Ecofisiologia
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L’odore che sentiamo è dovuto all’unione di tutti i composti presenti.
Le tecniche cromatografiche ci permettono di separare i composti e analizzarli singolarmente. Ogni tecnica
è finalizzata all’analisi di determinate classi di composti.
Basi della cromatografia: 44
45
La fase mobile è la componente principale che cambia da una tecnica all’altra, la fase stazionaria è fissa. Le
molecole vengono separate grazie alle diverse affinità con le due fasi. La fase mobile passa nella fase
stazionaria trascinando con sé il campione: in base all’affinitàciascuna molecola uscirà in tempi diversi dalla
colonna (eluisce dalla colonna).
GC: il gas (fase mobile) deve essere il più inerte possibile per non reagire con il campione. Es. H 2
(generato per idrolisi dell’acqua. Ar e N poco usati.
2 2
HPLC Fase mobile = solventi (H2O, esano, ac. acetico, metanolo, esanolo)
TLC
Il risultato dell’analisi è un cromatogramma: 46
47
L’iniezione del campione è un fenomeno istantaneo, puntiforme di una piccola aliquota. Si inietta un
campione liquido, ma la camicia dell’iniettore è a circa 280°C, quindi volatilizza subito, poi il carrier (gas)
trasporta il campione lungo la colonna (fase stazionaria). 48
49
50
51
52
53
Ci sono diversi tipi di detector, in base alla tecnica cromatografica:
FID: analisi quantitativa, si basa sulla produzione di ioni grazie ad una fiamma ad idrogeno. I VOCs
-
bruciando producono cationi, anioni ed e che vengono rilevati sottoforma di corrente, in base
all’intensità della corrente si sa la quantità della molecola. È molto sensibile (2 pg/s) e ha una
7
risposta lineare fino a 10 mg. Svantaggio: non ci dice il nome della molecola, si possono usare
standard ma non ne esistono per tutte le molecole!
MSD: analisi qualitative e per gli ultimi anche quantitative. Composto da una sorgente di ioni, un
sistema che separa gli ioni e un sistema che ne rivela la presenza. L’MSD analizza solo le masse delle
cariche (quelle neutre non vengono rilevate). Le molecole cariche possono essere spostate per
attrazione/repulsione, e nel mentre elimino i rumori di fondo: tutti gli MSD hanno pompe del vuoto
per evitare la collisione delle molecole d’interesse con le molecole dell’aria. 54
TLC: tecnica qualitativa, poco sensibile, il detector è il nostro occhio!
J Estrazione analisi
ed GC-MS dei composti
volatili attraverso loimpiego
J di diverse técniche
I PARTE 1
t nistittazione
-1. in corrente di vapore;
'/, Estrazione in solvente organico dei terpeni (piante aromatiche)
I s"pu.
3" tramite TLC
azione terpeni
dei (piante aromatiche)
t Gli estratti saranno analizzati in gascrom atograftaabbinata alla spettrometria di
t (GC-MS)
massa (Parte 2)
I Distillazione in ('poC,g\,\l*i,.,r.)
corrente di vapore
La distillazione in.corrente di vapore di i
consente distillare composti aromatici a una
al
temperature inferiore di
loro punto ebollizione la
sfruttando loro facilità di
: volatllizzazione trascinate dal vapor La
d'acqua. distillazione in di
corrente vapore
p.|
viene utilizzata maggior parfe delle piante aromatiche. Generalmente pàrrte
te
lu
si
aromatiche distillano allo stato fresco perché loro
una conservazione,
: pràtratta
per poche
anche può pro""rri
ore innescare di ferment azione di
capaci distrulgere in
parte I'essenza di
o alterarne irrimediabilmente la fragr d,elprofumo.
anza
T il
Prima della distillazione materiale deve essere manipolato efficacemente per
il
ottenere massimo il
rendimento durante di
processo Gli oli
estiazione. essenziali
per in
ottenuti distillazione di
corrente non
vapore, identici
sono alle sostanze
aromatiche presenti nelle piante, risultano più
ma o meno modificati, si formano così
a
nuove molecole partire dai per
T precursori ciclizzazione, L
polimeriz zazione,.
perossidazione. )
ossidazione,
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Procedura: \
t--c,ir.
