, öèíåîë, ñàëüâåí, áîðíåîë, öåäðåì, êàìôîðà è äðóãèå öåííûå<br />
êîìïîíåíòû [5-7]. Ñîäåðæàíèå ìàñëà è óäåëüíûé âåñ ðàçíûõ ñîñòàâëÿþùèõ çàâèñèò îò<br />
ïðèðîäíî-êëèìàòè÷åñêèõ è àãðîòåõíè÷åñêèõ óñëîâèé [8], ÷òî è îáóñëîâèëî ïðîâåäåíèå<br />
èññëåäîâàíèé äëÿ ðåøåíèÿ ýòîé àêòóàëüíîé ïðîáëåìû.<br />
Èçó÷åíèå êîìïîíåíòíîãî ñîñòàâà ýôèðíîãî ìàñëà øàëôåÿ ëåêàðñòâåííîãî<br />
ïðîâîäèëîñü â ñîîòâåòñòâèè ñ ìåòîäèêîé ãàçîñæèæåííîé õðîìàòîãðàôèè íà êâàðöåâûõ<br />
êàïèëëÿðíûõ êîëîíêàõ ñ æèäêèìè ôàçàìè Carbowax-20Ì è SE (30 ì, âíåøíèé äèàìåòð<br />
0,25 ìì). Èäåíòèôèêàöèÿ èíäèâèäóàëüíûõ òåðïåíîèäîâ ïðîâîäèëàñü ìåòîäîì èíäåêñîâ<br />
ñîäåðæàíèÿ, à òàêæå ìåòîäîì äîáàâîê ÷èñòûõ âåùåñòâ è ñìåñåé èçâåñòíîãî õèìè÷åñêîãî<br />
ñîñòàâà [9-12].<br />
* äîöåíò ê.ñ-õ.í. Ì.È. Ôåäîð÷óê, , Õåðñîíñêèé ãîñóäàðñòâåííûé àãðàðíûé óíèâåðñèòåò, Óêðàèíà<br />
42
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Èññëåäîâàíèÿìè óñòàíîâëåíî, ÷òî â áèîñèíòåçå ýôèðíîãî ìàñëà âèäà S. officinalis<br />
ïðîÿâèëèñü òðè áèîãåíåòè÷åñêèå ëèíèè: á-òóéîíà, á- èâ-òóéîíà â ñóììå è êàìôîðû, ÷òî<br />
ñâèäåòåëüñòâóåò î ãåòåðîãåííîñòè øàëôåÿ ïî ýòèì êîìïîíåíòàì. Çíà÷èòåëüíû èíòåðâàëû<br />
âàðüèðîâàíèÿ (ðèñ. 1) ñîäåðæàíèÿ ýòèõ êîìïîíåíòîâ: á-òóéîíà îò 10 äî 35%, â-òóéîíà –<br />
îò 5,5 äî 18,2% è êàìôîðû – îò 0,34 äî 21%, à òàêæå êàìôåíà – îò 0,1 äî 5%. Äîâîëüíî<br />
øèðîêèé èíòåðâàë âàðüèðîâàíèÿ îòìå÷åí ïî÷òè äëÿ âñåõ ìèíîðíûõ êîìïîíåíòîâ<br />
ýôèðíîãî ìàñëà.<br />
Õàðàêòåð ðàñïðåäåëåíèÿ ðàñòåíèé ïî ñîäåðæàíèþ êîìïîíåíòîâ â ýôèðíîì ìàñëå<br />
ñâèäåòåëüñòâóåò î âíóòðèâèäîâîé íåîäíîðîäíîñòè è íàëè÷èè ðÿäà õåìîòèïîâ. ×òî<br />
êàñàåòñÿ äèíàìèêè áèîñèíòåçà îòäåëüíûõ êîìïîíåíòîâ â íàäçåìíîé ìàññå øàëôåÿ<br />
ëåêàðñòâåííîãî, òî äëÿ áîëüøèíñòâà ðàñòåíèé ãèñòîãðàììû èìåëè îäíîòèïíûé õàðàêòåð<br />
è ñóùåñòâåííûõ îòëè÷èé íå íàáëþäàëè. Íàèáîëåå îäíîðîäíû ãèñòîãðàììû ïî<br />
ñîäåðæàíèþ â ìàñëå á- èâ-ïèíåíà, êàìôåíà, 1,8-öèíåîëà, ìèðöåíà, áîðíåîëà, ñåñêâèòåðïåíîâ.<br />
Òàê, íàïðèìåð, áèîñèíòåç ñîäåðæàíèÿ 1,8-öèíåîëà â íàäçåìíîé ìàññå èçìåíÿëñÿ<br />
ïî ôàçàì ñëåäóþùèì îáðàçîì: â ôàçå îòðàñòàíèÿ åãî êîëè÷åñòâî áûëî 11,8%, â ôàçå<br />
áóòîíèçàöèè óïàëî äî 1,3%, ðåçêî âîçðîñëî â ôàçå öâåòåíèÿ, äîñòèãíóâ ìàêñèìóìà â ôàçå<br />
êîíåö öâåòåíèÿ – 18,1%, à â ôàçå ïëîäîíîøåíèå ñíèçèëîñü äî 6%.<br />
Ðèñ. 1 Áèîñèíòåç îñíîâíûõ êîìïîíåíòîâ ýôèðíîãî ìàñëà øàëôåÿ ëåêàðñòâåííîãî ïî<br />
ôàçàì ðàçâèòèÿ<br />
Ñë. 1 Áèîñèíòåçà äîìèíàíòíèõ êîìïîíåíòè åòàðñêîã óšà æàëôè¼å ó çàâèñíîñòè îä<br />
ôàçå ðàçâî¼à<br />
Àíàëîãè÷íî âåäåò ñåáÿ êðèâàÿ èçìåíåíèÿ á-òóéîíà, òàêæå äîñòèãàÿ ìàêñèìóìà â ôàçå<br />
êîíåö öâåòåíèÿ (30%). Áèîñèíòåç êàìôîðû èìåë íåñêîëüêî èíîé õàðàêòåð. Åå ñîäåðæàíèå<br />
ïîñòåïåííî ñíèæàëîñü äî ìèíèìóìà â ôàçå ìàññîâîãî öâåòåíèÿ – 6%, äàëåå èäåò ðåçêîå<br />
óâåëè÷åíèå è ìàêñèìóì íàáëþäàëñÿ â ôàçå ñîçðåâàíèÿ ñåìÿí (14,3%).<br />
43
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Àíàëèç áèîñèíòåçà òåðïåíîèäîâ ó øàëôåÿ ëåêàðñòâåííîãî ïîçâîëèë âûÿâèòü<br />
ñëåäóþùóþ çàêîíîìåðíîñòü. Äèíàìèêà íàêîïëåíèÿ á-òóéîíà íàõîäèòñÿ â ïðîòèâîôàçå ñ<br />
äèíàìèêîé áèîñèíòåçà â–òóéîíà, áîðíåîëà, ñåñêâèòåðïåíîâ. Òàê, íàïðèìåð, ïðè<br />
óâåëè÷åíèè ñîäåðæàíèÿ á-òóéîíà, ïðîèñõîäèò ñíèæåíèå â–òóéîíà, áîðíåîëà è<br />
ñåñêâèòåðïåíîâ, ÷òî íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü ïðè ñåëåêöèè.<br />
Èññëåäîâàíèÿìè óñòàíîâëåíî, ÷òî ñî âòîðîãî ãîäà æèçíè øàëôåÿ â ñåìåííîì<br />
ïîòîìñòâå íàáëþäàëàñü íåçíà÷èòåëüíàÿ èçìåí÷èâîñòü ïî ñîñòàâó òåðïåíîèäîâ. Òàê,<br />
íàèáîëüøèì áûëî ñîäåðæàíèå á- èâ-òóéîíîâ â ñóììå äî 42%, ïðè÷åì ñ çíà÷èòåëüíûì<br />
ïðåîáëàäàíèåì á-òóéîíà. Âòîðûì ïî ñîäåðæàíèþ ÿâëÿåòñÿ 1,8-öèíåîë, ìàññîâàÿ äîëÿ<br />
êîòîðîãî ñîñòàâèëà â ñðåäíåì 21,6%, ñîäåðæàíèå áîðíåîëà âàðüèðîâàëî â ïðåäåëàõ îò 3,6<br />
äî 8%, à êàìôîðû îò 3,1 äî 7,2%. Çíà÷èòåëüíî ìåíüøå íàêàïëèâàëîñü â-ïèíåíà (äî 3,9%)<br />
è á-ïèíåíà (äî 1,3%). Åùå ìåíüøå íàêàïëèâàëîñü êàìôåíà, ìèðöåíà, ñàáèíåíà, îöèìåíà<br />
è òåðïèíåîëà (0,2-1,5%).<br />
Áèîñèíòåç ñëîæíîãî ýôèðà – áîðíèëàöåòàòà ñîñòàâèë 2,0%. Çíà÷èòåëüíûì áûëî<br />
íàêîïëåíèå ñåñêâèòåðïåíîâ, êîòîðîå ñîñòàâèëî 11,5%. Ó ðàñòåíèé òðåòüåãî ãîäà æèçíè<br />
áèîñèíòåç òóéîíîâ, á- èâ-ïèíåíîâ, êàìôåíà, ìèðöåíà è îöèìåíà íàõîäèòñÿ â òåõ æå<br />
ïðåäåëàõ, ÷òî èóøàëôåÿ âòîðîãî ãîäà æèçíè. Çíà÷èòåëüíî ìåíüøå íàáëþäàëîñü<br />
îáðàçîâàíèå 1,8-öèíåîëà (12%), ÷òî â äâà ðàçà ìåíüøå, ÷åì ó ðàñòåíèé âòîðîãî ãîäà.<br />
Îäíàêî áèîñèíòåç áîðíåîëà, êàìôîðû è ñåñêâèòåðïåíîâ ó ðàñòåíèé òðåòüåãî ãîäà<br />
æèçíè áûëî â 1,5-1,6 ðàç âûøå, ÷åì ó øàëôåÿ âòîðîãî ãîäà æèçíè.<br />
Êàê ïîêàçàëè èññëåäîâàíèÿ, êîìïîíåíòíûé ñîñòàâ ýôèðíîãî ìàñëà ó ðàñòåíèé øàëôåÿ<br />
÷åòâåðòîãî ãîäà æèçíè áûë ïðèìåðíî òàêèì æå, ÷òî è ó ðàñòåíèé ïðåäûäóùèõ ëåò ñ<br />
íåêîòîðûì ïðåîáëàäàíèåì áèîñèíòåçà êàìôîðû (äî 10%) è á-ïèíåíà (äî 2,4%), îäíàêî<br />
íàêîïëåíèå öèíåîëà è áîðíèëàöåòàòà ñíèçèëîñü.<br />
×òî êàñàåòñÿ êîìïîíåíòíîãî ñîñòàâà ýôèðíîãî ìàñëà ðàñòåíèé øàëôåÿ ëåêàðñòâåííîãî<br />
áîëåå ñòàðøåãî âîçðàñòà (8 è 10 ãîäà æèçíè), òî çäåñü îòìå÷åíî íåêîòîðîå ñíèæåíèå<br />
áèîñèíòåçà òóéîíà, á- èâ-ïèíåíà è áîðíèëàöåòàòà.<br />
Îñòàëüíûå êîìïîíåíòû ñèíòåçèðîâàëèñü ïðèìåðíî â òåõ æå ïðåäåëàõ.<br />
Íàèáîëåå íàãëÿäíî èçîáðàæåí áèîñèíòåç îñíîâíûõ òåðïåíîâûõ ñîåäèíåíèé ó S.<br />
officinalis L. â çàâèñèìîñòè îò âîçðàñòà ðàñòåíèé íà ðèñóíêå 2. Êàê âèäíî èç ðèñóíêà,<br />
áèîñèíòåç îäíîãî èç îñíîâíûõ êîìïîíåíòîâ 1,8-öèíåîëà ñ âîçðàñòîì ïàäàåò.<br />
Íàáëþäàåòñÿ ñíèæåíèå íàêîïëåíèÿ á- ïèíåíà è áîðíåîëà. Îäíàêî áèîñèíòåç êàìôîðû è<br />
â-òóéîíà óâåëè÷åí.<br />
Ñðàâíèòåëüíîå èçó÷åíèå áèîñèíòåçà òåðïåíîèäîâ ó ðàñòåíèé S. officinalis ïîêàçàëî,<br />
÷òî ïî ìåðå ñòàðåíèÿ (ðàñòåíèÿ 8è10ãîäàæèçíè) ïðîèñõîäèò ñíèæåíèå áèîñèíòåçà<br />
1,8-öèíåîëà, á-òóéîíà, á-ïèíåíà è áîðíåîëà. Òàê, ìàññîâàÿ äîëÿ á-òóéîíà èìåëà<br />
ìàêñèìóì (26,55%) ó ðàñòåíèé âòîðîãî ãîäà, à ìèíèìóì – 20,3% - ó ðàñòåíèé 10-ãî ãîäà<br />
æèçíè. Àíàëîãè÷íàÿ êàðòèíà íàáëþäàåòñÿ ïî áèîñèíòåçó áîðíåîëà. Íåñêîëüêî èíàÿ<br />
êàðòèíà íàáëþäàåòñÿ ïî íàêîïëåíèþ êàìôîðû – ìàêñèìóì (12,45%) îòìå÷åí ó ðàñòåíèé<br />
4-ãî ãîäà æèçíè. ×òî êàñàåòñÿ 1,8-öèíåîëà, òî ïî íàøèì äàííûì ó ðàñòåíèé 2-ãî ãîäà<br />
æèçíè ìàññîâàÿ äîëÿ åãî â ýôèðíîì ìàñëå ñîñòàâëÿëà 12,35%, äàëåå èäåò åãî ïàäåíèå ñ<br />
óâåëè÷åíèåì âîçðàñòà ðàñòåíèé äî 3,7% íà âîñüìîì ãîäó æèçíè è ðåçêèì óâåëè÷åíèåì äî<br />
12,6% ó ðàñòåíèé 10-ãî ãîäà æèçíè.<br />
Äîìèíèðóþùèìè êîìïîíåíòàìè ýôèðíîãî ìàñëà ÿâëÿþòñÿ òóéîí (42%), öèíåîë<br />
(21,6%), áîðíåîë (11,4%), êàìôîðà (10,6%).<br />
44
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Ðèñ. 2 Áèîñèíòåç îñíîâíûõ òåðïåíîèäîâ Salvia officinalis L. ðàçíîãî âîçðàñòà<br />
Ñë. 2 Áèîñèíòåçà äîìèíàíòíèõ êîìïîíåíòè åòàðñêîã óšà æàëôè¼å ó çàâèñíîñòè<br />
îä ñòàðîñòè çàñàäà<br />
Òàêèì îáðàçîì, íàèáîëåå îäíîðîäíû ïî ñîäåðæàíèþ â ìàñëå øàëôåÿ ëåêàðñòâåííîãî<br />
â çàâèñèìîñòè îò ôàç ðàçâèòèÿ á- èâ-ïèíåí, êàìôåí, 1,8-öèíåîë, ìèðöåí, áîðíåîë,<br />
ñåñêâèòåðïåíû. Íàèáîëüøåå ñîäåðæàíèå êîìïîíåíòîâ, êðîìå êàìôîðû, îòìå÷åíî â ôàçó<br />
öâåòåíèÿ ñ ïîñëåäóþùèì ñíèæåíèåì â ôàçó ïëîäîíîøåíèÿ.<br />
Äèíàìèêà íàêîïëåíèÿ á-òóéîíà íàõîäèòñÿ â ïðîòèâîôàçå ñ äèíàìèêîé áèîñèíòåçà<br />
â–òóéîíà, áîðíåîëà, ñåñêâèòåðïåíîâ, òàê êàê ïðè óâåëè÷åíèè ñîäåðæàíèÿ á-òóéîíà,<br />
ïðîèñõîäèò ñíèæåíèå â–òóéîíà, áîðíåîëà è ñåñêâèòåðïåíîâ, ÷òî íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü<br />
ïðè ñåëåêöèè øàëôåÿ ëåêàðñòâåííîãî.<br />
Áèîñèíòåç êàìôîðû, â-òóéîíà è îñîáåííî ñåñêâèòåðïåíîâ ïî ìåðå óâåëè÷åíèÿ<br />
âîçðàñòà ðàñòåíèÿ (8 ãîä æèçíè) èìåþò òåíäåíöèþ ê óâåëè÷åíèþ. Îïòèìàëüíûìè ïî<br />
êà÷åñòâåííîìó ñîñòàâó ýôèðíîãî ìàñëà ÿâëÿþòñÿ ðàñòåíèÿ 4 ãîäà æèçíè.<br />
ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ<br />
1. Áîíäàðåíêî, À.Ê., ×óá, Â.Ã., Áîíäàðåíêî, Á.Ñ., Îâäèåíêî, Î.À. (1992):<br />
Ëåêàðñòâåííûå ðàñòåíèÿ þãà Óêðàèíû. ÀÓÝÏÏ, Êèåâ, 262 ñ.<br />
2. Èâàíîâ, Â.È. (1992): Ëåêàðñòâåííûå ñðåäñòâà â íàðîäíîé ìåäèöèíå. Âîåííîå<br />
èçäàòåëüñòâî, Ìîñêâà, 446 ñ.<br />
3. Èëèåâà, Ñ. (1971): Ëåêàðñòâåííûå êóëüòóðû. Ñîôèÿ, 261 ñ.<br />
4. Êðèâóí, Á.À., Òîëñòûõ, Ë.Ï., Äåäþíèíà, Í.À. (1980): Ìåòîä êîëè÷åñòâåííîãî<br />
îïðåäåëåíèÿ ïðîèçâîäíûõ ðîéëåàíîíà (îêñè- è àöåòîîêñèðîéëåàíîíîâ) â êîðíÿõ øàëôåÿ<br />
ëåêàðñòâåííîãî. Õèìèêî-ôàðìàöåâòè÷åñêèé æóðíàë 14, 12, 54-65.<br />
45
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
5. Âîëîäàðñüêà, À.Ò., Ñêëÿðåâñêèé, Î.Ì. (1989): Âèòàìiíè íà ãðÿäöi. Óðîæàé, Êèåâ, 142 ñ.<br />
6. Ãàììåðìàí, À.Ô., Êàäàåâ, Ã.Í., ßöåíêî-Õìåëåâñêèé, À.À. (1984): Ëåêàðñòâåííûå<br />
ðàñòåíèÿ. Âûñøàÿ øêîëà, Ìîñêâà, 400 ñ.<br />
7. Õàéäàâ, Ö., Àëòàíãèìýã, Á., Âàðëàìîâ, Ò.Ñ. (1985): Ëåêàðñòâåííûå ðàñòåíèÿ â<br />
ìîíãîëüñêîé ìåäèöèíå. Ãîñèçä-âî, Óëàí-Áàòîð, 390 ñ.<br />
8. Øëèðêî, Å.Ï., Ìàçàí, È.Ô. (1992): Ëå÷åíèå è ïðîôèëàêòèêà ðàñòèòåëüíûìè<br />
ñðåäñòâàìè. Áàêó, Àçåðáàéäæàí, 315 ñ.<br />
9. Ãðèíêåâè÷, Í.È., Áàëàíäèíà, È.À., Áóçóê, Ð.Í. (1983): Âëèÿíèå ãåîõèìè÷åñêèõ<br />
ôàêòîðîâ íà äåéñòâóþùèå âåùåñòâà ðàñòåíèé. Ñîâðåìåííûå ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ<br />
ëåêàðñòâåííûõ ðàñòåíèé.ÂÍÈÈÔ, Ìîñêâà, Ò. 2, 144-150.<br />
10. Êó÷åðåíêî, Ì.Å., Áàáåíþê, Þ.Ä., Âîéö³öüêèé, Â.Ì. (2001): Ñó÷àñí³ ìåòîäè<br />
á³îõ³ì³÷íèõ äîñë³äæåíü. Ô³òîñîö³îöåíòð, Êèåâ, 423 ñ.<br />
11. Òóðñèí, Ã.Ñ. (1985): Ìåòîäè÷åñêèå ðåêîìåíäàöèè ïî ñåëåêöèè è ñåìåíîâîäñòâó<br />
øàëôåÿ ëåêàðñòâåííîãî. ÂÀÑÕÍÈË, Ìîñêâà, 23 ñ.<br />
12. Ïëåøêîâ, Á.Ï. (1985): Ïðàêòèêóì ïî áèîõèìèè ðàñòåíèé. Êîëîñ, Ìîñêâà, 192-195.<br />
DINAMIKA SASTAVA ETARSKOG ULJA @ALFIJE U<br />
ZAVISNOSTI OD FAZE RAZVOJA I STAROSTI ZASADA<br />
Fedor~uk, M.I.<br />
IZVOD<br />
U radu je dat pregled istra`ivanja biosinteze etarskog ulja `alfije. U <strong>za</strong>visnosti od faze<br />
razvoja á-tujon je varirao od 10 do 35%, â-tujon od 5,5 do 18,2%, a kamfor od 0,3 do 21%.<br />
Istra`ivan je i uticaj starosti <strong>za</strong>sada (druga, tre}a, ~etvrta, osma i deseta godina) na sastav<br />
etarskog ulja. Zaklju~eno je da je sadr`aj á-tujona bio najve}i u drugoj, a najmanji u desetoj<br />
godini. Maksimum sadr`aja kamfora bio je u ~etvrtoj godini. Dominantne komponente etarskog<br />
ulja bile su tujon (do 42%), cineol (do 21,6%), borneol (do 11,4%) i kamfor (do 10,6%).<br />
Istaknuto je da je najbolji kvalitativan sastav etarskog ulja postignut u ~etvrtoj godini starosti<br />
<strong>za</strong>sada.<br />
Klju~ne re~i: Salvia officinalis, sastav etarskog ulja, dinamika<br />
46
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Originalni rad<br />
KINETIKA EKSTRAKCIJE SISTEMA<br />
Macleaya cordata - ETANOL<br />
Lepojevi}, @. * , Zekovi}, Z. * , Milo{evi}, Svetlana * ,<br />
Adamovi}, D. ** , Janjanin, Tijana *<br />
IZVOD<br />
Ispitivanjem kinetike ekstrakcije sistema: Macleaya cordata (herba) – etanol, na|eno je da<br />
sa porastom stepena usitnjenosti biljnog materijala raste vrednost koeficijenta brze (b) i spore<br />
(k) ekstrakcije. Vrednost b raste sa pove}anjem tem per a ture, od sobne (30 o C) do 50 o C, zbog<br />
pove}anja rastvorljivosti ispitivanih supstanci u rastvara~u. Tako|e, koeficijent brze ekstrakcije<br />
se pove}ava i sa pove}anjem odnosa droga – rastvara~, kao rezultat pove}anja dostupne<br />
<strong>za</strong>premine rastvara~a i pogonske sile prenosa mase od povr{ine ~estica biljnog materijala u<br />
masu te~nog ekstrakta. Nadalje, na|eno je da vrednosti b <strong>za</strong>vise i od primenjenog rastvara~a.<br />
Pove}anje vrednosti k nastaje zbog kra}eg rastojanja koje treba da pre|u supstance difuzijom od<br />
unutra{njosti ~estica do njihove spolja{nje povr{ine. Nasuprot ovome, vrednost koeficijenta<br />
unutra{nje difuzije (D u ) opada. Sa porastom stepena usitnjenosti droge posti`e se znatno<br />
ra<strong>za</strong>ranje strukture biljnog tkiva tako da pri ekstrakciji dominantnu ulogu ima turbulentni<br />
prenos mase. Primenom postupka maceracije uz stalno me{anje i etanola koncentracije 80%<br />
(m/m) kao rastvara~a, ostvaren je najve}i prinos ekstrakcije sangvinarina (0,52%) i heleritrina<br />
(0,80%) <strong>za</strong> 120 minuta, pri odnosu droga – rastvara~ 1:20 (m/v).<br />
Klju~ne re~i: Macleaya cordata, sangvinarin, heleritrin, maceracija, kinetika ekstrakcije<br />
UVOD<br />
Biljna vrsta Macleaya cordata (Willd.) R. Br. se ve} vi{e godina gaji, u kolekciji lekovitih<br />
biljaka, na parcelama Instituta <strong>za</strong> ratarstvo i povrtartstvo, Odeljenje <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong><br />
<strong>bilje</strong> u Ba~kom Petrovcu (Nikoli} et al., 2003). Dosada{nja iskustva sugeri{u da ova biljna vrsta<br />
mo`e sa uspehom da se gaji u Srbiji. Sadr`i sangvinarin i heleritrin, dominantne alkaloide, koji<br />
imaju odre|eno farmakolo{ko delovanje (Vi~kanova et al., 1982). Na tr`i{tu, prete`no<br />
isto~noevropskih zemalja, u prometu su preparati koji sadr`e ove alkaloide u ~istom stanju ili u<br />
sme{i. Ranije su objavljeni rezultati istra`ivanja ove biljne vrste, koji se odnose na izbor<br />
pogodnog rastvara~a <strong>za</strong> ekstrakciju ili selektivno izolovanje, kao i odre|ivanje heleritrina i<br />
sangvinarina primenom te~ne hromatografije pod visokim pritiskom (HPLC) (Vi~kanova et al.<br />
1982.; Nikoli} et al. 2003.; Vespalec et al. 2003.; Lepojevi} et al. 2007).<br />
* Prof. dr @ika Lepojevi}, prof. dr Zoran Zekovi}, mr Svetlana Milo{evi}, mr Tijana Janjanin, Tehnolo{ki<br />
fakultet, Univerzitet u Novom Sadu<br />
** Dr Du{an Adamovi}, Institut <strong>za</strong> ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad<br />
47
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
U okviru ovog rada postavljen je cilj da se istra`i kinetika ekstrakcije ekstraktivnih materija<br />
ispitivanog ekstrakcionog sistema u <strong>za</strong>visnosti od stepena usitnjenosti biljnog materijala, vrste<br />
rastvara~a, odnosa droga – rastvara~ i tem per a ture. Kao parametar kineti~kog pona{anja<br />
odre|ivan je koeficijent brze (b) i spore (k) ekstrakcije.<br />
Biljni materijal<br />
MATERIJAL I METODI<br />
U ispitivanjima je kori{}ena biljna vrsta Macleaya cordata (Wild.) R. Br. gajena na oglednoj<br />
parceli Nau~nog instituta <strong>za</strong> ratarstvo i povrtarstvo u Ba~kom Petrovcu tokom 2003. i 2004.<br />
godine. Sirovina je konzervirana su{enjem na T=45 o C kori{}enjem poluindustrijske komorne<br />
su{nice sa lesama (sopstvene izrade). Dobijena droga (herba) <strong>za</strong> ekstrakciju je pripremljena<br />
mlevenjem u elektri~nom mlinu. Granulometrijski sastav mliva je odre|en primenom seta sita<br />
proizvo|a~a Erweka i izra`en je srednjim pre~nikom ~estica (d).<br />
