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Auer Constance (2017)

Weitere Beteiligte (Hrsg. etc.):
Präparative Aufreinigung von 13C - markierter Indol-3-essigsäure mittels RP - HPLC
FH Wr. Neustadt;

Link zum Volltext:

Kurzfassung in Deutsch

Der Schadpilz Fusarium graminearum (F.g.) ist Verursacher der Pflanzenkrankheit Ährenfusariose (engl. fusarium head blight FHB) von Weizen, sowie der Kornfäule von Mais, welche weltweit zu großen Ernteverlusten führen. Darüber hinaus ist der Schadpilz fähig, für die Gesundheit von Mensch und Tier, gefährliche Gifte (sog. Mykotoxine) zu bilden. Zur Entwicklung von Maßnahmen gegen FHB wird, im Rahmen des Forschungsprojektes SFB - Fusarium, an der Entschlüsselung der Wechselwirkung zwischen F.g. und dem, durch ihn infizierten Weizen auf metabolischer Ebene gearbeitet. Im Fokus steht unter anderem der Metabolit Indol-3-essigsäure (IES), auch bekannt als Auxin. Diese Substanz ist ein in Pflanzen natürlich vorkommendes Hormon (Phytohormon), welches als Regulator in Wachstums-, und Differenzierungsprozessen fungiert. Neben Pflanzen sind auch Schadpilze fähig dieses wachstumsfördernde Phytohormon zu bilden. Diese Eigenschaft spielt bei der Infektion der Pflanze durch F.g. eine große Rolle. Aktuelle Forschungen weisen darauf hin, dass der Schadpilz durch die Bildung von IES die Abwehr der Pflanze manipuliert. In zukünftig folgenden Versuchen soll die anschließende Metabolisierung dieser IES in der Pflanze untersucht werden. Hierfür ist der Metabolit IES in vollständig isotopenmarkierter Form notwendig. Ziel der Masterarbeit war die Entwicklung und Anwendung eines Aufreinigungsverfahrens zur Gewinnung der 13C - isotopenmarkierten IES. Die Synthese der 13C10 - IES wurde durch die Arbeitsgruppe von Prof. Gerhard Adam (DAGZ BOKU) unter Einsatz von Tryptophandecarboxylase (TDC) und Fusarium graminearum Stamm PH1 durchgeführt. Die anschließende Isolierung der 13C - markierten Indolessigsäure war Gegenstand der vorliegenden Arbeit und erfolgte auf Basis von Flüssig/Flüssig Extraktion und Fraktionierung mittels präparativer UmkehrphasenChromatographie (RP HPLC). Nach Umsetzung von 70 mg Trp über TAM und Aufreinigung wurden rund 25 mg des markierten Produktes mit einer relativen Reinheit von 98 % und einer Ausbeute von 36 % gewonnen. Diese 13C10 - IES wird in Zukunft für Experimente zur Identifizierung der, aus IES entstehenden Moleküle, eingesetzt.

Kurzfassung in Englisch

The scope of this master thesis was the preparative purification of uniformly 13C10 - labeled indole-3-acetic acid (13C10 - IES) with a high degree of 13C enrichment. The harmful fungus Fusarium graminearum (F.g.) is cause of the wheat plant disease - fusarium head blight (FHB) - as well as the maize disease corn rot which lead to great crop loss worldwide. Furthermore, the fungus is capable of synthesizing hazardous mycotoxins that are harmful to the health of humans and animals. To develop measures against FHB, scientists work on deciphering the interaction between F.g. and the infected wheat on metabolite level, within the scope of the research project SFB Fusarium. The focus is set on the metabolite indole-3-acetic acid (IES, also known as auxin) amongst others. This substance is a naturally occurring phytohormone which plays a role in regulation of developmental and differentiational processes. Fungi are also capable of synthesizing this growth-inducing hormone. This property has a vital role in the infection of plants by F.g.. Current research suggests that the F. graminearum manipulates the response of the infected hostplants through synthesis of IES. As a future prospect for further research, the metabolism of IES in plants will be examined using fully isotopically labeled metabolites. The goal of this master thesis was the development and adaptation of a purification mathod to obtain fully 13C labeled IES. The synthesis of 13C10 - IES was performed by the research group of Prof. Gerhard Adam (DAGZ BOKU) using tryptophandecarboxylase (TDC) and an optimized F.g. strain (PH-1). The subsequent isolation of labeled IES was the main subject of this thesis and was pursued with liquid-liquid extraction and fractioning by preparative reversed-phase chromatography (RP-HPLC). The conversion of 70 mg Trp via TAM lead to about 25 mg labeled product with a relative purity of 98 % and a yield of 36 %. The obtained 13C10 - IES will be used in future experiments to identify the biotransformation products that arise from IES.

Allgemeine Angaben

Hochschule: FH Wr. Neustadt
Studiengang:
SWD-Schlagwörter:
Freie Schlagwörter: Fusarium graminearum,Indol-3-essigsäure (IES),13C10 – Auxin,präparative RP-HPLC-Methode,Fusarium graminearum,indol-3-acetic acid (IAA),13C10 – auxin,preparative RP-HPLC method
Freie Schlagwörter (Englisch):
DDC-Sachgruppe:
Sonstige beteiligte Institution:
Dokumentart: Diplomarbeit, Masterthesis etc.
ISBN:
Quelle:
Sprache:
Umfang: 119
1. Gutachter: A.o.Univ. Prof. Dipl.-Chem. Dr. Schuhmacher Rainer
2. Gutachter:
Verbund-ID-Nr.:
Begleitmaterial
Ang. z. Inhalt
Bibliotheks-Nr.
Einreichdatum: 3. 2017
Bemerkung:


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