I Ir.-l
", è in
ì.leiia figura nero
schematizzato un
'ùti/t
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c, cobatore.
'tffi b" _ e
t
cd 1) Il da
materiale distillare viene
I posto nel pallone
a f,
\bN 2) acqua
f', Aggiungere distillata
I (150m1 circa)
3) Assemblare apparato di
distillazione viene assemblato ;
4) Il il
pallone con materiale da
distillare è riscaldato attraverso una fiamma
(ATTENZIONE!)
libera
T 5) Dal dell'ebollizione,la
momento distillazione è per
condotta circa
l-2 ore
T Al
6) termine del di
processo distillazione il
si lascia raffreddare tutto
I l'olio
raccoglie
e si di
ricordandosi eliminare prima
per I'acqua di
distillazione
L'acqua la
bollendo estrae componente essenziale che al
evapora insieme vapore
Il
acqueo' vapore misto con composti il
a
essenziali altraverso
pass gqlletto,re (camera
il
b) e in
a,
sale verso qggdgqq4lgg
I continuità con l'ambiente esterno. Nel
i
condensatore vapori vengono condensati I'emulsione
e lattiginosa liquida (acqua ed
olio essenziale) nella A
cade camera b. punto
questo I'emulsione divide,
si olio
I sopra
in
e acqua sotto, b,
sempre l'acqua in il
e viene
eccesso spinta verso dal
basso peso,
c in
rifluisce d
attraversa e poi
per ritomare al pallone Tutto
attraversando e. cio
I di
permette nella
avere b
camera livello pur
sempre stesso
1o aumentando la quantità
di olio galleggiante
essenziale sull'acqua.
I Estrazione
l' con organico
solvente
in
Scopo: estrazione solvente terpeni tricomi
dei ghiandolari
dai sulla superficie
fogliare delle piante aromatiche. purifi
Successiva cazione estrazione
ed
liquido/liquido.
I Procedura:
. I
circa di kb
Pesare
I 2-3 *)
(
s
2' In mortaio
un aggiungere al maieriale il
(piante
vegetale aromatiche) solvente
I i--:_- (etanolo l0
proporzione
qrganjco assoluto) in (peso/volume) *, .l*-
^ 1 : { '-,.
vegetale
3. I
il
Frantumare materiale " J
gill@ ottenuto
4. il 1"'"1'l
1l
in un ml
da liquido
lillfe1g
5. il
Trasferire filtrato tubi
in di vetro .,1
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I all'eluato
Aggiungere paio pipettate
un di
di
6. sotto chimica
esano cappa e acqua
| : -
i
o-,io-,
la fasi
rqot
per taseparazlo"'
facilitare
distillata i
di l
separazione -.
LILaI'c urtl)rr lrqtai::
-\r." - trC1L.{,1..
Vortgxare
7.
I pjgette di
Con Pgte_yr vetro,
8. un
tappate contenenti
con cotone certaquantità
e di
p* l',n,;T*
ì::;?-.i>\(
L*
Vgqgr,?"idto
Trasfèrire pipetta
la
con la vial
9. Pasteur in
superiore di vetro (sotto
fase una cappa)
I essenzi"lf
(TLC)
Cromatografia strato sottile oli
su degli
I Materiale di gel
- di
Lastrine per
silice cromatografia (con indicatore$uorescente)
F254-
I vetro i
- di
Capillare kdL-t ]
Oli
- sciolti in
o
essenziali standard esano
I - Camera cromatogr ca
aft vlv)
di
Miscela solventi.(esan1
- acido acetico
: 80:20:2
ltif _acetato:
;*.,i:t\a)
"* \v:*cl
:r Bsecuzione "?'n'.r;' \,.,-)
(6Tî*
1. al.5 TLC
linea
una matitauna cm
con dal fondo della
Segnare lastra
2. il
Applicare punto
di
capillare
con goccia nel
una campione sulla
segnato lastra
cromatograftca far
e asciugare.