U ispitivanjima su kori{}eni slede}i stepeni usitnjenosti biljnog materijala:<br />
I stepen usitnjenosti (d s =0,81 10 -3 m)<br />
II stepen usitnjenosti (d s =0,49 10 -3 m)<br />
III stepen usitnjenosti (d s =0,24 10 -3 m).<br />
Za ekstrakciju sistema Macleaya cordata (herba) – etanol kori{}ena je me{alica (La bor<br />
Müszeripani Müvek, Hun gary) i ultrazvu~no kupatilo (Ul tra sonic Cleaner Branson 50/60 Hz<br />
B-220).<br />
Standardne supstance: Sangvinarin (Extrasynthese Genay, Francuska), heleritrin koji je<br />
izolovan u na{oj laboratoriji.<br />
Rastvara~i: 95% etanol (Panon, Crvenka).<br />
Ostale hemikalije bile su stepena ~isto}e p.a., ukoliko nije druga~ije re~eno.<br />
Odre|ivanje sadr`aja ekstraktivnih materija u drogi, qo (%, m/m)<br />
Droga (2,5 g, d=0,24 10 -3 m) se al kali{e rastvorom amonijumhidroksida koncentracije 25%<br />
(2,5 ml), i ekstrakcija vr{i postupkom maceracije, uz povremeno me{anje u toku 72 ~asa,<br />
etanolom odre|ene koncentracije pri odre|enom odnosu droga – rastvara~. Po isteku ovog<br />
vremena, nastavi se sa ekstrakcijom jo{ 3 sata uz stalno me{anje. Filtracijom se odvoji ekstrakt, i<br />
odre|ena <strong>za</strong>premina ekstrakta podvrgne uparavanju pod smanjenim pritiskom na rotacionom<br />
upariva~u i ostatak su{i na 105 o C u su{nici (2,5 ~asa).<br />
Odre|ivanje sadr`aja ekstraktivnih materija<br />
u drogi nakon isteka vremena , q i (%, m/m)<br />
Svaka ta~ka kineti~ke krive je dobijena sa posebnim uzorkom droge u erlenmajeru. Kinetika<br />
ekstrakcije je vr{ena postupkom maceracije primenom etanola (80%, 95%, m/m) kao rastvara~a<br />
uz intenzivno me{anje, u toku 30, 45, 60, 90, 180, 240 minuta, i pri razli~itim odnosima droga -<br />
rastvara~ (1 : 5, 1 : 10; m/v) i razli~itim temperaturama (30 o C i 50 o C).<br />
Dobijena masa ekstrahovanih materija q i’ (%, m/m), pri datim uslovima, slu`i <strong>za</strong><br />
izra~unavanje veli~ine q i (%, m/m), prema: q i = q o – q i’ .<br />
48
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Odre|ivanje sadr`aja sangvinarina i heleritrina<br />
Za odre|ivanje sadr`aja sangvinarina i heleritrina primenjen je kombinovani hromato -<br />
grafsko - spektrofotometrijski metod (Nikoli} et al., 2003).<br />
Uslovi analize:<br />
Nepokretna fa<strong>za</strong>: silikagel G<br />
Pokretna fa<strong>za</strong>: toluol – metanol (9 : 1, v/v)<br />
Detekcija: posmatranje hromatograma pod UV-lampom (=365 nm).<br />
Ekstrakcija heleritrina (R f =0,77) i sangvinarina (R f =0,52) sa identifikovanih zona silikagela<br />
vr{i se sme{om metanol – voda (95 : 5; v/v), koja sadr`i 1% vinske kiseline. Na osnovu<br />
vrednosti apsorbancije, dobijene su srednje vrednosti specifi~nog koeficijenta apsorbancije<br />
A 1% 1 cm =790 <strong>za</strong> sangvinarin na 328 nm i A 1% 1 cm =760 <strong>za</strong> heleritrin na 318 nm) i jedna~ine na<br />
osnovu kojih se izra~unava sadr`aj alkaloida u drogi, odnosno ekstraktu:<br />
X heleritrin = 2,63 A; X sangvinarin = 2,53 A<br />
gde je: X – sadr`aj alkaloida u drogi (%, m/m)<br />
A – izmerena vrednost apsorbancije<br />
REZULTATI I DISKUSIJA<br />
Koeficijenti brze (b) i spore (k) ekstrakcije odre|eni su na osnovu jedna~ine, koja<br />
predstavlja jedno od re{enja jedna~ine nestacionarne difuzije Fika:<br />
ln (q i /q o ) = ln a – k a = 1-b<br />
gde je:<br />
q o – ukupni sadr`aj ekstraktivnih materija u polaznoj drogi (%);<br />
q i – sadr`aj <strong>za</strong>ostalih ekstraktivnih materija u drogi nakon vremena ekstrakcije (%);<br />
b – koeficijent brze ekstrakcije;<br />
k – koeficijent spore ekstrakcije;<br />
a – vrednost evaluirana na osnovu eksperimentalnih rezultata.<br />
Redni<br />
broj<br />
No.<br />
Tab. 1 Rezultati ispitivanja kinetike ekstrakcije sistema M. cordata – etanol<br />
(80% etanol, hidromodul 1:10 i temperatura 30 o C)<br />
Tab. 1 Re sults of in ves ti ga tion of the ex trac tion ki net ics sys tem M. cordata – eth a nol<br />
(80% eth a nol, hydromodul 1:10 and tem per a ture 30 o C)<br />
Vreme ekstrakcije<br />
Ex trac tion time<br />
(min)<br />
Sadr`aj ekstraktivnih materija u drogi nakon isteka vremena (%, m/m)<br />
Con tent of extractible mat ters in drug af ter time (%, w/w)<br />
I II III<br />
1 30 10,73 9,65 6,26<br />
2 45 7,59 8,09 5,86<br />
3 60 7,47 8,21 4,68<br />
4 90 7,74 7,23 3,49<br />
5 180 6,83 6,22 2,99<br />
6 240 6,26 5,65 2,70<br />
I, II, III = Stepen usitnjenosti, De gree of grind ing<br />
49
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Ispitivanjem kinetike ekstrakcije (tab. 1 i sl. 1) odre|ene su vrednosti b i k u <strong>za</strong>visnosti od<br />
stepena usitnjenosti biljne sirovine, odnosa droga – rastvara~, tem per a ture i primenjenog<br />
rastvara~a.<br />
Sl. 1 Zavisnost ln (q i /q o ) od <br />
Fig. 1 De pend ance ln (q i /q o ) vs <br />
Tab. 2 Vrednosti koeficijenta brze (b) i spore (k) ekstrakcije pri ekstrakciji sistema:<br />
M. cordata – etanol<br />
Tab. 2 The value of ex trac tion co ef fi cients b and k for sys tem M. cordata – eth a nol<br />
Rastvara~ etanol<br />
Sol vent eth a nol<br />
(%, m/m)<br />
80<br />
95<br />
Hidrmodul<br />
Hydromodul<br />
(m/v)<br />
1 : 5<br />
1 : 10<br />
1 :5<br />
1 :10<br />
Koeficijent - Co ef fi cient<br />
b<br />
k<br />
I II III I II III<br />
30 0,5090 0,5620 0,7579 0,0013 0,0015 0,0016<br />
50 0,6779 0,7259 0,7713 0,0016 0,0019 0,0021<br />
30 0,5429 0,5682 0,7882 0,0014 0,0016 0,0017<br />
50 0,6953 0,7613 0,8040 0,0017 0,0020 0,0025<br />
30 0,4300 0,5414 0,5936 0,0009 0,0011 0,0012<br />
50 0,6765 0,6996 07243 0,0012 0,0013 0,0017<br />
30 0,3400 0,5473 0,5942 0,0011 0,0012 0,0014<br />
50 0,5166 0,7012 0,7128 0,0013 0,0014 0,0020<br />
Temperatura<br />
Temparature<br />
( o C)<br />
I, II, III = Stepen usitnjenosti, De gree of grind ing<br />
Iz dobijenih rezultata (tab. 2) vidi se da vrednosti b i k rastu sa porastom stepena usitnjenosti<br />
droge, povi{enjem tem per a ture, pove}anjem odnosa droga – rastvara~ primenom 80% etanola<br />
kao rastvara~a. Na osnovu eksperimentalnih vrednosti ispitivanja kinetike ekstrakcije M.<br />
cordata etanolom, aproksimativno su izra~unate vrednosti koeficijenta unutra{nje difuzije (Du)<br />
<strong>za</strong> pretpostavljene oblike mliva (plo~a, cilindar), primenom izra<strong>za</strong>:<br />
<strong>za</strong> plo~u: D u =0,025•k•d s<br />
2<br />
50
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
<strong>za</strong> cilindar: Du=0,043•k•d s<br />
2<br />
gde je:<br />
k - koeficijent pravca (tg );<br />
d s - srednji pre~nik ~estice.<br />
Rezultati su dati u tab. 3.<br />
Rastvara~<br />
etanol<br />
Sol vent<br />
eth a nol<br />
(%, m/m)<br />
Tab. 3 Aproksimativno izra~unate vrednosti koeficijenata unutra{nje difuzije D u<br />
<strong>za</strong> pretpostavljen oblik mliva<br />
Tab. 3 Ap prox i mately cal cu lated val ues of the in ter nal dif fu sion co ef fi cient for<br />
as sumed form of grind ing plant<br />
Hidromodul<br />
Hydromodul<br />
(m/v)<br />
Temperatura<br />
Temparature<br />
( o C)<br />
Koeficijent unutra{nje difuzije, D u 10-7 (cm 2 /s)<br />
In ter nal dif fu sion co ef fi cient, D u 10-7 (cm 2 /s)<br />
I II III<br />
plo~a cilindar plo~a cilindar plo~a cilindar<br />
30 2,13 3,67 0,.90 1,55 0,23 0,40<br />
1 : 5<br />
50 2,62 4,51 1,14 1,96 0,30 0,52<br />
80<br />
30 2,30 3,95 0,96 1,68 0,25 0,42<br />
1 : 10<br />
50 2,79 4,80 1,20 2,07 0,36 0,62<br />
30 1,48 2,54 0,66 1,14 0,17 0,30<br />
1 :5<br />
50 1,97 3,38 0,78 1,34 0,25 0,42<br />
95<br />
30 1,80 3,10 0,72 1,24 0,20 0,35<br />
1 :10<br />
50 2,13 3,67 0,84 1,45 0,29 0,50<br />
I, II, III = Stepen usitnjenosti, De gree of grind ing<br />
Plo~a, cilindar; Plate, cyl in der = Pretpostavljeni oblik mliva, As sumed form of grind ing plant<br />
Sl. 2 Kinetika ekstrakcije alkaloida i ukupnih ekstraktivnih materija iz herbe M. cordata<br />
Fig. 2 The ex trac tion ki net ics of al ka loids and to tal ex tracted mat ters from M. cordata herb<br />
51
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Iz rezultata se vidi da su vrednosti D u reda veli~ine 10-7 cm 2 /s i da rastu sa porastom<br />
pre~nika ~estica <strong>za</strong> pretpostavljene oblike. Vrednosti Du <strong>za</strong> mlivo oblika cilindra su ve}e od<br />
vrednosti <strong>za</strong> mlivo oblika plo~e.<br />
Ispitivana je kinetika ekstrakcije M. cordata 80% etanolom kao rastvara~em, primenom<br />
razli~itih postupaka, i to: maceracija uz povremeno me{anje, maceracija uz intenzifikaciju<br />
ekstrakcije ultrazvukom i maceracija uz stalno me{anje. Najpovoljniji rezultati ekstrakcije<br />
alkaloida M. cordata (sangvinarin, heleritrin) dobijeni su primenom postupka maceracije uz<br />
stalno me{anje (sl. 2).<br />
Iz rezultata se vidi da se maksimalni prinos ekstrakcije sangvinarina (0,52%) i heleritrina<br />
(0,80%) posti`u <strong>za</strong> vreme od 120 minuta.<br />
ZAKLJU^AK<br />
Sa porastom stepena usitnjenosti biljnog materijala, povi{enjem tem per a ture, pove}anjem<br />
odnosa droga - rastvara~, primenom 80% etanola rastu vrednosti koeficijenta brze (b) i spore<br />
(k) ekstrakcije. Zaklju~eno je da su vrednosti D u reda 10-7 cm 2 /s i da rastu sa porastom pre~nika<br />
~estica <strong>za</strong> pretpostavljene oblike materijala (plo~a, cilindar). Vrednosti Du <strong>za</strong> cilindri~ni oblik<br />
mliva su ve}e od vrednosti <strong>za</strong> mlivo u obliku plo~e.<br />
LITERATURA<br />
Vespalec, R., Bartak, P., [imanek, V., Vi~kova, M. (2003): Elec tro pho retic in ves ti ga tion of<br />
in ter ac tions of sanguinarine and chelerythrine with mol e cules con tain ing mercapto group. J.<br />
Chromatogr. B 797, 357-366.<br />
Vi~kanova, S.A., Tolka~ev, O.N., Martinova, R.B., Ar<strong>za</strong>mascev, E.B. (1982):<br />
Sangviritrin - novÃy lekarstvennÃy preparat protivomikrobnogo deystviÔ.<br />
Him.-farm. @., 16, 12, 107-112.<br />
Vi~kova, M., Bartak, P., Kuban, V. (2004): Cap il lary elec tro pho retic stud ies of acid–base<br />
prop er ties of sanguinarine and chelerythrine al ka loids. J. Chromatogr. A 1040, 141-145.<br />
Godovski, K.C., Harkader, R.J., Dunn, R.L., Tipton, A.J. (1992): United States Pat ent<br />
5395615.<br />
Lepojevi}, @., Janjanin, Tijana, \or|evi}, Vukosava, Adamovi}, D., Milo{evi}, Svetlana<br />
(2007): Ekstrakcija i odre|ivanje alkaloida gajene Macleaya cordata (Willd.) R. Br. Bilten <strong>za</strong><br />
<strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong> 39, 80, 29-36.<br />
Luo, Xu-biao, Chen, Bo, Yao, Shou-zhuo (2004): High-Per for mance Liq uid Chromatography<br />
with Electrospray Mass Spestrometry for Rapid and Sen si tive De ter mi na tion of<br />
Sanguinarine and Chelerythrine in Ex og e nously Con tam i nated Honey. Chromatographia 60,<br />
5/6, 347-351.<br />
Klein, G. (1995): Deutsches pat ent DE 44 09 156 A.<br />
Nikoli}, M., Adamovi}, S.D., Lepojevi}, @. (2003): Sadr`aj alkaloida i antimikrobna<br />
aktivnost ekstrakata herbe Macleya cordata Wild. R.Br. Me dic i nal Plant Re port 10, 10, 26-30.<br />
Peki}, B. (1983): Hemija i tehnologija farmaceutskih proizvoda (alkaloidi i etarska ulja).<br />
Tehnolo{ki fakultet, Novi Sad.<br />
52
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
[ev~ik, J., Vi~ar, J., Urlickova, J., Valka, I., Lemr, K., [imanek, V. (2000): Cap il lary Elec -<br />
tro pho retic De ter mi na tion of Sanguinarine and Chelerythrine in Plant Ex tracts and Phar ma ceu -<br />
ti cal Prep a ra tions. J. Chromatogr. A 866, 293-298.<br />
KINETICS OF THE EXTRACTION SYSTEM<br />
Macleaya cordata - ETHANOL<br />
Lepojevi}, @., Zekovi}, Z., Milo{evi}, Svetlana,<br />
Adamovi}, D., Janjanin, Tijana<br />
SUMMARY<br />
Ex trac tion ki net ics of sys tem Macleaya cordata (herba) - eth a nol was in ves ti gated. The val -<br />
ues of co ef fi cients of rapid ex trac tion (b) and slow ex trac tion (k) in crease with in creas ing of<br />
grind ing de gree of plant ma te rial. The value b in creases with in creas ing of tem per a ture from<br />
room tem per a ture of 30 o C to tem per a ture of 50 o C, due to in creas ing in ves ti gated sub stances<br />
sol u bil ity in used sol vent. Also, co ef fi cient of rapid ex trac tion in creases with in creas ing of drug<br />
– sol vent ra tio, as a re sult of in creas ing the avail able vol umes of sol vent and mass trans fer force<br />
from sur face of plant par ti cles to the fluid ex tract. Fur ther more, the value b de pends on the ap -<br />
plied sol vent. The value k in creases be cause the dis tance from in te rior of par ti cles to par ti cles<br />
sur faces is shorter. Con trary, the value of in ter nal dif fu sion co ef fi cient (D u ) de clines. With in -<br />
creas ing of grind ing de gree of drug sig nif i cantly de struc tion of the plant tis sue struc ture was<br />
achieved, what means that tur bu lent mass trans fer has dom i nant role for ex trac tion. Mac er a tion<br />
with con stantly mix ing by 80% (w/w) eth a nol as sol vent has the high est yield of sanguinarine<br />
(0.52%) and chelerythrine (0.80%) ex trac tion af ter 120 min, us ing with drug - sol vent ra tio of<br />
1:20 (w/v).<br />
Key words: Macleaya cordata, sanguinarine, chelerythrine, ex trac tion ki net ics<br />
53
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Prethodno saop{tenje<br />
AGRO BIOLO[KI POTENCIJAL NEVENA o<br />
Adamovi}, S.D. *<br />
IZVOD<br />
Sorta nevena Gelb Or ange upotrebljena je <strong>za</strong> ogled postavljen u Ba~kom Petrovcu. Tokom<br />
105 dana ostvarena je 21 berba. Merena je visina biljaka, masa cele biljke, masa cvasti iz svake<br />
berbe i ukupno, broj cvasti po biljci, pre~nik cvasti i broj jezi~astih cvetova. Izra~unat je `etveni<br />
indeks i % jezi~astih cvetova u cvasti. U proseku po biljci i po jednoj berbi dobijeno je 9 cvasti<br />
(najmanje 2, najvi{e 18) i 2,5 g suve cvasti (najmanje 0,5 a najvi{e 4 g). Prose~na masa jedne<br />
suve cvasti iz svih berbi bila je 0,27 g. Zastupljenost jezi~astih cvetova u cvasti bila je u proseku<br />
44 %. Najvi{e je varirao broj jezi~astih cvetova i broj cvasti po biljci. Ne{to manje je varirala<br />
masa cele biljke i ukupna masa cvasti, dok je najmanja varijabilnost <strong>za</strong>bele`ena <strong>za</strong> pre~nik<br />
cvasti i visinu biljke. Ispitivana sorta nevena poka<strong>za</strong>la je visok potencijal <strong>za</strong> prinos suvih cvasti,<br />
