Galactoglucomannan oligosaccharides alleviate cadmium stress in Arabidopsis

Kučerová, Danica; Kollárová, Karin; Zelko, Ivan; Vatehová, Zuzana; Lišková, Desana

doi:10.1016/j.jplph.2013.12.012

Cited by 14 publications

(3 citation statements)

References 58 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Another possibility is the involvement of oligosaccharins, cell wall-derived bioactive molecules. However, as oligosaccharins failed to affect Cd distribution and accumulation (Kučerova et al 2014), their role in enhanced transportation of Pb, which is a far less mobile element, is even less probable. Thus, further studies are required to look into this interesting phenomenon.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Organic amendments enhance Pb tolerance and accumulation during micropropagation of Daphne jasminea

Wiszniewska

Muszyńska

Hanus-Fajerska

et al. 2016

Environ Sci Pollut Res

View full text Add to dashboard Cite

The study investigated the effects of organic amendments: pineapple pulp (PP) and agar hydrolyzate (AH), on micropropagation and Pb bioaccumulation and tolerance in a woody shrub Daphne jasminea cultured in vitro. The amendments were analyzed for their content of carbohydrates, phenolic acids, and phytohormones and added at a dose of 10 mL L−1 to the medium containing 1.0 mM lead nitrate. Micropropagation coefficient increased by 10.2–16.6 % in PP and AH variants, respectively. Growth tolerance index increased by 22.9–31.8 % for the shoots and by 60.1–82.4 % for the roots. In the absence of Pb, the additives inhibited multiplication and growth of microplantlets. PP and AH facilitated Pb accumulation in plant organs, especially in the roots. PP enhanced bioconcentration factor and AH improved Pb translocation to the shoots. Adaptation to Pb was associated with increased accumulation of phenolics and higher radical scavenging activity. Medium supplementation, particularly with AH, enhanced antiradical activity of Pb-adapted lines but reduced the content of phenolic compounds. The study results indicated that supplementation with organic amendments may be beneficial in in vitro selection against lead toxicity.

show abstract

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Organic amendments enhance Pb tolerance and accumulation during micropropagation of Daphne jasminea

Wiszniewska

Muszyńska

Hanus-Fajerska

et al. 2016

Environ Sci Pollut Res

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Também foram identificadas 27 subclasses, dentre as quais destacam-se C05G (30%), A01N (29%), CO5F (11%) e A01P (10%) que referem-se a misturas de fertilizantes com substâncias que não possuem atividade especificamente fertilizante, como biocidas (pesticidas, herbicidas), reguladores do crescimento de plantas e condicionadores do solo, dentre outros e fertilizantes orgânicos resultantes do tratamento de lixo ou refugos (Figura 3). Essa observação reforça o conhecimento de que oligossacarídeos podem desempenhar funções diversas no metabolismo de plantas, atuando, por exemplo, desde a promoção do crescimento de brotos e raízes e na melhoria de parâmetros fotossintéticos (Suzuki et al, 2002;Idress et al, 2011) até a proteção contra patógenos e estresses causados por metais pesados (Vera et al, 2012;Kucerová et al, 2014). Uma série de outras funções associadas ao crescimento, desenvolvimento e defesa de plantas também são atribuídas a oligossacarídeos, conforme revisado por CABRERA et al (2013).…”

Section: Praticamente Todos Os Documentos De Patentes Se Enquadraram unclassified

Technological Forecasting: Oligosaccharides in Agricultural Preparations

Maia¹,

Maciel²,

Moreira³

2020

RGEINTEC

View full text Add to dashboard Cite

The increasing global consumption of fertilizers and the consequent environmental concerns stimulate the development of technologies that simultaneously promote increased agricultural productivity and minimize environmental damage. An alternative that meets these requirements would be the combined use of naturally occurring plant stimulants with the commonly used fertilizers. In this context, oligosaccharides appear as potential plant biostimulants. With this work, the objective was to carry out a technological forecasting through the search for patents related to agricultural preparations containing oligosaccharides in their composition. The research was done in the European Patent Office (EPO), in the patent search platform of Latin America and Spain (Latipat) and in the National Institute of Industrial Property (INPI) databases. The results showed that there was a large increase in the number of patent deposits related to oligosaccharides in agriculture in the last five years, as well as a strong trend in the use of chitosan oligosaccharides. China is the main patent holder of the area and Brazil, despite not be a generator of this technology, is in a favorable position to invest in this field.