3. di di
totale far
macchie,
Depositare un avendo cura asciugare
5 tra una
bene
I'altra.
macchia e
4. di
in
Mettere la lastra un'opportuna
sviluppo
una camera satulata di
miscela
da
I 2vlv) 23
(esano: dietiletere: formico
solventi :
acido I
:
I 80:'1.&: S
Y
5. la
di sviluppo
la fino
Chiudere camera procedere
lasciar
| e separazione a
il
F quando non
solvente si arresta
6.
L Far la cromatografica
asciugare bene lastra alla
successivamente esporla luce
e
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organismica.
e la chimici, evolutivi ambientali.
e
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a àóClimìtamenti vaiiazionìàllTnterno
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Processisulla popolazione: popolazioni
di
a di
separazione differenticon
scala variazionigeniche e
adattamenti evolutivi. problema
a Come riconosce adattamento
si ambientale: il
un "trascinamento" adattamenti
del di non
pressione quellievolutivi
sotto parte
selettiva diretti.
di
da
problemigenerali:
grandi limiti assolutie
a relativi della
I biologia animale.
concettidi relazioni
a dimensionali allometrie.
I e le
Regolazione limiti
conformità:
a costi,
e vantaggi.
e
Metabolismo problemi
aerobico
a non, ossigeno discala.
e
e
Disponibilità diossigeno
a in in ambienti
aria, acqua ipogei.
e
risposta ipossica generale
a La come esempio di meccanismíconservati:
insieme di adattamenti
all'altitudine vita
alla ipogea.
e
Temperatura: limiti
a termici, dell'endotermia.
conseguenze
Aria-acqua-terra movimento ottenibili.
del
costi
a risorse
e
Adattamenti ritmi,
sensoriali
a visione fare luce.
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DESCRIZIONE APPUNTO
Introduzione alla fisiologia ambientale vegetale.
Risposte delle piante alla temperature (meccanismi di risposta al freddo e al calore).
Relazioni idriche nelle piante: meccanismo di risposta alla siccità.
Risposte delle piante alla radiazione solare UV-B e conseguenze della diminuzione dell’ozono stratosferico.
Effetto dell’aumento globale della CO2 e della temperatura.
Fotosintesi e fattori biotici.
Respirazione e fattori ambientali.
Stress nutritivo e tossicità.
Effetti ambientali sui cicli vitali.
Biochimica ecologica. Fitochimica ecologica. Ecosistemi ed ecofisiologia vegetale.
Risposte degli organismi vegetali a fattori biotici.
Competizione: competizione fra piante.
Relazioni tritrofiche piante-erbivoro-predatore/parassita.
Interazioni delle piante con l’ecosistema esterno.
Ricerca di base e applicata per la valutazione dell’interazione di fattori ambientali e di sistemi di colture sull’efficienza fisiologica delle piante.
Effetto dei parametri ambientali sulla via di trasduzione del segnale. Analisi molecolare dell’adattamento delle piante all’ambiente.
Valutazione delle risposte fisiologiche tramite tecniche analitiche avanzate.
Introduzione alla fisiologia ambientale (ecofisiologia) degli animali: Hochachka e Somero, la unità biochimica e la diversità organismica. Limiti fisici, chimici, evolutivi e ambientali.
Processi sulla scala dell’individuo: acclimatamenti e variazioni all’interno della life-history.
Processi sulla scala di popolazione: separazione di popolazioni differenti con variazioni geniche e adattamenti evolutivi.
Come si riconosce un adattamento ambientale: il problema del “trascinamento” di adattamenti non sotto pressione selettiva da parte di quelli evolutivi diretti.
I grandi problemi generali: limiti assoluti e relativi della biologia animale.
I concetti di relazioni dimensionali e le allometrie.
Regolazione e conformità: costi, limiti e vantaggi.
Metabolismo aerobico e non, ossigeno e problemi di scala.
Disponibilità di ossigeno in aria, acqua e in ambienti ipogei.
La risposta ipossica come esempio generale di insieme di meccanismi conservati: adattamenti all’altitudine e alla vita ipogea.
Temperatura: limiti termici, conseguenze dell’endotermia.
Aria-acqua-terra costi del movimento e risorse ottenibili.
Adattamenti sensoriali Luce, ritmi, visione e fare luce.
I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher chiararik di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Ecofisiologia e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Torino - Unito o del prof Levi Renzo.
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