koji mo`e da se ostvari u na{em ravni~arskom podru~ju.<br />
Klju~ne re~i: neven, agro biolo{ki potencijal, osobine biljke, osobine cvasti<br />
UVOD<br />
Sirovine biljnog porekla su veoma tra`ene u prehrambenoj i farmaceutskoj industriji. Tako<br />
je pove}an i interes <strong>za</strong> proizvodnju i preradu nevena, a s tim u vezi i istra`ivanja ove veoma<br />
korisne vrste. Ispitan je sortiment i uticaj razli~itih faktora proizvodnje na agrobiolo{ke osobine<br />
i sadr`aj aktivnih materija u biljnom materijalu i proizvodima (Piccaglia et al., 1997; Mar tin,<br />
Deo, 2000; Zitterl-Eglseer et al., 2001; Berti et al., 2003; Kishimoto et al., 2005; Naguib et al.,<br />
2005; Khalid et al., 2006; Gomes et al., 2007; Khalil et al., 2007; Wali et al., 2007; Crnobarac et.<br />
al., 2007; Okoh et al., 2007, 2008), kao i ekstrakti i antioksidantna aktivnost (]etkovi} et al.,<br />
2004; Biesiada et al., 2007), uslovi <strong>za</strong> dobijanje ekstrakta uz pomo} CO 2 i sadr`aj i sastav<br />
etarskog ulja u njima (Petrovi} et al., 2007). Tako|e, istra`en je i uticaj sorte i pojedinih uslova<br />
gajenja na prinos <strong>seme</strong>na nevena (Cromack, Smith, 1998; Jev|ovi}, Maleti}, 2004), kao i<br />
mogu}nost kombinovanog ubiranja cvasti i `etve <strong>seme</strong>na (Van der Mheen, 2001; Wilen et al.,<br />
2004) i mogu}nost pobolj{anja mehanizovanog ubiranja cvasti (Veselinov i sar., 2004).<br />
Mnogo manje ima podataka o genotipovima i varijabilnosti pojedinih osobina (Novak et al.,<br />
1999; Neukirch et al., 2004; Salamon, 2006; Rich ter et al., 2006; Ja}imovi} et al. 2007).<br />
Poznato je da je neven dobro adaptiran na uslove umerene klime. Poseduje sna`nu sposobnost<br />
regeneracije, na ~emu se <strong>za</strong>sniva kapacitet <strong>za</strong> prinos cvasti. Ima dug pe riod cvetanja. In ter na -<br />
tional Herb As so ci a tion proglasila je neven <strong>za</strong> lekovitu biljku godine – 2008.<br />
o Deo rezultata Projekta TR - 20089 Ministarstva <strong>za</strong> nauku i tehnolo{ki razvoj Republike Srbije<br />
* Dr Du{an S. Adamovi}, Institut <strong>za</strong> ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad<br />
54
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Imaju}i navedeno u vidu, bilo je od interesa da se ispita – izmeri agrobiolo{ki potencijal<br />
nevena u uslovima na{eg ravni~arskog podru~ja.<br />
MATERIJAL I METODI<br />
Ogled sa nevenom postavljen je u Ba~kom Petrovcu (nadmorska visina 84 m) na zemlji{tu<br />
~ernozem na lesu. Analizirana je rasprostranjena sorta Gelb Or ange poznata i pod nazivom<br />
Doma}i oran` (Adamovi}, 2000). Pre pripreme zemlji{ta dodato je |ubrivo NPK 15 15 15 (10<br />
g/0,25 m 2 ). Biljke su rasa|ene na 50 x 50 cm kako bi bio omogu}en njihov optimalan razvoj i<br />
izmeren agro biolo{ki potencijal. U toku vegetacije primenjene su uobi~ajene mere nege<br />
(Ki{geci, Adamovi}, 1994). Sva merenja i berbe cvasti ra|ena su na 30 biljaka. U periodu od<br />
105 dana ostvarena je 21 berba. Biljni materijal osu{en je u solarnoj su{ari na temperaturi 40 o C<br />
(Sabo et al., 1994). Izmerena je maksimalna visina biljaka, masa cele biljke, masa cvasti iz svake<br />
berbe i ukupno, broj cvasti po biljci, pre~nik cvasti i broj jezi~astih cvetova. Izra~unat je `etveni<br />
indeks (odnos ukupne mase suve cvasti i mase cele suve biljke) i % jezi~astih cvetova u cvasti.<br />
Rezultati su prika<strong>za</strong>ni u vidu prose~nih vrednosti svih merenja i brojanja. Kao poka<strong>za</strong>telj<br />
varijabilnosti <strong>za</strong> svaku osobinu izra~unat je koeficijent varijacije (CV) (Had`ivukovi}, 1973).<br />
REZULTATI<br />
Apsolutno najve}i broj i masa cvasti ostvareni su 60. dana perioda berbe, a visoke vrednosti<br />
ovih poka<strong>za</strong>telja <strong>za</strong>dr`ale su se od 45. do 75. dana (sl. 1). U proseku po biljci i po jednoj berbi<br />
ostvareno je 9 cvasti (najmanje 2, najvi{e 18) i 2,5 g suve cvasti (najmanje 0,5 a najvi{e 4 g).<br />
Prose~na masa jedne suve cvasti iz svih berbi bila je 0,27 g.<br />
inflor. mass<br />
inflor. num ber<br />
- days of pick ing<br />
Sl. 1 Prose~an broj i masa sve`ih cvasti nevena (g/biljci) u sukcesivnim berbama<br />
Fig. 1 Av er age num ber and in flo res cence fresh mass (g/plant) of mari gold in re peated pick ing<br />
55
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Najvi{e je varirao broj jezi~astih cvetova i broj cvasti po biljci. Ne{to manje je varirala masa<br />
cele biljke i ukupna masa cvasti, dok je najmanja varijabilnost <strong>za</strong>bele`ena <strong>za</strong> pre~nik cvasti i<br />
visinu biljke (tab. 1 i 2). Mala varijabilnost utvr|ena je i <strong>za</strong> % jezi~astih cvasti i `etveni indeks<br />
(CV 12 i 17). Poznato je da ispitivane osobine (a posebno broj i ukupna masa cvasti) mogu<br />
zna~ajno da variraju i pod uticajem klimatskih ~inilaca i pojedinih agrotehni~kih mera<br />
(Piccaglia et al.1997; Novak et al., 1999; Mar tin, Deo, 2000; Berti et al., 2003; Khalid et al.,<br />
2006; Salamon, 2006; Gomes et al., 2007; Crnobarac et al., 2007).<br />
Osobina<br />
Char ac ter is tic<br />
Visina biljke<br />
Plant height<br />
cm<br />
Tab. 1 Osobine biljke nevena<br />
Tab. 1 Pot mari gold plant char ac ter is tics<br />
Masa cele suve biljke<br />
To tal dry plant mass<br />
g<br />
Ukupna masa suve cvasti<br />
To tal dry<br />
in flo res cence mass<br />
g<br />
@etveni indeks<br />
Har vest in dex<br />
Prosek<br />
Av er age<br />
62 201 52 0,25<br />
Varijaciona {irina<br />
Vari a tion range<br />
51-73 85-334 11-84 0,13-0,35<br />
CV 10 30 35 17<br />
Osobina<br />
Char ac ter is tic<br />
Tab. 2 Osobine cvasti nevena<br />
Tab. 2 Pot mari gold in flo res cence char ac ter is tics<br />
Broj cvasti po biljci<br />
Num ber of in flo res -<br />
cen ces per plant<br />
Pre~nik cvasti<br />
In flo res cence<br />
di am e ter<br />
mm<br />
Broj jezi~astih<br />
cvetova u cvasti<br />
Num ber of ligulate<br />
flow ers<br />
% jezi~astih<br />
cvetova u cvasti<br />
% of ligulate flow ers<br />
Prosek<br />
Av er age<br />
192 73 54 44<br />
Varijaciona {irina<br />
Vari a tion range<br />
41-388 65-86 32-142 33-55<br />
CV 43 7 44 12<br />
Mo`e se ista}i da ispitivana sorta nevena ima visok potencijal <strong>za</strong> prinos suvih cvasti, koji<br />
mo`e da se ostvari u na{em ravni~arskom podru~ju kroz pove}an broj berbi i pove}an broj i<br />
masu cvasti po biljci. Tako|e, izmereni pre~nik je potvrdio da je re~ o krupnim cvastima, a<br />
zna~ajno su <strong>za</strong>stupljeni i jezi~asti cvetovi u cvasti (prose~no 44 %).<br />
U daljem radu bi}e ispitan agro biolo{ki potencijal i drugih perspektivnih genotipova<br />
nevena.<br />
LITERATURA<br />
Piccaglia, R., Marotti, M., Chiavari, G., Gandini, N. (1997): Ef fects of Har vest ing Date and<br />
Cli mate on the Flavonoid and Carotenoid Con tents of Mari gold (Ca len dula officinalis L.). Fla -<br />
vour and Fra grance Jour nal 12, 85-90.<br />
56
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Mar tin, R.J., Deo, B. (2000): Ef fect of plant pop u la tion on ca len dula (Ca len dula officinalis<br />
L.) flower pro duc tion. New Zea land Jour nal of Crop and Hor ti cul tural Sci ence 28, 37-44.<br />
Zitterl-Eglseer, K., Reznicek,G., Jurenitsch, J., Novak, J., Zitterl, W., Franz, Ch. (2001):<br />
Morphogenetic Vari abil ity of Faradiol monoesters in Mari gold (Ca len dula officinalis L.).<br />
Phytochemical Anal y sis 12, 199-201.<br />
Berti, D.M., Wilckens, E.R., Hevia, H.F., Montecinos, L.A. (2003): Influencia de la fecha de<br />
siembra y de la procedencia de la semilla en el rendimiento de capítulos de Ca len dula officinalis<br />
L., du rante dos temporados en Chillán. Agricultura Técnica 63, 1, 3-9.<br />
Kishimoto. S., Maoka, T., Sumitomo, K., Ohmiya, A. (2005): Anal y sis of Carotenoid Com -<br />
po si tion in Pet als of Ca len dula (Ca len dula officinalis L.). Biosci. Biotechnol. Biochem. 69, 11,<br />
2122-2128.<br />
Naguib, N.Y., Khalil, M.Y., El Sherbeny, S.E. (2005): A Com par a tive Study on the Pro duc -<br />
tiv ity and Chem i cal Constituens of Var i ous Sources and Spices of Ca len dula Plants as Af fected<br />
by Two Fo liar Fer til iz ers. Jour nal of Ap plied Sci ences Re search 1, 2, 176-189.<br />
Khalid, Kh.A., Yassen, A.A., Zaghloul, S.M. (2006):Ef fect of Soil Solari<strong>za</strong>tion and Cat tle<br />
Ma nure on the Growth, Es sen tial Oil and Chem i cal Com po si tion of Ca len dula officinalis L.<br />
Plants. Jour nal of Ap plied Sci ences Re search 2, 3, 142-152.<br />
Gomes, H.E., Vieira, M.C., Heredia, Z.N.A. (2007): Den sity and plant ar range ment on Ca -<br />
len dula officinalis L. yield. Rev. Bras. Pl. Med. 9, 3, 117-123.<br />
Khalil, M.Y., Moustafa, A.A., Naguib, N.Y. (2007): Growth, Phe no lic Com pounds and An -<br />
ti ox i dant Ac tiv ity of Some Me dic i nal Plants Grown un der Or ganic Farm ing Con di tion. World<br />
Jour nal of Ag ri cul tural Sci ences 3, 4, 451-457.<br />
Wali, B., Iqbal, M., Mahmooduz<strong>za</strong>far (2007): An a tom i cal and func tional re sponses of Ca -<br />
len dula officinalis L. to SO 2 stress as ob served at dif fer ent stages of plant de vel op ment. Flora<br />
202, 268-280.<br />
Crnobarac, J., Ja}imovi}, G., Mr|a, J., Marinkovi}, B., Adamovi}, D., Jovan~evi}, M.<br />
(2007): Ef fect of inter-row spac ing on the pet als yield of Czech pot mari gold va ri et ies in<br />
Vojvodina prov ince. 1 st In ter na tional Sci en tific Con fer ence on Me dic i nal, Ar o matic and Spice<br />
Plants, De cem ber 5-6, 2007, Nitra, Slo vak Re pub lic, Book of Sci en tific Pa pers and Ab stracts,<br />
24-27.<br />
Okoh, O.O., Sadimenko, A.P., Afolayan, A.J. (2007): The Ef fects of Age on the Yield and<br />
Com po si tion of the Essentisl Oils of. Jour nal of Ap plied Sci ences 7, 23, 3806-3810.<br />
Okoh, O.O., Sadimenko, A.P., Asekun, O.T., Afolayan, A.J. (2008): The ef fects of dry ing on<br />
the chem i cal com po nents of es sen tial oils of Ca len dula officinalis L. Af ri can Jour nal of Bio -<br />
tech nol ogy 7, 10, 1500-1502.<br />
]etkovi}, S.G., \ilas, M.S., ^anadanovi}-Bru net, M.J., Tumbas, T.V. (2004): An ti ox i dant<br />
prop er ties of mari gold ex tracts. Food Re search In ter na tional 37, 643-650.<br />
Biesiada, A., Sokól-Lêtowska, A., Kucharska, A. (2007): An ti ox i dant ac tiv ity of ca len dula<br />
(Ca len dula officinalis L.) flow ers as a re sult of form and dose of ni tro gen. Herba Polonica 53, 3,<br />
262-267.<br />
Petrovi}, L., Lepojevi}, @., Sovilj, V., Adamovi}, D., Te{evi}, V. (2007): An in ves ti ga tion of<br />
CO 2 ex trac tion of mari gold (Ca len dula officinalis L.). Jour nal of the Ser bian Chem i cal So ci ety<br />
72, 4, 407-413.<br />
Cromack, H.T.H., Smith, J.M. (1998): Ca len dula officinalis –pro duc tion po ten tial and crop<br />
agron omy in south ern Eng land. In dus trial Crops and Prod ucts 7, 223-229.<br />
57
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Jev|ovi}, R., Maleti}, R. (2004): Vari abil ity of ma jor traits of mari gold seed in re spect of<br />
ge no type and cli ma tic con di tions. Jour nal of Ag ri cul tural Sci ences 49, 1, 33-40.<br />
Van der Mheen, H. (2001): Com bin ing flowerhead- and seed-pro duc tion of Ca len dula<br />
officinalis (pot mari gold). World Con fer ence of Me dic i nal and Ar o matic Plants. Bu da pest,<br />
Hun gary, 8-11th July, 2001, Ab stracts, 241.<br />
Wilen, R.W., Barl, B., Sinkard, A.E., Bandara, M.S. (2004): Fea si bil ity of cul ti va tion ca len -<br />
dula as a dual pur pose in dus trial oil seed and me dic i nal crops. Acta Horticulturae 629, 199-206.<br />
Veselinov, B., Martinov, M., Adamovi}, D., Konstantinovi}, M. (2004): Mogu}nost<br />
mehanizovanog ubiranja cvasti nevena (Ca len dula officinalis L.). Me dic i nal Plant Re port 11,<br />
11, 29-34.<br />
Novak, J., Zitterl-Eglseer, K., Franz, Ch. (1999): Ge no type x en vi ron ment in ter ac tion in<br />
Ca len dula officinalis L. Acta Horticulturae 502.<br />
Neukirch, H., D’Ambrosio, M., Dalla Via, J., Guerriero, A. (2004): Si mul ta neous Quan ti ta -<br />
tive De ter mi na tion of Eight Triterpenoid Monoesters from Flow ers of 10 Va ri et ies of Ca len dula<br />
officinalis L. and Char ac teri sa tion of a New Triterpenoid Monoester. Phytochemical Anal y sis<br />
15, 30-35.<br />
Salamon, I. (2006): Cul ti va tion dif fer ences be tween pot mari gold (Ca len dula officinalis L.)<br />
va ri et ies. 4th Con fer ence on Me dic i nal and Ar o matic Plants of South-East Eu ro pean Coun tries.<br />
Iaºi – România, 28th – 31st May 2006. Pro ceed ings, 226-230.<br />
Rich ter, J., Junghanns, W., Grzeschik, E., Schellenberg, I. (2006): Varibilität wirtschaftlich<br />
bedeutsamer Merkmale einer Kollektion der Ringelblume (Ca len dula officinalis L.) und<br />
Selektion leistungsfähiger Typen. Zeitschrift für Arznei und Gewürzpflanzen 11, 4, 191-199.<br />
Ja}imovi}, G., Mr|a, J., Marinkovi}, B., Crnobarac, J. (2007): Proizvodni potencijal ~e{kih<br />
sorata nevena u uslovima Vojvodine. Letopis nau~nih radova 31, 1, 140-145.<br />
Adamovi}, S.D. (2000): The most im por tant re sults on se lec tion of me dic i nal and ar o matic<br />
plants in Yu go sla via. Pro ceed ings of the First Con fer ence on Me dic i nal and Ar o matic Plants of<br />
South east Eu ro pean Coun tries. Aran|elovac (Yu go sla via), May 29-June 3 2000, 241-249.<br />
Ki{geci, J., Adamovi}, D. (1994): Gajenje <strong>lekovito</strong>g bilja. Nolit, Beograd, s. 199.<br />
Sabo, J., Adamovi}, D., Te{i}, M., Martinov, M., Babi}, M. (1994): Su{enje <strong>hmelj</strong>a i<br />
<strong>lekovito</strong>g bilja u solarnoj su{ari. Me dic i nal Plant Re port 1,1, 74-78.<br />
Had`ivukovi}, S. (1973): Statisti~ki metodi s primenom u poljoprivrednim i biolo{kim<br />
istra`ivanjima. Radni~ki univerzitet „Radivoj ]irpanov“, Novi Sad, s. 492.<br />
The In ter na tional Herb As so ci a tion: Ca len dula – Herb of the Year 2008.<br />
58
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
AGRO BIOLOGICAL POTENTIAL EVALUATED<br />
IN Calendula officinalis L. VARIETY<br />
Adamovi}, S.D.<br />
SUMMARY<br />
The va ri ety Gelb Or ange was used in the field ex per i ment un der taken in the Ba~ki Petrovac<br />
realm. Dur ing 105 days, 21 har vests were re al ized. In the ex per i ment, plant height, mass of in -<br />
tact plant, mass of in flo res cen ces of each har vest, to tal in flo res cence mass, num ber of in flo res -<br />
cen ces per plant, in flo res cence di am e ter and num ber of ligulate flow ers were mea sured. In ad di -<br />
tion, har vest in dex and per cent age of ligulate flow ers in in flo res cence were also cal cu lated. On<br />
the av er age, 9 in flo res cen ces (2-18) and 2.5 g dry in flo res cen ces (0.5-4 g) per plant and per<br />
har vest were ob tained. Av er age mass of dry in flo res cen ces was 0.27 g in all the an a lyzed har -<br />
vests. Per cent age of ligulate flow ers in in flo res cence was 44 %, on the av er age. The great est<br />
vari a tions were re corded in num ber of ligulate flow ers and the num ber of in flo res cen ces per<br />
plant. Some what smaller vari a tions were ob tained with the mass of in tact plant and to tal in flo -<br />
res cence mass while the small est vari abil ity was re corded in in flo res cence di am e ter and plant<br />
height. Mari gold va ri ety Gelb Or ange exhibited a high potential for yield of dry inflorescences,<br />
attained under the conditions of this lowland.<br />
Key words: Ca len dula officinalis, agro bi o log i cal po ten tial, plant char ac ter is tics, in flo res -<br />
cence char ac ter is tics<br />
59
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Prethodno saop{tenje<br />
PRELIMINARNO ISPITIVANJE UTICAJA<br />
SU[ENJA NA MIKROBIOLO[KI STATUS I SADR@AJ<br />
AKTIVNIH MATERIJA NEVENA o<br />
Adamovi}, S.D. * , Matavulj, M. ** , Iki}, Ivka * , Vasi}, Radica *<br />
IZVOD<br />
Uzorci sve`ih cvasti nevena uzeti su iz ogleda postavljenog u Ba~kom Petrovcu. Biljni<br />
materijal osu{en je u solarnoj su{ari na 40 o C i u <strong>za</strong>{ti}enom prostoru na sobnoj temperaturi.<br />
Oficijelnim metodima u sve`im i osu{enim cvastima ura|ene su analize vrsta i broja<br />
mikroorgani<strong>za</strong>ma, kao i analize sadr`aja ukupnih karotenoida i etarskog ulja. Najve}i broj<br />
bakterija i gljivica na|en je u sve`im cvastima, a najmanji u cvastima osu{enim u su{ari.<br />
Me|utim, kod prirodno osu{enih cvasti i onih osu{enih u su{ari smanjio se sadr`aj ukupnih<br />
karotenoida i etarskog ulja u odnosu na sve`e cvasti.<br />
Klju~ne re~i: neven, su{enje, broj mikroorgani<strong>za</strong>ma, karotenoidi, etarsko ulje<br />
UVOD<br />
Ima mnogo podataka koji govore o porastu upotrebe cvasti nevena koje se na manjim<br />
povr{inama beru ru~no. Kada je u pitanju masovna proizvodnja, sve vi{e se primenjuje i<br />
istra`uje mehanizovano ubiranje (Mohr, 2002; Veselinov et al., 2004). Mehanizovano ubiranje<br />
cvasti <strong>za</strong>hteva su{enje ve}e koli~ine sirovine u kratkom vremenskom periodu. Zbog toga je<br />
veoma va`no istra`iti na~ine su{enja (Müller, Buckenhüskes, 1996; Müller et al., 1997; Udroi et<br />
al., 1999; Martinov et al., 2006; Adamovi} et al., 2008), a tako|e i uslove dorade osu{ene<br />
sirovine (Martinov et al., 1995; Martinov, Te{i}, 1996; Martinov, Olu{ki, 1998). Poseban zna~aj<br />
ima mikrobiolo{ki sta tus sirovine, tj. odre|ivanje vrsta i broja mikroorgani<strong>za</strong>ma (Graf et al.,<br />
2001; Zimmer, 2002; Martinov et al., 2007). Isto tako je veoma bitno posti}i {to ve}i sadr`aj<br />
aktivnih materija u osu{enoj sirovini (Müller et al., 1996; Okoh et al., 2008).<br />
MATERIJAL I METODI<br />
Za ispitivanje je kori{}en materijal iz ogleda postavljenog u Ba~kom Petrovcu, sa sortom<br />
nevena Gelb Or ange poznatom i pod nazivom Doma}i oran` (Adamovi}, 2000). Primenjene su<br />
o Deo rezultata Projekta TR - 20089 Ministarstva <strong>za</strong> nauku i tehnolo{ki razvoj Republike Srbije<br />
* Dr Du{an S. Adamovi}, dipl. in`. Ivka Iki}, dipl. in`. Radica Vasi}, Institut <strong>za</strong> ratarstvo i povrtarstvo,<br />
Novi Sad<br />
** Prof. dr Mi lan Matavulj, Prirodno-matemati~ki fakultet, Departman <strong>za</strong> biologiju i ekologiju, Novi Sad<br />
60
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
uobi~ajene agrotehni~ke mere (Ki{geci, Adamovi}, 1994). Svaki uzorak cvasti te`io je 500 g<br />
sve`e mase (uzorak sve`ih, uzorak <strong>za</strong> prirodno su{enje i su{enje u solarnoj su{ari). Biljni<br />
materijal osu{en je u solarnoj su{ari na temperaturi 40 o C (Sabo et al., 1994) i u <strong>za</strong>{ti}enom<br />
prostoru na sobnoj temperaturi. Uzorci su ~uvani na 4 o C. Broj i vrsta mikroorgani<strong>za</strong>ma<br />
odre|ena je prema Pravilniku o mikrobiolo{koj ispravnosti namirnica u prometu (Sl. List SRJ<br />
br. 26, 1993, ~lan 4) i Pravilniku o metodama vr{enja mikrobiolo{kih anali<strong>za</strong> i superanali<strong>za</strong><br />
`ivotnih namirnica (Sl. List SFRJ br 25, 1980). Anali<strong>za</strong> sadr`aja ukupnih karotenoida (Sari} et<br />
al., 1990) i etarskog ulja (Ph. Jug. IV) ura|ena je odmah po uzimanju uzoraka sve`ih cvasti<br />
odnosno posle <strong>za</strong>vr{enog su{enja (na sobnoj temperaturi i u su{ari). Sve analize su ra|ene u tri<br />
ponavljanja. Dobijeni rezultati prika<strong>za</strong>ni su u vidu srednjih vrednosti.<br />
REZULTATI<br />
U <strong>za</strong>visnosti od na~ina su{enja uo~ava se razlika u promeni broja mikroorgani<strong>za</strong>ma (tab. 1).<br />
Najve}i broj, kako bakterija tako i gljivica, <strong>za</strong>bele`en je u sve`im cvastima. Ve} kod prirodno<br />
osu{enih cvasti broj bakterija je znatno opao, da bi kod onih osu{enih u su{ari bio manji od<br />
2•10 5 . Sli~an trend je <strong>za</strong>pa`en kada je u pitanju redukcija broja gljivica (}elija kvasaca i/ili spora<br />
i partikula plesni), od oko 8•10 3 }elija/partikula po gramu na vrednosti manje od 7•10 2 u<br />
su{enom materijalu. Od plesni konstatovano je prisustvo pripadnika kserofilnih rodova,<br />
Cladosporium, Aspergillus i Penicillium, {to obja{njava i njihovu <strong>za</strong>stupljenost u prirodno<br />
su{enom materijalu i u materijalu su{enom u su{ari.<br />
Tab. 1 Mikrobiolo{ki sta tus i sadr`aj aktivnih materija cvasti nevena<br />
Tab. 1 Mi cro bi o log i cal sta tus and con tent of ac tive com po nents of pot mari gold in flo res cence<br />
Uzorak cvasti<br />
In flo res cence sam ple<br />
Sirova<br />
Fresh<br />
Osu{ena na sobnoj temperaturi<br />
Dried at room tem per a ture<br />
Osu{ena u su{ari na 40 o C<br />
Dried in dryer at 40 o C<br />
Broj mikroorgani<strong>za</strong>ma<br />
Mi cro bial count<br />
Bakterija (kol./g)<br />
Bac te ria (cfu/g)<br />
Gljivica (kol./g)<br />
Moulds and<br />
yeasts (cfu/g)<br />
Karotenoidi<br />
Ca rot en oids<br />
(mg/g)<br />
Etarsko<br />
ulje<br />
Ess. oil<br />
%<br />
Vlaga<br />
Mois ture<br />
%<br />
>3•10 7 >8•10 3 4,74 0,32 82,6<br />
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
U daljem radu potrebno je ispitati razli~ite re`ime su{enja kako bi se prona{li najpovoljniji<br />
uslovi su{enja u pogledu mikrobiolo{kog statusa tj. prisustva i broja mikroorgani<strong>za</strong>ma i sadr`aja<br />
aktivnih materija.<br />
LITERATURA<br />
Mohr, Th. (2002): Ex am i na tion and de vel op ment of a har vest ma chine for the flow ers of<br />
me dic i nal plants. Zeitschrift für Arznei– und Gewürzpflanzen 7, 196–202.<br />
Veselinov, B., Martinov, M., Adamovi}, D., Konstantinovi}, M. (2004): Mogu}nost<br />
mehanizovanog ubiranja cvasti nevena (Ca len dula officinalis L.). Me dic i nal Plant Re port 11,<br />
11, 29-34.<br />
Müller, J., Buckenhüskes, H.J. (1996): Trocknungsverhalten von Origanum majorana. Me -<br />
dic i nal Plant Re port 3, 3, 6-8.<br />
Müller, J., Heindl, A., Mühlbauer, W. (1997): Trocknungsanlagen für arznei- und<br />
gewürzpflanzen. Me dic i nal Plant Re port 4, 4, 12-21.<br />
Udroiu, A., Mitroi, A., Müller, J. (1999): In flu ence of dry ing tem per a ture on dry ing time and<br />
qual ity of Valerana officinalis L. Me dic i nal Plant Re port 6, 6, 8-13.<br />
Martinov, M., Veselinov, B., Adamovi}, D., Matavulj, M. (2006): Rezultati preliminarnog<br />
ispitivanja su{enja pitome nane u {ar`noj su{ari. Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, 38, 79,<br />
37-48, 2006.<br />
Adamovi}, S.D., Iki}, I., Vasi}, R. (2008): Uticaj razli~itih faktora na sadr`aj ukupnih<br />
karotenoida nevena. 15. nau~nostru~ni skup „Proizvodnja i plasman <strong>lekovito</strong>g, <strong>za</strong>~inskog i<br />
aromati~nog bilja“. Ba~ki Petrovac, 10.10.2008. Izvodi radova, 20.<br />
Martinov, M., Adamovi}, D., Babi}, M. (1995): Strujne osobine lista i stabljike `alfije i<br />
mente. Me dic i nal Plant Re port 2, 2, 5-12.<br />
Martinov, M., Te{i}, M., (1996): Mehanizovana `etva i prerada kamilice. Me dic i nal Plant<br />
Re port 3, 3, 38-51.<br />
Martinov, M., Olu{ki, L. (1998): Ma{ine i oprema <strong>za</strong> proizvodnju kamilice – Dvadeset<br />
godina posle – Me dic i nal Plant Re port 5, 5, 37-49.<br />
Graf, C., Martinov, M., Müller, J. (2001): Uticaj transporta i su{enja na promenu broja<br />
mikroorgani<strong>za</strong>ma u <strong>lekovito</strong>m bilju – Primer kantariona (Hypericum perforatum L.) – Me dic i -<br />
nal Plant Re port 8, 8, 7-16.<br />
Zimmer, St. (2002): Qual ity re quire ments of herbal me dic i nal prod ucts in Ger many. Me dic -<br />
i nal Plant Re port 9, 9, 1-6.<br />
Martinov, M., Adamovi}, D., Veselinov, B., Matavulj, M., Boji}, S., Muji}, I.: Ispitivanje<br />
su{enja kamilice i pitome nane u {ar`noj su{ari. Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, 39, 80,<br />
16-28, 2007.<br />
Müller, J., Mühlbauer, W., Köll-Weber, M., Kraus, W. (1996): Ef fects of dry ing on es sen tial<br />
oil of Chamomilla recutita and Sal via officinalis. Me dic i nal Plant Re port 3, 3, 1-5.<br />
Okoh, O.O., Sadimenko, A.P., Asekun, O.T., Afolayan, A.J. (2008): The ef fects of dry ing on<br />
the chem i cal com po nents of es sen tial oils of Ca len dula officinalis L. Af ri can Jour nal of Bio -<br />
tech nol ogy 7, 10, 1500-1502.<br />
Adamovi}, S.D. (2000): The most im por tant re sults on se lec tion of me dic i nal and ar o matic<br />
plants in Yu go sla via. Pro ceed ings of the First Con fer ence on Me dic i nal and Ar o matic Plants of<br />
South east Eu ro pean Coun tries. Aran|elovac (Yu go sla via), May 29-June 3 2000, 241-249.<br />
Ki{geci, J., Adamovi}, D. (1994): Gajenje <strong>lekovito</strong>g bilja. Nolit, Beograd, s. 199.<br />
62
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Sabo, J., Adamovi}, D., Te{i}, M., Martinov, M., Babi}, M. (1994): Su{enje <strong>hmelj</strong>a i<br />
<strong>lekovito</strong>g bilja u solarnoj su{ari. Me dic i nal Plant Re port 1,1, 74-78.<br />
Sari}, M., Kastori, R., Petrovi}, M., Stankovi}, @., Krsti}, B., Petrovi}, N. (1990): Praktikum<br />
iz fiziologije biljaka. Nau~na knjiga, Beograd, s. 245.<br />
PRELIMINARY INVESTIGATION OF DRYING EFFECT<br />
ON MICROBIOLOGICAL STATUS AND CONTENT OF<br />
ACTIVE COMPONENTS IN Calendula officinalis L.<br />
Adamovi}, S.D., Matavulj, M., Iki}, Ivka, Vasi}, Radica<br />
SUMMARY<br />
A sam ple of fresh in flo res cen ces from a com pre hen sive in ves ti ga tion of Ca len dula<br />
officinalis grown at Ba~ki Petrovac (Vojvodina Prov ince) was used to an a lyze the ef fect of dry -<br />
ing on mi cro bi o log i cal sta tus and con tent of ac tive com po nents of this spe cies. Plant ma te rial<br />
was dried in so lar dryer at 40 o C and at am bi ent tem per a ture, pro tected from ad verse en vi ron -<br />
ment. Stan dard meth ods were em ployed to de ter mine spe cies of mi cro or gan isms and their num -<br />
bers, as well as to an a lyze con tent of to tal ca rot en oids and es sen tial oil of fresh and dried in flo -<br />
res cen ces. The larg est count of bac te ria and moulds and yeasts was found in fresh in flo res cen -<br />
ces, whereas the small est in so lar dried mari gold. In in flo res cen ces dried at room tem per a ture<br />
and those dried in so lar dryer how ever, lower con tent of to tal ca rot en oids and the es sen tial oil<br />
when com pared with fresh in flo res cen ces was re corded.<br />
Key words: Ca len dula officinalis, dry ing, mi cro bial count, ca rot en oids, es sen tial oil<br />
63
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Originalni rad<br />
ME\UZAVISNOST OSOBINA PLODA I SEMENA<br />
ULJANE TIKVE SA LJUSKOM CV. OLIVIJA o<br />
Berenji, J., Sikora, V. *<br />
IZVOD<br />
Rezultati analize me|u<strong>za</strong>visnosti osobina ploda i <strong>seme</strong>na uljane tikve sa ljuskom (Cucurbita<br />
pepo L.) cv. Olivija ukazuju da se u procesu oplemenjivanja masa ploda, masa mesa, masa<br />
<strong>seme</strong>na po plodu, masa <strong>seme</strong>na i sadr`aj ulja mogu kombinovati po `elji s obzirom na slabu<br />
korelaciju izme|u ovih osobina. Masa vla`nog <strong>seme</strong>na po plodu mo`e da poslu`i <strong>za</strong> veoma<br />
pouzdanu procenu mase suvog <strong>seme</strong>na po plodu. Najva`nija komponenta mase <strong>seme</strong>na po<br />
plodu je broj <strong>seme</strong>na po plodu.<br />
Klju~ne re~i: Cucurbita pepo, uljana tikva sa ljuskom, plod, <strong>seme</strong>, sadr`aj ulja, korelacija<br />
UVOD<br />
Pr`eno <strong>seme</strong> uljane tikve sa ljuskom (Cucurbita pepo L.) je popularna poslastica, naro~ito<br />
u balkanskim zemljama, uklju~uju}i i Srbiju (Berenji, 1999, 2007). Po tradicionalnom na~inu<br />
gajenja uljana tikva sa ljuskom je usejavana u kukuruz kao me|uusev. U nedostatku<br />
oplemenjenih sorti gajene su lokalne populacije od „<strong>seme</strong>na sa tavana”. Savremena<br />
tehnologija proizvodnje uljane tikve sa ljuskom se odvija u ~istom usevu primenom<br />
savremene mehani<strong>za</strong>cije <strong>za</strong> va|enje, pranje i su{enje <strong>seme</strong>na (Berenji, 2006; Boji} et al.,<br />
2007). Takva proizvodnja <strong>za</strong>hteva i oplemenjene sorte povoljnih karakteristika <strong>za</strong> gajenje kao<br />
i kvalitetno, deklarisano sortno <strong>seme</strong>. Pro gram unapre|enja proizvodnje uljane tikve u<br />
Institutu <strong>za</strong> ratarstrvo i povrtarstvo Novi Sad obuhvata i uljanu tikvu sa ljuskom (Berenji,<br />
1992). Kao rezultat oplemenjiva~kog rada nastala je sorta Olivija (sl. 1) (Berenji, Divi},<br />
2000). Ova sorta je upisana na sortnu listu Srbije 1995. godine, a dve godine kasnije i na<br />
sortnu listu Ma|arske.<br />
Odr`avanja sorte uljane tikve sa ljuskom Olivija se <strong>za</strong>sniva na ideji stalnog pobolj{anja i<br />
ujedna~avanja ekonomskih karakteristika sorte. Tokom ovog rada na odr`avanju i<br />
umno`avanju, redovno se analizira veliki broj plodova na osobine ploda i <strong>seme</strong>na. Ovaj rad<br />
omogu}ava sagledavanje me|u<strong>za</strong>visnosti osobina ploda i <strong>seme</strong>na {to mo`e da bude od koristi <strong>za</strong><br />
dalje oplemenjivanje uljane tikve sa ljuskom (Gopalakrishnan et al., 1980; Ramachandran,<br />
Gopalakrishnan, 1979).<br />
o Deo rezultata Projekta TR - 20089 Ministarstva <strong>za</strong> nauku i tehnolo{ki razvoj Republike Srbije<br />
* Prof. dr Jano{ Berenji, dr Vladimir Sikora, Institut <strong>za</strong> ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad<br />
64
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Sl. 1 Plodovi uljane tikve sa ljuskom cv. Olivija<br />
Fig. 1 Fruits of hulled seeded oil pump kin cultivar Olivija<br />
MATERIJAL I METOD<br />
U ovom radu su prika<strong>za</strong>ni rezultati merenja raznih osobina 2087 plodova u 1997. godini i<br />
957 plodova u 1998. godini.<br />
U obe godine ispitivanja, merenja su obuhvatila slede}e osobine ploda i <strong>seme</strong>na uljane tikve<br />
sa ljuskom sorte Olivija:<br />
1. Masa ploda je masa ploda sa <strong>seme</strong>nom izra`ena u kg;<br />
2. Masa mesa je masa ploda nakon va|enja <strong>seme</strong>na izra`ena u kg;<br />
3. Vla`no <strong>seme</strong> je masa vla`nog <strong>seme</strong>na po plodu izra`eno u g;<br />
4. Suvo <strong>seme</strong> je masa <strong>seme</strong>na po plodu posle su{enja do vazdu{no suve mase izra`eno u g;<br />
5. Masa <strong>seme</strong>na je masa pojedi~anih zrna koja je izra~unata merenjem mase 50 slu~ajno<br />
odabranih vazdu{no suvih <strong>seme</strong>na iz svakog ploda izra`eno u g;<br />
6. Broj <strong>seme</strong>na izra`ava broj <strong>seme</strong>na po jednom plodu a izra~unat je deljenjem suvog <strong>seme</strong>na sa<br />
masom <strong>seme</strong>na;<br />
7. Sadr`aj ulja u % na vazdu{no suvu masu <strong>seme</strong>na odre|en je metodom NMR.<br />
Dobijeni rezultati su analizirani izra~unavanjem korelacionog koeficijenta i linearne<br />
regresije.<br />
U cilju svo|enja G X E interakcije na najmanju meru, posebna pa`nja je posve}ena<br />
ujedna~enosti pol ja gde su biljke gajene i svim ostalim okolnostima ogleda iz kojeg poti~u<br />
rezultati.<br />
65
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
REZULTATI I DISKUSIJA<br />
Osim nekoliko izuzetaka, korelacioni koeficijenti su bili slabi ili srednje jaki (tab. 1). Na<br />
osnovu ovih korelacionih koeficijenta mogu se doneti razni <strong>za</strong>klju~ci o promeni jedne pod<br />
uticajem promene druge osobine, {to je od va`nosti u oplemenjivanju.<br />
Tab. 1 Koeficijenti linearne korelacije izme|u osobina ploda uljane tikve sa ljuskom cv.<br />
Olivija (u gornjem redu <strong>za</strong> 1997. godinu a u donjem redu <strong>za</strong> 1998. godinu)<br />
Tab. 1 Lin ear cor re la tion co ef fi cient be tween fruit char ac ter is tics of hulled seeded oil pump -<br />
kin cv. Olivija (up per row for year 1997 and lower row for 1998)<br />
Osobina<br />
Trait<br />
Masa ploda<br />
Fruit weight<br />
Masa mesa<br />
Flesh weight<br />
Vla`no <strong>seme</strong><br />
Fresh seed<br />
Suvo <strong>seme</strong><br />
Dry seed<br />
Masa <strong>seme</strong>na<br />
Seed weight<br />
Broj <strong>seme</strong>na<br />
Seed num ber<br />
Masa mesa<br />
Flesh weight<br />
0,999<br />
0,999<br />
Vla`no <strong>seme</strong><br />
Fresh seed<br />
0,573<br />
0,480<br />
0,550<br />
0,444<br />
Suvo <strong>seme</strong><br />
Dry seed<br />
0,573<br />
0,421<br />
0,552<br />
0,387<br />
0,948<br />
0,915<br />
Masa <strong>seme</strong>na<br />
Seed weight<br />
0,473<br />
0,345<br />
0,470<br />
0,336<br />
0,362<br />
0,354<br />
0,433<br />
0,399<br />
Broj <strong>seme</strong>na<br />
Seed num ber<br />
0,320<br />
0,206<br />
0,470<br />
0,176<br />
0,786<br />
0,737<br />
0,796<br />
0,803<br />
-0,157<br />
-0,196<br />
Kriti~ne vrednosti korelacionog koeficijenta <strong>za</strong> n>1000 <strong>za</strong> p=5% je
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Broj <strong>seme</strong>na po plodu je bio najva`nija komponenta prinosa <strong>seme</strong>na po plodu ispitivane<br />
populacije uljane tikve sa ljuskom (graf. 1). Jedna od mogu}nosti iskori{}avanja ove pojave u<br />
praksi jeste obezbe|ivanje {to boljeg opra{ivanja, ~ime bi se mogao pove}ati broj <strong>seme</strong>na po<br />
plodu a samim tim i masa <strong>seme</strong>na po plodu i u krajnjem efektu i prinos <strong>seme</strong>na po jedinici<br />
povr{ine.<br />
Paris i Nerson (1998) su naveli <strong>za</strong>pa`anje da du`i plodovi imaju kra}e <strong>seme</strong> u pore|enju sa<br />
plodovima loptastog ili spljo{tenog oblika. U slu~aju sorte Olivija plodovi su loptastog ili<br />
spljo{tenog oblika {to se smatra po`eljnim oblikom ploda sa stanovi{ta obezbe|ivanja du`ih<br />
<strong>seme</strong>na. U ovom radu masa <strong>seme</strong>na nije poka<strong>za</strong>la zna~ajniju korelaciju ni sa jednim od<br />
ispitivanih svojstava ploda i <strong>seme</strong>na. Iz toga se mo`e <strong>za</strong>klju~iti da je u selekciji mogu}e<br />
kombinovati veliko <strong>seme</strong> sa velikim brojem <strong>seme</strong>na po plodu.<br />
Graf. 1 Me|u<strong>za</strong>visnost izme|u broja <strong>seme</strong>na po plodu i mase suvog <strong>seme</strong>na po plodu uljane<br />
tikve sa ljuskom cv. Olivija<br />
Graph. 1 In ter re la tion be tween seed num ber per fruit and dry seed weight per fruit in hulled<br />
seeded oil pump kin cv. Olivija<br />
Masa <strong>seme</strong>na je va`no svojstvo uljane tikve sa ljuskom. U daljim istra`ivanjima bi trebalo<br />
razjasniti me|u<strong>za</strong>visnost izme|u mase <strong>seme</strong>na sa jedne strane i du`ine i {irine <strong>seme</strong>na sa druge<br />
strane. U praksi je uo~eno je da krupnija zrna nisu dovoljno nalivena. Ova pojava se obja{njava<br />
time, da masa jezgra <strong>seme</strong>na malo varira i <strong>za</strong>to <strong>seme</strong> sa ve}om ljuskom izgleda polu{turo.<br />
Sadr`aj ulja u <strong>seme</strong>nu ne smatra se prioritetnom osobinom kada je u pitanju upotreba <strong>seme</strong>na<br />
uljane tikve sa ljuskom <strong>za</strong> pr`enje i grickanje (Karlovi} et al., 2001). Me|utim, ako se plodovi<br />
uljane tikve sa ljuskom koriste u ishrani stoke (meso <strong>za</strong>jedno sa <strong>seme</strong>nom), ve}i sadr`aj ulja ima<br />
pozitivan uticaj na kvalitet takve krme. Murkovic et al. (1997) su <strong>za</strong>pazli da manja zrna imaju ve}i<br />
procentualni sadr`aj ulja u <strong>seme</strong>nu. U ovom radu takva <strong>za</strong>visnsot nije prime}ena. Veoma niske<br />
vrednosti koeficijenta korelacije izme|u sadr`aja ulja i <strong>seme</strong>na i svih ostalih ispitivanih svojstava<br />
ploda i <strong>seme</strong>na uljane tikve sa ljuskom Olivija ukazuju na mogu}nost istovremenog pove}anja<br />
sadr`aja ulja i <strong>seme</strong>na pri promeni ostalih karakteristika u po`eljnom pravcu.<br />
67
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
ZAKLJU^AK<br />
Rezultati do kojih se do{lo u ovom radu sugeri{u mogu}nost simultanog pobolj{anja va`nih<br />
osobina ploda i <strong>seme</strong>na zbog slabe korelacije izme|u ispitivanih svojstava. Masa vla`nog<br />
<strong>seme</strong>na po plodu mo`e da poslu`i <strong>za</strong> veoma pouzdanu procenu mase suvog <strong>seme</strong>na po plodu<br />
zbog izra`ene korelacije izme|u ova dva svojstva. Najva`nija komponenta mase <strong>seme</strong>na po<br />
plodu je broj <strong>seme</strong>na po plodu.<br />
LITERATURA<br />
Berenji, J. (1992): Tikve. Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong> 23–24, 64–65, 86–89.<br />
Berenji, J. (1995): Sto~na tikva – <strong>za</strong>boravljena krmna kultura. Zbornik radova Instituta <strong>za</strong><br />
ratarstvo i povrtarstvo Novi Sad 23, 529–537.<br />
Berenji, J. (1999): Tikve – hrana, lek i ukras. Zbornik radova Instituta <strong>za</strong> ratarstvo i<br />
povrtarstvo Novi Sad 31, 63–75.<br />
Berenji, J. (2006): Savremena proizvodnja uljane tikve. Zbornik radova 47. Savetovanje<br />
industrije ulja „Proizvodnja i prerada uljarica“, Herceg Novi, 2006, 161–167.<br />
Berenji, J. (2007): Hemijska, nutritivna i farmakolo{ka vrednost uljane tikve-golice<br />
(Cucurbita pepo L.). Zbornik radova Instituta <strong>za</strong> ratarstvo i povrtarstvo Novi Sad 43, 149–159.<br />
Berenji, J., Divi}, Slobodanka (2000): Nove sorte uljane tikve. Zbornik izvoda “Tre}i<br />
Jugoslovenski nau~no-stru~ni simpozijum iz selekcije i <strong>seme</strong>narstva – III JUSEM”, Zlatibor,<br />
2000, 177.<br />
Boji}, S., Martinov, M., Berenji, J. (2007): Razvoj ma{ina <strong>za</strong> separaciju i preradu <strong>seme</strong>na<br />
tikve. Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong> 39, 80, 76–81.<br />
Gopalakrishnan, T.R., Gopalakrishnan, P.K., Pe ter, K.V. (1980): Vari abil ity, heritability and<br />
cor re la tion among some polygenic char ac ters in pump kin. In dian J. Agric. Sci. 50, 12, 925-930.<br />
Karlovi}, \., Berenji, J., Recseg, K., Kõvári, K. (2001): Savremeni pristup uljanoj tikvi<br />
(Cucurbita pepo L.) sa posebnim osvrtom na tikvino ulje (Oleum cucurbitae). Zbornik radova<br />
42. Savetovanja industrije ulja „Proizvodnja i prerada uljarica“, Herceg Novi, 2001, 177–182.<br />
Mudra, A., Neumann, D. (1952): Probleme und Ergebnisse der Münchenberger<br />
Ölkürbiszüchtung. Züchter 22, 99–105.<br />
Murkovic, M., Winkler, J., Pfannhauser, W. (1997): Im prove ment of the qual ity of pump kin<br />
seed (Cucurbita pepeo L.) by use of clus ter anal y sis. Ab stract book of the 1st In ter na tional ISHS<br />
Sym po sium on Cu cur bits, Adana, Tur key, 1997, 5.<br />
Paris, H.S., Nerson, H. (1998): As so ci a tion of seed size and di men sions with fruit shape in<br />
Cucurbita pepo. in: J.D. McCreight, ed. Cucurbitaceae ‘98 – Eval u a tion and En hance ment of<br />
Cu cur bit Germplasm. 230-234.<br />
Ramachandran, C., Gopalakrishnan, P.K. (1979): Cor re la tion and re gres sion stud ies in bit -<br />
ter-gourd. In dian J. Agric. Sci. 49, 11, 850-854.<br />
Schuster, W., Haghdadi, M.R., Mi chael, J. (1974): Inzuchtwirkung und Heterosiseffekt beim<br />
Ölkürbis (Cucurbita pepo L.). Zeitschrift für Pflanzenzüchtung 73, 112-124, 233-248.<br />
68
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
INTERRELATIO<strong>NS</strong> AMONG FRUIT AND SEED<br />
CHARACTERISTICS OF HULLED SEEDED OIL<br />
PUMPKIN CULTIVAR OLIVIJA<br />
Berenji, J., Sikora, V.<br />
SUMMARY<br />
The re sults ob tained by anal y sis of in ter re la tions among fruit and seed char ac ter is tics of<br />
hulled seeded oil pump kin (Cucurbita pepo L.) cv. Olivija sug gest that the fruit weight, seed<br />
weight per fruit, seed mass and seed oil con tent could be changed and com bined as re quired due<br />
to a weak cor re la tion be tween these char ac ter is tics. The fresh seed weight per fruit is a re li able<br />
es ti ma tor of the dry seed weight per fruit. The most im por tant com po nent of the seed weight per<br />
fruit has been the seed num ber per fruit.<br />
Key words: Cucurbita pepo, hullef seeded oil pump kin, fruit, seed, oil con tent, cor re la tion<br />
69
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Originalni rad<br />
ZASTUPLJENOST I MOLEKULARNA DETEKCIJA<br />
VIRUSA MOZAIKA KRASTAVCA U USEVU DUVANA<br />
\eki}, Ivana * , Bulaji}, Aleksandra * , Jovi}, Jelena ** , Krnjaji}, S. ** ,<br />
Vu~urovi}, Ana * , Berenji, J. *** , Krsti}, Branka *<br />
IZVOD<br />
Trogodi{njim prou~avanjima pojave i rasprostranjenosti virusa duvana u Srbiji utvr|eno je<br />
da se vi rus mo<strong>za</strong>ika krastavca (Cu cum ber mo saic vi rus, CMV) javlja svake godine sa razli~itom<br />
u~estalo{}u. Tokom 2007. godine na dva lokaliteta gajenja utvr|ena je njegova prevalentnost<br />
kako u pojedina~nim tako i u me{anim infekcijama u odnosu na sve ostale ekonomski zna~ajne<br />
viruse duvana. Usled promena u vidu izra`enih simptoma na li{}u i kr`ljavosti biljaka, CMV<br />
zna~ajno uti~e na smanjenje prinosa i kvaliteta li{}a pa se smatra izuzetno va`nim virusom<br />
duvana <strong>za</strong> na{u zemlju. Stalno prisustvo CMV u usevu duvana i pripadnost grupi ekonomski<br />
{tetnih virusa uslovili su potrebu <strong>za</strong> razvijanjem brzog i pouzdanog protokola <strong>za</strong> molekularnu<br />
detekciju koji bi bio primenljiv u dijagnosti~kim laboratorijama u na{oj zemlji. U toku ovih<br />
istra`ivanja razvijen je i optimiziran brz i preci<strong>za</strong>n protokol <strong>za</strong> molekularnu detekciju CMV u<br />
li{}u duvana primenom specifi~nih prajmera CMVAu1u/CMVAu2d i komercijalnih kitova <strong>za</strong><br />
ekstrakciju totalne RNA i RT-PCR. Kori{}enjem ovih prajmera, ~ije se mesto vezivanja na<br />
genomu CMV nalazi na granicama gena <strong>za</strong> proteinski omota~, umno`en je frag ment du`ine od<br />
847 bp. Dobijeni rezultati ukazuju da se razvijeni postupak <strong>za</strong> molekularnu identifikaciju mo`e<br />
uspe{no koristiti <strong>za</strong> detekciju CMV izolata iz Srbije u duvanu. Serolo{ki metodi i dalje<br />
predstavljaju metod izbora <strong>za</strong> masovna testiranja velikog broja uzoraka, ali razvijeni protokol<br />
molekularne identifikacije predstavlja, zbog svoje izuzetne osetljivosti i specifi~nosti, sredstvo<br />
<strong>za</strong> potvrdu rezultata dobijenih drugim metodima, kao i metod <strong>za</strong> dokazivanje virusa u niskoj<br />
koncentraciji i na~in <strong>za</strong> karakteri<strong>za</strong>ciju CMV izolata poreklom iz Srbije.<br />
Klju~ne re~i: duvan, vi rus mo<strong>za</strong>ika krastavca, u~estalost, ELISA, RT-PCR<br />
UVOD<br />
Vi rus mo<strong>za</strong>ika krastavca (Cu cum ber mo saic vi rus, CMV) je tipi~an predstavnik jednog od<br />
tri roda familije Bromoviridae, po kome je rod i dobio ime, Cucumovirus (Murphy et al., 1995).<br />
* Ivana \eki}, dipl. in`., dr Aleksandra Bulaji}, Ana Vu~urovi}, dipl. in`., prof. dr Branka Krsti},<br />
Univerzitet u Beogradu, Poljoprivredni fakultet, Beograd-Zemun<br />
** Jelena Jovi}, dipl. biolog, dr Slobodan Krnjaji}, Institut <strong>za</strong> <strong>za</strong>{titu bilja i `ivotnu sredinu, Odsek <strong>za</strong><br />
{teto~ine biljaka, Beograd-Zemun<br />
*** Dr Jano{ Berenji, Institut <strong>za</strong> ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad<br />
70
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Prvi put je otkriven 1919. godine kao prouzrokova~ mo<strong>za</strong>ika na krastavcu (Francki et al.,<br />
1979), po ~emu je i dobio ime. Od tada, CMV se pro{irio u mnoge delove sveta i identifikovan je<br />
kao uzro~nik brojnih epidemija kako u pojedina~nim tako i u me{anim infekcijama (Palukaitis et<br />
al., 1992). CMV je jedan od ekonomski najva`nijih virusa koji prouzrokuje vi{e od stotinu<br />
oboljenja na 1000 biljnih vrsta svrstanih u oko 100 familija (van Regenmortel et al., 2000).<br />
CMV se ubraja u grupu op{te rasprostranjenih virusa, ali njegovo dominantno<br />
rasprostranjenje vezuje se <strong>za</strong> umereno tople regione gde su povoljni uslovi <strong>za</strong> razvoj njegovih<br />
vektora, va{i (Shew, Lucas, 1991; Palukaitis et al., 1992). Jedan je od najzna~ajnijih virusa<br />
duvana u Aziji i Evropi, naro~ito [paniji, gde i<strong>za</strong>ziva zna~ajne gubitke u proizvodnji (Shew,<br />
Lucas, 1991). Vi rus mo<strong>za</strong>ika krastavca prisutan je na duvanu i u na{oj zemlji. Prva ispitivanja<br />
rasprostranjenosti virusa duvana iz 1960. godine (To{i}, 1960), na parcelama ogledne stanice<br />
Duvanskog instituta, uka<strong>za</strong>li su na dominantnu pojavu CMV. U ovim istra`ivanjima je utvr|eno<br />
da je vi rus bio prisutan na ~ak 89% biljaka duvana. Sli~ni rezultati dobijeni su i u istra`ivanjima<br />
koja su sproveli Jasni} et al. (2000) i koja upu}uju na zna~ajno prisustvo ovog virusa na duvanu<br />
u na{oj zemlji u periodu od 1995. do 1999. godine. U periodu od 2002. do 2005. godine<br />
<strong>za</strong>stupljenost je bila manja, tako da je CMV bio prisutan u usevu duvana, me|utim ne u<br />
zna~ajnoj meri i nije predstavljao opasnost <strong>za</strong> proizvodnju duvana kod nas (Duki} et al., 2006).<br />
Novija ispitivanja pojave i rasprostranjenosti virusa duvana u na{oj zemlji ukazuju na ponovno<br />
{irenje ovog virusa u usevu duvana, tako da je tokom 2007. godine, CMV bio prevalentan vi rus<br />
na mnogim lokalitetima gajenja duvana (\eki} et al., 2008).<br />
Obzirom da CMV pripada grupi ekonomski va`nih virusa duvana u Srbiji i da je uo~eno<br />
njegovo ponovno progresivno {irenje, cilj ovog rada bio je da se ispita njegova <strong>za</strong>stupljenost na<br />
va`nijim lokalitetima gajenja duvana u Srbiji. Pored toga, u cilju dobijanja {to pouzdanijih,<br />
br`ih i osetljivijih rezultata detekcije, cilj sprovedenih ispitivanja bio je da se osim serolo{ke<br />
identifikacije CMV u usevu duvana, razvije protokol <strong>za</strong> njegovu molekularnu detekciju u<br />
prirodno <strong>za</strong>ra`enim biljkama duvana.<br />
Sakupljanje uzoraka duvana<br />
MATERIJAL I METODI RADA<br />
U toku 2005. godine pregledani su usevi duvana i sakupljeni uzorci sa simptomima virusnih<br />
infekcija na pet lokaliteta gajenja duvana i to: Ba~ki Petrovac, Futog, Bege~, Be{ka i<br />
Mladenovac. Ukupno je sakupljeno 73 uzorka duvana sa razli~itim tipovima simptoma.<br />
U 2006. godini pregledano je sedam lokaliteta: Futog, Kuzmin, Ba~inci, Kukujevci,<br />
Hrtkovci, Golubinci i Be{ka. Tokom pregleda sakupljeno je 107 uzoraka sa simptomima<br />
virusnih <strong>za</strong>ra<strong>za</strong>.<br />
Tokom 2007. godine, obavljen je pregled useva duvana na 10 lokaliteta gajenja u Srbiji i<br />
sakupljeno 132 uzoraka li{}a. Na tri lokaliteta, Ba~ki Petrovac, Futog i Mladenovac usev<br />
duvana je bio sa visokim intenzitetom <strong>za</strong>raze, pa je sakupljen odre|en broj uzoraka sa izra`enim<br />
virusnim simptomima. Na ostalim pregledanim lokalitetima, Golubinci, Bingula, Hrtkovci,<br />
Sremska Mitrovica, Bogati}, Morovi} i Zrenjanin nije bilo simptoma koji bi upu}ivali na<br />
virusnu infekciju te su prikupljene biljke koje su imale promene op{teg izgleda, smanjen porast<br />
ili hlorozu li{}a.<br />
71
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Direktni imunoenzimski metod na plo~i (DAS–ELISA)<br />
primenom poliklonalnih antitela<br />
Prikupljeni uzorci duvana sa simptomima testirani su DAS–ELISA metodom (Clark, Ad -<br />
ams, 1977) primenom komercijalnih poliklonalnih antiseruma specifi~nih <strong>za</strong> detekciju {est<br />
virusa: virusa crti~astog mo<strong>za</strong>ika krompira (Po tato vi rus Y, PVY), virusa mo<strong>za</strong>ika duvana (To -<br />
bacco mo saic vi rus, TMV), virusa bron<strong>za</strong>vosti paradaj<strong>za</strong> (To mato spot ted wilt vi rus, TSWV),<br />
virusa mo<strong>za</strong>ika krastavca (Cu cum ber mo saic vi rus, CMV), virusa mo<strong>za</strong>ika lucerke (Al falfa mo -<br />
saic vi rus, AMV) (Loewe Biochemica GmbH) i virusa prstenaste pegavosti duvana (To bacco<br />
ringspot vi rus, TRSV) (Neogen Eu rope Ltd, Scot land, UK). Specifi~na poliklonalna antitela i<br />
poliklonalna antitela konjugovana sa alkalnom fosfatazom kori{}ena su u razre|enju 1:200 u<br />
odgovaraju}em puferu, osim <strong>za</strong> TRSV kada su antitela kori{}enja u razre|enju 1:500, a<br />
konjugovana antitela 1:4000. Uzorci su pripremani homogeni<strong>za</strong>cijom 1 g li{}a sa 5 ml<br />
ekstrakcionog pufera. Nakon dva ~asa od dodavanja supstrata p-nitrofenilfosfata, intenzitet<br />
bojene reakcije o~itavan je spektrofotometrijski (Microplate reader, DASsrl, It aly), merenjem<br />
absorpcije na talasnoj du`ini od 405 nm. Pozitivnom reakcijom smatrane su vrednosti<br />
absorpcije dva i vi{e puta ve}e od vrednosti apsorpcije negativne kontrole.<br />
Reverzna transkripcija i lan~ana reakcija polimeraze (RT–PCR)<br />
RT-PCR metod primenjen je u cilju molekularne detekcije CMV i potvrde rezultata<br />
dobijenih serolo{kim anali<strong>za</strong>ma. Za ova ispitivanja odabrana su dva izolata sa razli~itih<br />
lokaliteta, izolat 650-07 (Ba~ki Petrovac) i 702-07 (Futog) ~ija je identifikacija obavljena<br />
DAS-ELISA testom. Kao pozitivna kontrola kori{}en je izolat ovog virusa iz paradaj<strong>za</strong><br />
(746-07) (Krsti} et al., 2007), koji je odr`avan u biljkama Nicotiana tabacum cv. Samsun u<br />
kolekciji biljnih virusa Katedre <strong>za</strong> fitopatologiju, Poljoprivrednog fakulteta Univerziteta u<br />
Beogradu.<br />
Izolacija ukupnih RNA iz li{}a prirodno <strong>za</strong>ra`enih biljaka duvana, kao i iz test biljaka<br />
duvana na kojima je odr`avan izolat CMV poreklom iz paradaj<strong>za</strong>, obavljena je primenom<br />
RNeasy Plant Mini Kit-a (Qiagen, Hilden, Ger many), prema uputstvu proizvo|a~a. Za izolaciju<br />
ukupnih RNA iz li{}a duvana izolata 650-07 i 702-07 kori{}eno je 100 mg <strong>za</strong>mrznutog biljnog<br />
materijala prethodno ~uvanog na -80 o C, a ukupne RNA izolata CMV koji je predstavljao<br />
pozitivnu kontrolu izolovane su iz sve`eg lista. Ukupna izolovana RNA kori{}ena je kao<br />
matrica <strong>za</strong> reverznu transkripciju (RT) i lan~anu reakciju polimeraze (PCR) kori{}enjem<br />
prajmera CMV Au1u (5’-CAT GGA TGC TTC TCC RCG AG-3’) i CMV Au2d (5’-CGT<br />
AAG CTG GAT GGA CAA CC-3’), koji umno`avaju seg ment DNK finalne du`ine 847 bp koji<br />
obuhvata kodiraju}i gen <strong>za</strong> proteinski omota~ virusa (Krsti} et al., 2002).<br />
Detekcija CMV izvr{ena je primenom One Step RT-PCR kita (Qiagen, Hilden, Ger many)<br />
prema uputstvu proizvo|a~a. Reakciona sme{a <strong>za</strong> RT-PCR (25 l) sadr`avala je: 5 l 5x Qiagen<br />
One Step RT-PCR pufera (koji sadr`i 12.5 mM MgCl 2 ), 1 l dNTP Miks (koji sadr`i po 10 mM<br />
svakog dNTP, finalne koncentracije u sme{i 400 M), 1 l RT-PCR enzimskog miksa, 1,5 l<br />
svakog prajmera (0,6 M finalne koncentracije), 14 l RNase-free vode i 1 l izolovane ukupne<br />
RNA. Da bi se eliminisala mogu}nost unakrsne kontaminacije tokom pripreme uzoraka,<br />
kori{}ena je negativna kontrola koju su predstavljali svi reagensi potrebni <strong>za</strong> umno`avanje<br />
72
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
DNA, ali je umesto 1 l uzorka dodat 1 l molekularne vode. Osim ove negativne kontrole, u<br />
analizu je uklju~en i uzorak pripremljen iz zdravog li{}a duvana. Reakcija je izvedena<br />
kori{}enjem Thermocycler-a (Biometra, UK) po slede}em protokolu: reverzna transkripcija<br />
50 o C 30 min; inicijalna denaturacija nukleinskih kiselina 95 o C 15 min; denaturacija 94 o C 30 s,<br />
elongacija 58 o C 30 s, ekstenzija 72 o C 30 s (35 ciklusa); finalna ekstenzija 72 o C 10 min.<br />
Uzorci su elektroforetski razdvojeni u 1% agaroznom gelu, obojeni u rastvoru etidi -<br />
jum-bromida finalne koncentracije 0,5 g/ml i posmatrani pod UV transiluminatorom.<br />
Pozitivnom reakcijom smatrana je pojava traka o~ekivane veli~ine 847 bp. Za odre|ivanje<br />
veli~ine umno`enih amplikona kori{}en je marker, MassRuler TM DNA lad der, Mix (Fermentas<br />
Life Sci ences GmbH, Lith u a nia).<br />
Simptomi u polju<br />
REZULTATI<br />
Na svim pregledanim lokalitetima tokom 2005. i 2006. godine intenzitet <strong>za</strong>raze virusima je<br />
bio preko 50%. Naj~e{}e uo~eni simptomi na li{}u duvana bili su: blagi mo<strong>za</strong>ik, upadljivo<br />
{arenilo tipa mo<strong>za</strong>ika, mre`asti mo<strong>za</strong>ik, hrastoliko pro{aravanje, `utilo nerava, <strong>za</strong>dr`avanje<br />
zelene boje oko nerava, nekro<strong>za</strong> nerava, `utilo, crvenkastosme|a (bakarna) obojenost,<br />
nekroti~ne i hloroti~ne pege i {are, nekro<strong>za</strong> ili hloro<strong>za</strong> delova ili celih listova, kao i naboranost,<br />
kovrd`avost, uvijanje i su`avanje liski. Tokom 2005. godine na lokalitetima Bege~ i<br />
Mladenovac i 2006. godine na lokalitetu Ba~inci naj~e{}i simptomi bili su pojava mo<strong>za</strong>ika i<br />
deformacije listova u vidu klobu~avosti.<br />
U toku 2007. godine pregledom 10 lokaliteta gajenja duvana u Srbiji <strong>za</strong>bele`ena je izra`ena<br />
pojava virusnih simptoma na samo tri lokaliteta. Na lokalitetu Ba~ki Petrovac i Futog procenjen<br />
je intenzitet <strong>za</strong>raze od 80%, a glavni simptomi su bili izra`ena kr`ljavost mo<strong>za</strong>i~nih biljaka,<br />
mo<strong>za</strong>ik sa naboranim i klobu~avim li{}em i su`enost liske. Na lokalitetu Mladenovac, gde je<br />
intenzitet <strong>za</strong>raze bio 90%, <strong>za</strong>bele`en je drugi tip simptoma u vidu hrastolikog mo<strong>za</strong>ika ili {ara<br />
nalik na list paprati, nekroti~nih pega i {ara na nervima ili izme|u njih, koncentri~nih<br />
hloroti~nih ili nekroti~nih pega, sivobeli~astih nekro<strong>za</strong> okru`enih sme|im nekroti~nim crticama<br />
ili pucanja lisnog tkiva usled neravnomernog porasta lista.<br />
Serolo{ka detekcija i <strong>za</strong>tupljenost virusa<br />
mo<strong>za</strong>ika krastavca u usevu duvana<br />
Ispitivanjem prisustva i rasprostranjenosti virusa mo<strong>za</strong>ika krastavca, na pet lokaliteta, tokom<br />
2005. godine, vi rus je detektovan na tri lokaliteta (tab. 1), a bio je prisutan u pojedina~nim<br />
(2,74%) ili me{anim infekcijama sa TSWV, PVY ili TMV. Od 73 testirana uzorka<br />
simptomati~nih biljaka duvana, CMV je detektovan u devet (12,33%). Najve}a <strong>za</strong>stupljenost<br />
CMV bila je na lokalitetu Mladenovac, gde je vi rus detektovan u ~ak 54,14% sakupljenih<br />
uzoraka kao i na lokalitetu Bege~ (42,86%) u uzorcima sa simptomima mo<strong>za</strong>ika i izra`ene<br />
klobu~avosti liske (sl. 1).<br />
73
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Tab. 1 Prisustvo i procentualna <strong>za</strong>stupljenost CMV u pojedina~nim ili me{anim<br />
infekcijama u usevu duvana 2005. godine<br />
Tab. 1 CMV pres ence and per cent age of fre quency in sin gle and mixed in fec tions<br />
dur ing year 2005<br />
Lokalitet<br />
(Broj uzoraka)<br />
Lo cal ity (Num ber<br />
of sam ples)<br />
B. Petrovac (29)<br />
Futog (14)<br />
Bege~ (7)<br />
Be{ka (16)<br />
Mladenovac (7)<br />
Ukupno (73)<br />
To tal<br />
Pojedina~na<br />
<strong>za</strong>ra<strong>za</strong><br />
Sin gle in fec tion<br />
Me{ana <strong>za</strong>ra<strong>za</strong> - Mixed nfection<br />
TSWV+CMV PVY+CMV TMV+CMV<br />
Ukupna <strong>za</strong>ra<strong>za</strong><br />
To tal in fec tion<br />
0/29* 0/29 0/29 0/29 0/29<br />
0% 0% 0% 0% 0%<br />
0/14 0/14 1/14 1/14 2/14<br />
0% 0% 7,14% 7,14% 14,28%<br />
1/7 0/7 2/7 0/7 3/7<br />
14,29% 0% 28,57% 0% 42,86%<br />
0/16 0/16 0/16 0/16 0/16<br />
0% 0% 0% 0% 0%<br />
1/7 3/7 0/7 0/7 4/7<br />
14,29% 42,85% 0% 0% 54,14%<br />
2/73 3/73 3/73 1/73 9/73<br />
2,74% 4,11% 4,11% 1,37% 12,33%<br />
Legenda: *broj pozitivnih/ukupan broj testiranih uzoraka<br />
Leg end: *num ber of pos i tive/to tal num ber of tested sam ples<br />
Sl. 1 Mo<strong>za</strong>ik i klobu~avost lista duvana<br />
Fig. 1 Mo saic and blis ter ing of to bacco leaf<br />
Na osnovu serolo{kih anali<strong>za</strong> uzoraka duvana prikupljenih tokom 2006. godine, prisustvo<br />
CMV je detektovano na ~etiri od sedam pregledanih lokaliteta (tab. 2), uglavnom u<br />
pojedina~nim infekcijama. U 3,74% uzoraka detektovana je me{ana infekcija sa PVY. Od 107<br />
sakupljenih i serolo{ki testiranih uzoraka, prisustvo CMV je doka<strong>za</strong>no u 17 uzoraka (15,89%).<br />
74
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
U najve}em procentu CMV je bio prisutan na lokalitetu Ba~inci (41,67%) u biljkama sa<br />
simptomima mo<strong>za</strong>i~ne kr`ljavosti biljaka (sl. 2).<br />
Tab. 2 Procentualna <strong>za</strong>stupljenost CMV u pojedina~nim ili me{anim<br />
infekcijama u usevu duvana 2006. godine<br />
Tab. 2 CMV pres ence and per cent age of fre quency in sin gle and mixed<br />
in fec tions dur ing year 2006<br />
Lokalitet (Broj uzoraka)<br />
Lo cal ity (Num ber of sam ples)<br />
Futog (24)<br />
Kuzmin (9)<br />
Ba~inci (12)<br />
Kukujevci (12)<br />
Hrtkovci (12)<br />
Golubinci (10)<br />
Be{ka (28)<br />
Ukupno (107)<br />
To tal<br />
Pojedina~na <strong>za</strong>ra<strong>za</strong><br />
Sin gle in fec tion<br />
Legenda: *broj pozitivnih/ukupan broj testiranih uzoraka<br />
Leg end: *num ber of pos i tive/to tal num ber of tested sam ples<br />
Me{ana <strong>za</strong>ra<strong>za</strong><br />
Mixed in fec tion<br />
PVY+CMV<br />
Ukupna <strong>za</strong>ra<strong>za</strong><br />
To tal in fec tion<br />
4/24* 2/24 6/24<br />
16,67% 8,33% 25%<br />
3/9 0/9 3/9<br />
33,33% 0% 33,33%<br />
3/12 2/12 5/12<br />
25% 16,67% 41,67%<br />
3/12 0/12 3/12<br />
25% 0% 25%<br />
0/12 0/12 0/12<br />
0% 0% 0%<br />
0/10 0/10 0/10<br />
0% 0% 0%<br />
0/28 0/28 0/28<br />
0% 0% 0%<br />
13/107 4/107 17/107<br />
12,15% 3,74% 15,89%<br />
Sl. 2 Izra`ena kr`ljavost duvana i mo<strong>za</strong>ik na li{}u<br />
Fig. 2 Se vere stunt ing of to bacco plant and mo saic on leaves<br />
75
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Tab. 3 Procentualna <strong>za</strong>stupljenost CMV u pojedina~nim ili me{anim infekcijama u usevu<br />
duvana 2007. godine<br />
Tab. 3 CMV pres ence and per cent age of fre quency in sin gle and mixed in fec tions dur ing year<br />
2007<br />
Lokalitet<br />
(Broj uzoraka)<br />
Lo cal ity (Num ber<br />
of sam ples)<br />
B. Petrovac (42)<br />
Futog (16)<br />
Golubinci (8)<br />
Bingula (6)<br />
Hrtkovci (9)<br />
S. Mitrovica (7)<br />
Bogati} (5)<br />
Morovi} (6)<br />
Zrenjanin (3)<br />
Mladenovac (30)<br />
Ukupno (132)<br />
To tal<br />
Pojedina~na<br />
<strong>za</strong>ra<strong>za</strong><br />
Sin gle<br />
in fec tion<br />
PVY+CMV<br />
CMV+TMV<br />
Me{ana <strong>za</strong>ra<strong>za</strong> – Mixed in fec tion<br />
CMV+AMV<br />
CMV+TSWV<br />
PVY+ CMV+ AMV<br />
PVY+ CMV+ TMV<br />
CMV+ AMV+ TMV<br />
TSWV+ AMV<br />
+ CMV + TMV<br />
Ukupna<br />
<strong>za</strong>ra<strong>za</strong><br />
To tal<br />
in fec tion<br />
14/42* 2/42 4/42 2/42 2/42 6/42 0/42 0/42 2/42 34/42<br />
33,37% 4,76% 9,52% 4,76% 4,76% 14,29% 0% 0% 4,76% 80,95%<br />
0/16 0/16 8/16 0/16 0/16 0/16 4/16 2/16 0/16 14/16<br />
0% 0% 50,00% 0% 0% 0% 25,00%12,50% 0% 87,50%<br />
0/8 0/8 0/8 0/8 0/8 0/8 0/8 0/8 0/8 0/8<br />
0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0%<br />
0/6 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6<br />
0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0%<br />
0/9 0/9 0/9 0/9 0/9 0/9 0/9 0/9 0/9 0/9<br />
0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0%<br />
0/7 0/7 0/7 0/7 0/7 0/7 0/7 0/7 0/7 0/7<br />
0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0%<br />
0/5 0/5 0/5 0/5 0/5 0/5 0/5 0/5 0/5 0/5<br />
0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0%<br />
0/6 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6<br />
0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0%<br />
0/3 0/3 0/3 0/3 0/3 0/3 0/3 0/3 0/3 0/3<br />
0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0%<br />
0/30 0/30 0/30 0/30 0/30 0/30 0/30 0/30 0/30 0/30<br />
0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0%<br />
14/132 2/132 12/132 2/132 2/132 6/132 4/132 2/132 2/132 48/132<br />
10,61% 1,52% 9,09% 1,52% 1,52% 4,55% 3,03% 1,52% 1,52% 36,36%<br />
Legenda: *broj pozitivnih/ukupan broj testiranih uzoraka<br />
Leg end: *num ber of pos i tive/to tal num ber of tested sam ples<br />
Tokom 2007. godine, od 10 pregledanih lokaliteta, CMV je detektovan samo na dva (tab. 3).<br />
U pojedina~nim infekcijama detektovan je na lokalitetu Ba~ki Petrovac (33,37%), gde se javio i<br />
u me{anim infekcijama sa dva, tri ili ~ak ~etiri virusa (tab. 3). Procenat <strong>za</strong>raze je bio visok na<br />
oba lokaliteta gde je utvr|eno prisustvo CMV. Na lokalitetu Ba~ki Petrovac ustanovljeno je<br />
prisustvo CMV u 80,95% testiranih uzoraka, a na lokalitetu Futog u 87,50%. Vi rus je<br />
detektovan u biljkama duvana koje su ispoljavale blagi do izra`eni mo<strong>za</strong>ik, naboranost i<br />
klobu~avost li{}a, kao i u mo<strong>za</strong>i~nim biljkama sa su`enim liskama (sl. 3). Na lokalitetu<br />
Mladenovac, gde su biljke ispoljavale drugi tip simptoma, CMV nije doka<strong>za</strong>n. Ovaj vi rus nije<br />
76
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
detektovan ni u biljkama duvana sakupljenim na drugim lokalitetima, a koje su ispoljavale<br />
netipi~ne simptome u vidu smanjenog porasta i hloroze li{}a.<br />
Sl. 3 Mo<strong>za</strong>ik i su`enost liski<br />
Fig. 3 Mo saic and leaf laminae nar row ing<br />
Molekularna detekcija virusa mo<strong>za</strong>ika krastavca<br />
Optimiziran je RT-PCR protokol <strong>za</strong> molekularnu detekciju CMV u li{}u duvana. U odnosu<br />
na predhodno objavljene protokole (Rizos et al., 1992; Krsti} et al., 2002) izvr{eno je<br />
prilago|avanje potrebne koncentracije prajmera, broja ciklusa amplifikacije i tem per a ture<br />
elongacije. Najve}u osetljivost, specifi~nost i prinos reakcije dao je protokol u kome je finalna<br />
koncentracija prajmera bila 0,6 M, broj ciklusa amplifikacije 35, a temperatura elongacija<br />
58 o C u trajanju od 30 s (sl. 4).<br />
Sl. 4. Detekcija dva izolata CMV iz duvana pomo}u one-step RT-PCR sa<br />
CMV Au1u/CMV Au2d prajmera. Kolone: M-MassRulerTMDNA lad der, Mix<br />
(Fermentas Life Sci ences GmbH, Lith u a nia), 1-izolat 746-07 iz paradaj<strong>za</strong>, 2-izolat<br />
650-07 iz duvana, 3-izolat 702-07 iz duvana, 4-negativna kontrola sa molekularnom<br />
vodom, 5-negativna kontrola sa zdravim li{}em duvana<br />
77
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Prisustvo CMV u dva uzorka duvana sa lokaliteta, Ba~ki Petrovac i Futog potvr|eno je<br />
amplifikacijom gena koji kodira proteinski omota~ virusa primenom specifi~nih prajmera CMV<br />
Au1u/CMV Au2d. Pore|enjem amplifikovanih fragmenata testiranih uzoraka (izolati 650-07 i<br />
702-07 iz duvana) i pozitivne kontrole (izolat 746-07 iz paradaj<strong>za</strong>) sa kori{}enim markerom<br />
(M), utvr|eno je prisustvo fragmenta o~ekivane veli~ine 847 bp (sl. 4), ~iju amplifikaciju<br />
omogu}avaju primenjeni prajmeri. Do amplifikacije nije do{lo u ekstraktu RNA pripremljenom<br />
od ne<strong>za</strong>ra`enog li{}a duvana i negativnoj kontroli (PCR sme{a sa molekularnom vodom).<br />
DISKUSIJA<br />
Serolo{ka testiranja prikupljenih uzoraka duvana sa simptomima virusnih infekcija, na<br />
razli~itim lokalitetima gajenja u Srbiji, poka<strong>za</strong>la su da u~estalost pojave CMV po godinama i<br />
lokalitetima zna~ajno varira. Rezultati trogodi{njih istra`ivanja pojave i rasprostranjenosti<br />
CMV uka<strong>za</strong>li su na stalno prisustvo ovog virusa u usevu duvana u na{oj zemlji. Tokom 2005.<br />
godine CMV je doka<strong>za</strong>n na tri od pet pregledanih lokaliteta, tokom 2006. na ~etiri od sedam, a u<br />
2007. na dva od deset. Na lokalitetima na kojima je prisustvo CMV doka<strong>za</strong>no, broj inficiranih<br />
uzoraka bio je zna~ajan. Zastupljenost CMV iska<strong>za</strong>na kroz procenat testiranih uzoraka u kojima<br />
je vi rus detektovan bila je 54,14% u 2005. godini, 41,67% u 2006., a u 2007. godini na dva<br />
lokaliteta CMV je detektovan u preko 80% testiranih biljaka. U toku pregleda i sakupljanja<br />
uzoraka na ovim lokalitetima procenjen je visok intenzitet <strong>za</strong>raze useva na osnovu prisustva<br />
karakteristi~nih simptoma. Ovi podaci pokazuju da je CMV, na lokalitetima na kojima je<br />
njegovo prisustvo detektovano, bio prevalentan prouzrokova~ navedenih simptoma i<strong>za</strong>zivaju}i<br />
zna~ajne deformacije <strong>za</strong>ra`enih biljaka, a time i velike ekonomske {tete.<br />
Tokom ovih istra`ivanja, CMV je detektovan u pojedina~nim ili me{anim infekcijama sa<br />
drugim virusima duvana. Prve godine ispitivanja utvr|en je ve}i procenat me{anih infekcija sa<br />
TSWV, PVY ili CMV nego pojedina~nih infekcija, druge godine se javio u me{anoj infekciji<br />
samo sa PVY i to u manjem procentu, a tre}e godine je udeo pojedina~nih infekcija bio ve}i od<br />
me{anih, iako je ustanovljena <strong>za</strong>ra<strong>za</strong> nekih biljaka ~ak sa jo{ tri virusa, TSWV, AMV i TMV.<br />
Ranija istra`ivanja sprovedena u na{oj zemlji ukazuju na cikli~nu pojavu ovog virusa u<br />
usevu duvana. Istra`ivanja koja su sproveli Jasni} i saradnici (2000) uka<strong>za</strong>li su na zna~ajno<br />
prisustvo ovog virusa na duvanu tokom 1995. i 1999. godine. U periodu od 2002. do 2006.<br />
istra`ivanja su potvrdila prisustvo ovog virusa, ali je u~estalost njegove pojave bila<br />
<strong>za</strong>nemarljiva, kao i uticaj na proizvodnju duvana u Srbiji (Duki} et al., 2006).<br />
Razlike u pojavi i <strong>za</strong>stupljenosti CMV ne javljaju se samo u <strong>za</strong>visnosti od godine<br />
istra`ivanja, ve} pre svega od lokaliteta gajenja duvana. Tako je 2005. godine CMV doka<strong>za</strong>n na<br />
lokalitetu Mladenovac, ali 2007. godine nije detektovan ni u jednom od testiranih uzoraka<br />
sakupljenih na istom lokalitetu. Suprotno, 2005. godine prisustvo CMV nije doka<strong>za</strong>no na<br />
lokalitetu Ba~ki Petrovac, dok je 2007. godine na istom lokalitetu procenat <strong>za</strong>ra`enosti<br />
testiranih uzoraka bio visok, 87,50%. Razlika u pojavi i <strong>za</strong>stupljenosti virusa duvana je ve}<br />
ranije dokumentovana pojava (Mayunga, Kapooria, 2003). Razlike u pojavi i rasprostranjenosti<br />
CMV potpuno su razumljive kada se zna da <strong>za</strong>vise od izvora inokuluma, vremena ostvarene<br />
<strong>za</strong>raze, populacije vektora i tehnologije gajenja duvana.<br />
Iako je poznato da virusi duvana i<strong>za</strong>zivaju razli~ite tipove simptoma u <strong>za</strong>visnosti od starosti<br />
biljke, uslova spolja{nje sredine, nivoa infekcije i soja virusa, ustanovljeno je postojanje izvesne<br />
78
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
korelacije izme|u tipa simptoma i detektovanog virusa. Obzirom da determinacija nekog<br />
virusnog prouzrokova~a ne mo`e da se <strong>za</strong>sniva samo na simptomatologiji, utvr|ena korelacija<br />
mo`e poslu`iti samo pri izvo|enju preliminarnih <strong>za</strong>klju~aka o CMV kao prouzrokova~u. CMV<br />
je detektovan u li{}u duvana sa simptomima u vidu slabog do izra`enog mo<strong>za</strong>ika, klobu~avosti,<br />
su`avanja liske i mo<strong>za</strong>i~nim kr`ljavim biljkama. Obzirom da se duvan gaji zbog lista, bitno je da<br />
se pored prinosa, ostvari i visok kvalitet lista <strong>za</strong> proizvodnju cigareta. Najzna~ajniji efekti<br />
virusnih <strong>za</strong>ra<strong>za</strong> na duvanu su smanjenje porasta, izra`ena kr`ljavost, deformacije i smanjenje<br />
lisne povr{ine {to direktno dovodi do smanjenja prinosa (Mayunga, Kapooria, 2003; Krsti} et<br />
al., 2006), a {to je uo~eno na svim lokalitetima uklju~enim u ispitivanja. U vi{e slu~ajeva CMV<br />
je doka<strong>za</strong>n u biljkama duvana sa izra`enim simptomima i brojnim deformacijama koji i<br />
zna~ajno smanjuju prinos i kvalitet li{}a.<br />
Iako prisustvo CMV nije utvr|eno na svim pregledanim lokalitetima gajenja duvana u Srbiji,<br />
na pojedinim je njegovo prisustvo utvr|eno u visokom procentu testiranih uzoraka. Ovako<br />
visoka procentualna <strong>za</strong>stupljenost na lokalitetima u kojima je detektovan, kao i ~injenica da se<br />
javlja svake godine na duvanu, govori o neophodnosti preduzimanja mera spre~avanja pojave i<br />
daljeg {irenja ovog virusa u na{oj zemlji.<br />
Kako je CMV ekonomski va`an vi rus <strong>za</strong> mnoge useve {irom sveta, u cilju pouzdane<br />
detekcije, identifikacije i karakteri<strong>za</strong>cije virusa razvijen je ve}i broj metoda <strong>za</strong>snovanih na<br />
razli~itim osobinama virusa. Postoji vi{e serolo{kih metoda <strong>za</strong>snovanih na kori{}enju<br />
monoklonskih ili poliklonskih antitela kojima je omogu}ena pouzdana identifikacija, pa ~ak i<br />
razlikovanje izolata CMV na taksonomskom nivou ni`em od vrste (Porta et al., 1989, Hsu et al.,<br />
2000). Me|utim, molekularne metode <strong>za</strong>snovane na PCR-u, koje su osetljivije i preciznije od<br />
serolo{kih (Bousalem et al., 2000; Jacobi et al., 1998) imaju prednost pri detekciji virusa kada se<br />
nalaze u biljci u niskoj koncentraciji, {to mo`e biti slu~aj i sa nekim izolatima CMV (Zu et al.,<br />
2004). PCR je mnogo pogodniji <strong>za</strong> dobijanje informacija o virusnom genomu i <strong>za</strong> filogenetske<br />
analize. Kombinovano kori{}enje serolo{kih i molekularnih metoda preporu~uje se <strong>za</strong><br />
epidemiolo{ka prou~avanja i prou~avanja varijabilnosti izolata u okviru populacije CMV. U<br />
okviru ovih istra`ivanja razvijen je jednostavan, brz i pouzdan RT-PCR protokol prilago|en <strong>za</strong><br />
primenu u dijagnosti~kim laboratorijama u Srbiji. Sa druge strane ovaj protokol mo`e da<br />
omogu}i ekspertskim laboratorijama na{e zemlje dalji rad na karakteri<strong>za</strong>ciji izolata CMV iz<br />
duvana i drugih doma}ina, odre|ivanju pripadnosti postoje}im podgrupama CMV (S-IA, S-IB<br />
i S-II) i filogenetskim anali<strong>za</strong>ma.<br />
Rezultati molekularne detekcije, potvrdili su prisustvo CMV u testiranim uzorcima listova<br />
duvana. Prajmerima CMV Au1/CMV Au2d, di<strong>za</strong>jniranim <strong>za</strong> amplifikaciju visoko<br />
konzervativnog regiona genoma CMV, uspe{no je iz duvana umno`en seg ment o~ekivane<br />
du`ine od 847 bp. Razvijeni protokol <strong>za</strong> molekularnu detekciju CMV primenom RT-PCR i para<br />
CMV-specifi~nih prajmera potvrdio je njihovu pogodnost <strong>za</strong> detekciju populacije ovog virusa<br />
koja se javlja u va`nim proizvodnim podru~jima duvana u Srbiji. Uvo|enje i primena ovog<br />
protokola u laboratorije i ustanove koje su ovla{}ene <strong>za</strong> detekciju CMV omogu}ilo bi br`u i<br />
osetljiviju dijagnostiku koja bi se mogla koristiti <strong>za</strong> potvrdu rutinskih serolo{kih metoda ili kao<br />
osetljivija metoda <strong>za</strong> dokazivanje CMV u slu~aju niske koncentracije u biljci.<br />
U toku ovih ispitivanja primenjena je molekularna detekcija CMV u jednom koraku („One<br />
Step“ RT-PCR). Reverzna transkripcija (RT) i lan~ana reakcija polimeraze (PCR) izvode se<br />
jedna <strong>za</strong> drugom u istoj reakcionoj tubici, {to je pogodno <strong>za</strong> dijagnosti~ke laboratorije i rutinsko<br />
testiranje. Obzirom da je nivo detekcije CMV ovom molekularnom tehnikom mogu} u malim<br />
79
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
koli~inama (1 mg li{}a) <strong>za</strong>ra`enog li{}a duvana (Rizos et al., 1992) ova metoda se mo`e koristiti<br />
<strong>za</strong> detekciju CMV u zbirnom uzorku napravljenom od tkiva sa razli~itih delova biljke. Ovo je<br />
veoma korisno <strong>za</strong> biljke krupnog habitusa kakav ima duvan. Kori{}enje RT-PCR i<br />
CMV-specifi~nih prajmera u jednom koraku (jednoj tubi) omogu}ava jednostavnu, brzu i<br />
preciznu detekciju, te se kao takva mo`e koristiti u dijagnosti~kim laboratorijama, kao<br />
jednostavna alternativa serolo{kim anali<strong>za</strong>ma.<br />
ZAKLJU^AK<br />
Obavljena ispitivanja <strong>za</strong>stupljenosti CMV u usevu duvana na vi{e lokaliteta u Srbiji uka<strong>za</strong>la<br />
su da se ovaj vi rus redovno javlja i<strong>za</strong>zivaju}i pojavu simptoma kao i zna~ajnu redukciju prinosa.<br />
Pojava i u~estalost ovog virusa, u pojedina~nim ili me{anim infekcijama, veoma su razli~iti u<br />
<strong>za</strong>visnosti od regiona gajenja, ali i godine. Dobijeni rezultati ukazuju da je <strong>za</strong>stupljenost CMV u<br />
nekim usevima duvana u na{oj zemlji veoma razli~ita i da se kre}e od toga da nije detektovan do<br />
toga da je prisutan u epifitoti~nim razmerama <strong>za</strong>ra`avaju}i skoro sve biljke u polju. Upravo<br />
zbog toga, ulo`en je napor da se razvije metod molekularne detekcije i kao alternativa<br />
serolo{kim metodama, i kao metoda koja omogu}ava ve}u osetljivost i pouzdanost u pore|enju<br />
sa ELISA testom. U toku istra`ivanja razvijen je brz i jednostavan protokol <strong>za</strong> molekularnu<br />
detekciju CMV u li{}u duvana primenom specifi~nih prajmera CMVAu1u/CMVAu2d i<br />
komercijalnih kitova <strong>za</strong> ekstrakciju totalne RNA i PCR. Zbog jednostavne primene<br />
odgovaraju}ih dijagnosti~kih kitova preporu~uje se <strong>za</strong> rutinsku upotrebu u laboratorijama koje<br />
se bave dijagnostikom ovog virusa u na{oj zemlji. Kako se na ovaj na~in zbog pove}ane<br />
osetljivosti mogu detektovanti rane <strong>za</strong>raze i niska koncentracija virusa mogu}e je blagovremeno<br />
primeniti odgovaraju}e mere kontrole u cilju dobijanja zdravog useva duvana.<br />
LITERATURA<br />
Bousalem, S., Dallot, S., Guyader, S. (2000): The use of phylo gen etic data to de velop mo -<br />
lec u lar tools for the de tec tion for the de tec tion and geno typ ing of Yam mo saic vi rus. Po ten tial<br />
ap pli ca tion in mo lec u lar ep i de mi ol ogy. J. Virol. Meth ods 90, 25-36.<br />
Clark, M.F., Ad ams, A.N. (1977): Char ac ter is tic of the microplate method of en zyme-linked<br />
immunosorbent as say for the de tec tion of plant vi ruses. J. Gen. Virol. 34, 44-50.<br />
Duki}, N., Bulaji}, A., Berenji, J., \eki}, I., Duduk, B., Krsti}, B. (2006): Prisustvo i<br />
rasprostranjenost virusa duvana u Srbiji. Pestic. Fitomed. 21, 205-214.<br />
\eki} I., Bulaji}, A., Jovi} J., Krnjaji} S., Vu~urovi} A., Berenji J., Krsti} B. (2008):<br />
Molekularna prou~avanja Cu cum ber mo saic vi rus–a iz duvana. IX savetovanje o <strong>za</strong>{titi bilja.<br />
Zlatibor, 24. – 28. novembra 2008. Zbornik rezimea, 72-73.<br />
Francki, R.I.B., Mossop, D.W., Shukla, D.D. (1979): Cu cum ber mo saic vi rus. CMI/AAB<br />
De scrip tion of Plant Vi ruses, No 213.<br />
Hsu, H.T., Barzuna, L., Bliss, W., Perry, K.L. (2000): Iden ti fi ca tion and subgrouping of cu -<br />
cum ber mo saic vi rus with mouse monoclonal an ti bod ies. Vi rol ogy 90, 615-620.<br />
Jacobi, V., Bachand, G.D., Ham elin, R.C., Castello, J.D. (1998): De vel op ment of a mul ti -<br />
plex immunocapture RT-PCR as say for the de tec tion and dif fer en ti a tion of to mato and to bacco<br />
mo saic tobamovirus. J. Virol. Meth ods 74, 167-178.<br />
80
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
Jasni}, S., Bagi, F., Berenji, J., Jelin~i}, K., Mumovi}, J. (2000): Rasprostranjenost viro<strong>za</strong><br />
duvana u Vojvodini. Zbornik radova Nau~nog instituta <strong>za</strong> ratarstvo i povrtarstvo 34, 67-76.<br />
Krsti}, B., Bulaji}, A., \eki}, I. (2007): Ekonomski zna~ajni i karantinski virusi paradaj<strong>za</strong> u<br />
Srbiji. IV Simpozijum o <strong>za</strong>{titi bilja u Bosni i Hercegovini, Tesli}, 11-13. decembar 2007.<br />
Zbornik rezimea, 13.<br />
Krsti}, B., Vico, I., Berenji, J., Duki}, N., Bulaji}, A. (2006): Op{ti principi kontrole<br />
virusnih oboljenja duvana sa posebnim osvrtom na vi rus mo<strong>za</strong>ika duvana. Zbornik radova<br />
Nau~nog instituta <strong>za</strong> ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad 42, 401-412.<br />
Krsti}, B., Vico, I., Chrysostomos, D., Eythimiou, C., Katis, I. N., Berenji, J. (2002):<br />
Molekularna detekcija i delimi~na karakteri<strong>za</strong>cija jugoslovenskih izolata virusa mo<strong>za</strong>ika<br />
krastavca. XII simpozijum o <strong>za</strong>{titi bilja i savetovanje o primeni pesticida. Zlatibor, 25-29.<br />
novembar 2002. Zbornik rezimea, 74.<br />
Mayunga, D.S., Kapooria, R.G. (2003): Incidance and iden ti fi ca tion of vi rus dis eases of to -<br />
bacco in three prov inces of Zam bia. Bul le tin OEPP/EPPO Bul le tin 33, 355 – 359.<br />
Murphy, F.A., Fauquet, C.M., Bishop, D.H.L., Ghabral, S. A., Jarvis, A. W., Martelli, G. P.,<br />
Mayo, M. A., Sum mers, M. D. (1995): Vi rus tax on omy: Sixth Re port of the In ter na tional Com -<br />
mit tee on Tax on omy of Vi ruses. Wien, Aus tria: Sprinder–Vergal, Arch. Virol. 10 (Suppl.),<br />
350-354.<br />
Palukaitis, P., Roossinck, M.J., Dietzgen, R.G., Francki, R.I.B. (1992): Cu cum ber mo saic<br />
vi rus. Adv. Vi rus Res. 41, 281-348.<br />
Porta, C., Devergne, J.C., Cardin, L., Briand, J.P., Van Regemortel, M. H. V. (1989):<br />
Serotype spec i fic ity of monoclonal an ti bod ies to cu cum ber mo saic vi rus. Arch. Virol. 104,<br />
271-285.<br />
Rizos, H., Gumn, V.G., Pares, R.D., Gillings, M.R. (1992): Dif fer en ti a tion of cu cum ber mo -<br />
saic vi rus iso lates us ing the poly mer ase chain re ac tion. J. Gen. Virol. 73, 2099-2103.<br />
Shew, H.D., Lucas, G.B. (1991): Com pen dium of To bacco Dis eases. APS Press.<br />
To{i}, M. (1960): Prilog poznavanju viro<strong>za</strong> duvana u NR Srbiji. Za{tita bilja 61, 61-66.<br />
Van Regenmortel, M.H.V., Fauquet, C.M., Bishop, D.H.L., Carstens, E.B., Estes, M.K.,<br />
Lemon, S.M., Maniloff, J., Mayo, M.A., McGeoch, D.J., Pringle, C.R., Wickne, R.B. (2000):<br />
Vi rus Tax on omy, Clas si fi ca tion and No men cla ture of Vi ruses. Ac a demic Press, S. Diego, CA,<br />
USA, 929-930.<br />
Yu, C., Wu, J., Zhou, X. (2004): De tec tion and subgrouping of Cu cum ber mo saic vi rus iso -<br />
lates by TAS-ELISA and immunocapture RT-PCR. J. Gen. Virol. 123, 155-161.<br />
81
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong>, Vol. 40, No. 81, 2008<br />
FREQUENCY AND MOLECULAR DETECTION OF<br />
CUCUMBER MOSAIC VIRUS IN TOBACCO CROPS<br />
\eki}, Ivana, Bulaji}, Aleksandra, Jovi}, Jelena, Krnjaji},<br />
S., Vu~urovi}, Ana, Berenji, J., Krsti}, Branka<br />
SUMMARY<br />
Three-year in ves ti ga tion of the pres ence and dis tri bu tion of to bacco vi ruses in Ser bia<br />
showed that Cu cum ber mo saic vi rus (CMV) ap peared ev ery year with dif fer ent fre quency. Dur -<br />
ing 2007, in two lo cal i ties CMV was even prev a lent both in sin gle and in mixed in fec tions,<br />
com par ing to all other eco nom i cally im por tant to bacco vi ruses. Due to dis tinct leaf symp toms<br />
and stunt ing of plants, CMV in fec tion causes great crop losses and leaf qual ity de crease and for<br />
that rea son CMV ap pears to be very im por tant to bacco vi rus in Ser bia. Con tin u ous pres ence of<br />
CMV in to bacco crops and its eco nom i cally de struc tive ef fect im plied the ne ces sity for the de -<br />
vel op ment of a rapid and re li able pro to col for CMV mo lec u lar de tec tion which would be ap pli -<br />
ca ble in di ag nos tic lab o ra to ries in our coun try. Dur ing this in ves ti ga tion a rapid and sim ple pro -<br />
to col was op ti mized and de vel oped for mo lec u lar de tec tion of CMV in to bacco leaves, us ing<br />
prim ers CMVAu1u/CMVAu2d and com mer cially avail able kits for to tal RNA ex trac tion as well<br />
as for RT-PCR. In RT-PCR by these prim ers that flank the CMV capsid pro tein gene, a DNA<br />
frag ment of 847 bp was am pli fied in the sam ples of in fected to bacco leaves. Ob tained re sults<br />
show that es tab lished mo lec u lar de tec tion pro ce dure is suit able for re li able and ef fi cient de tec -<br />
tion of to bacco CMV iso lates orig i nat ing from Ser bia. Al though serological meth ods are still<br />
use ful for large-scale test ing of great num ber of sam ples, this pro to col is, due to its high sen si -<br />
tiv ity and spec i fic ity, an im por tant im prove ment in con for ma tion of the re sults ob tained by<br />
other meth ods, in the de tec tion of vi rus low con cen tra tions and in fur ther char ac ter i<strong>za</strong> tion of<br />
CMV iso lates orig i nat ing from Serbia.<br />
Key words: to bacco, cu cum ber mo saic vi rus, fre quency, ELISA, RT-PCR<br />
82
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong> - Bulletin for Hops, Sorghum and Medicinal Plants<br />
UPUTSTVO AUTORIMA ZA PRIPREMU RUKOPISA<br />
^asopis Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong> objavljuje pregledne ~lanke, originalne radove,<br />
prethodna saop{tenja i stru~ne radove iz oblasti <strong>hmelj</strong>arstva, sirkarstva, <strong>lekovito</strong>g, aromati~nog<br />
i <strong>za</strong>~inskog bilja i ostalih alternativnih kultura. Autor predla`e kategoriju rada ali je anonimni<br />
recenzenti kona~no odre|uju. Pregledni rad predstavlja celovit pregled i analizu nau~nog<br />
problema, metoda ili oblasti na osnovu objavljenih radova autora i radova drugih autora.<br />
Originalni rad predstavlja neobjavljene rezultate izvornih nau~nih istra`ivanja i daje odgovor na<br />
postavljeno pitanje.<br />
Autori se upu}uju na ovo uputstvo <strong>za</strong> pravilnu pripremu rukopisa <strong>za</strong> {tampu.<br />
Izgled rada - Tekst rada izraditi u programu Word, Times New Ro man, veli~ina slova 12,<br />
prored 1,5 s uvu~enim prvim redom svakog pasusa. Po`eljno je da rad ima do 10 strana.<br />
Poglavlja - Originalni rad ima slede}a poglavlja: IZVOD, UVOD, MATERIJAL I<br />
METOD RADA, REZULTATI I DISKUSIJA, ZAKLJU^AK, LITERATURA i<br />
SUMMARY. Odeljke unutar poglavlja pisati podebljanim slovima uvu~eno. Pregledni rad ne ma<br />
striktnu formu ali bi trebalo da sadr`i poglavlja: IZVOD, ZAKLJU^AK, LITERATURA i<br />
SUMMARY.<br />
Naslovna strana - Naslov rada treba da je kratak i informativan, napisan velikim<br />
podebljanim slovima i centriran. Ispod naslova treba navesti bez titula prezime autora i prvo<br />
slovo imena <strong>za</strong> mu{karce a puno ime <strong>za</strong> `ene, odvojene <strong>za</strong>rezom podebljanim slovima. U fusnoti<br />
na naslovnoj strani treba navesti titulu, puno ime i prezime autora, nau~no i nastavno zvanje,<br />
naziv i mesto institucije iz koje poti~e autor. Ukoliko autori poti~u iz razli~itih institucija, <strong>za</strong><br />
svakoga treba dati posebnu fusnotu.<br />
IZVOD - Izvod treba da sadr`i osnovne informacije o istra`ivanju i dobijenim rezultatima,<br />
do 150 re~i. Ispod teksta izvoda treba dati 4–6 klju~nih re~i odvojenih <strong>za</strong>rezima.<br />
Tabele, grafikoni i slike - Sve tabele, grafikone i slike treba predati u osnovnom programu i<br />
obliku odvojeno od teksta. U tekstu se treba pozvati na te priloge i objasniti ih, kao i ozna~iti<br />
mesto <strong>za</strong> njih. Prilozi treba da su numerisani, jednostavni i pregledni. Sve rubrike tabela, naslov<br />
tabele i re~i u slikama i grafikonima moraju imati i prevod na engleski jezik. Naslov tabele treba<br />
staviti iznad a naslov grafikona i slika ispod, s prevodom na engleski jezik.<br />
Citati i literatura - Za citate i pozive na literaturu u tekstu treba navesti prezime autora i<br />
godinu izdanja publikacije odvojene <strong>za</strong>rezom u <strong>za</strong>gradi. Ukoliko isti autor ima vi{e radova u<br />
istoj godini, radovi se ozna~avaju malim slovom i<strong>za</strong> godine (Petrovi}, 2000a, 2000b). U slu~aju<br />
dva autora navode se oba (Petrovi} i Jankovi}, 1998) ili (John son and Mar shal, 2000). Ukoliko<br />
ima vi{e autora, navesti ovako (Petrovi} i sar., 1998) <strong>za</strong> tekst na srpskom jeziku ili (John son et<br />
al., 2000) <strong>za</strong> tekst na stranom jeziku.<br />
Literaturne navode u popisu lit er a ture navoditi u originalu po{tuju}i ovu interpunkciju na<br />
slede}i na~in:<br />
<strong>za</strong> monografije ili knjige: prezime autora, inicijal <strong>za</strong> ime (godina izdanja): Naziv<br />
monografije. Izdava~, mesto, ukupan broj strana.<br />
83
Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong> <strong>bilje</strong> - Bulletin for Hops, Sorghum and Medicinal Plants<br />
<strong>za</strong> radove u ~asopisima ili zbornicima radova: prezime autora, inicijal <strong>za</strong> ime (godina<br />
izdanja): Naziv rada. Naziv ~asopisa ili zbornika, volumen, broj, broj strana od–do.<br />
<strong>za</strong> ~lanke u knjizi ili monografiji: prezime autora, inicijal <strong>za</strong> ime (godina izdanja): Naziv rada.<br />
U: Naziv izvora, (ured.) ime urednika, izdava~, mesto, broj strana od–do.<br />
<strong>za</strong> radove saop{tene na skupovima: prezime autora, inicijal <strong>za</strong> ime (godina izdanja): Naziv<br />
rada. Naziv skupa, mesto i da tum odr`avanja skupa, broj strane izvoda.<br />
SUMMARY - U ovom poglavlju treba navesti naslov rada preveden na engleski jezik i<br />
autore kao <strong>za</strong> naslovnu stranu ali bez podataka u fusnoti. Tekst treba pro{iriti dodatnim<br />
informacijama o istra`ivanju i rezultatima, a po`eljno je i pozvati se na tabele i grafikone u radu.<br />
Rukopise treba poslati u jednom primerku u papirnom i elektronskom obliku (disketa ili CD)<br />
s adresom i brojem telefona prvog autora na slede}u adresu: Bilten <strong>za</strong> <strong>hmelj</strong>, <strong>sirak</strong> i <strong>lekovito</strong><br />
<strong>bilje</strong>, Redakcioni odbor, Institut <strong>za</strong> ratarstvo i povrtarstvo, 21470 Ba~ki Petrovac. Autori su<br />
obavezni da urade prvu korekturu sloga. Redakcioni odbor <strong>za</strong>dr`ava pravo tehni~ke i jezi~ke<br />
ispravke teksta.<br />
84