show abstract

“…Αποτελούν το κύριο κλάσµα της ηµικυτταρίνης της ξυλώδους βιοµάζας των γυµνόσπερµων και οι ακετυλιωµένες γαλακτογλυκοµαννάνες διακρίνονται στις πλούσιες σε γαλακτόζη και αντίστοιχα στις φτωχές (Lundqvist et al, 2002;Willför et al, 2008). Οι ακετυλιωµένες γαλακτογλυκοµαννάνες απαντώνται στα γυµνόσπερµα όπως η Picea abies (Lundqvist et al, 2002), στα αγγειόσπερµα όπως στα Rubus fruticosus (Cartier et al, 1988), spruce (Willför et al, 2008), Dendrobium huoshanense (Pan et al, 2012), Arabidopsis thaliana (Kučerová et al, 2014) και στα πτεριδόφυτα (Bailey and Pain, 1971 (Chauhan et al, 2015;Kaira et al, 2016;Songsiriritthigul et al, 2010;Zang et al, 2015). Ο µύκητας P. pastoris έχει ευρέως χρησιµοποιηθεί για την έκφραση ενδοµαννανασών από είδη του γένους Aspergillus (Dilokpimol et al, 2011;Harnpicharnchai et al, 2016;J.…”

Section: η ύπαρξη και δοµή της µαννάνηςunclassified

Διεργασίες Υδρόλυσης Λιγνινοκυτταρινούχου Βιομάζας Με Τη Χρήση Καινοτόμων Μικροβιακών Βιοκαταλυτών Για Την Παραγωγή Βιοκαυσίμων

Katsimpouras¹,

Κατσίμπουρας²

View full text Add to dashboard Cite

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή εξετάστηκαν διεργασίες ενζυμικής υδρόλυσης προκατεργασμένης λιγνινοκυτταρινούχου βιομάζας σε υψηλές αρχικές συγκεντρώσεις στερεών με σκοπό την παραγωγή βιοκαυσίμων, με ιδιαίτερη έμφαση στη βιοαιθανόλη. Επιπλέον, μελετήθηκε η παραγωγή, ο βιοχημικός χαρακτηρισμός και η τεχνολογική αξιοποίηση τεσσάρων καινοτόμων ενζύμων, μιας ξυλανάσης και μιας μαννανάσης από το θερμόφιλο ασκομύκητα Myceliophthora thermophila και δύο εστερασών του γλυκουρονικού οξέος της ημικυτταρίνης από τους βασιδιομύκητες Artolenzites elegans και Trametes ljubarskyi. Η κύρια πηγή λιγνινοκυτταρινούχου βιομάζας που χρησιμοποιήθηκε ήταν τα στελέχη αραβόσιτου ενώ σε ορισμένες περιπτώσεις χρησιμοποιήθηκαν και ρινίσματα ξύλου οξιάς. Αφού η βιομάζα οδηγήθηκε στην επιθυμητή κοκκομετρία μέσω άλεσης, οι μέθοδοι προκατεργασίας που αξιολογήθηκαν, προκειμένου αυτή να καταστεί ευάλωτη στο μετέπειτα στάδιο της ενζυμικής υδρόλυσης, ήταν η υδροθερμική προκατεργασία ενισχυμένη με αραιό οξικό οξύ, η έκρηξη ατμού με και χωρίς την προσθήκη θειικού οξέος, η προκατεργασία organosolv με χρήση μίγματος νερού/ αιθανόλης και η υγρή οξείδωση με χρήση μίγματος ακετόνης/ νερού. Η αξιολόγηση και η επιλογή των συνθηκών προκατεργασίας πραγματοποιήθηκε με παράγοντες απόκρισης την απελευθέρωση γλυκόζης κατά την ενζυμική υδρόλυση και την παραγωγή αιθανόλης σε κάθε περίπτωση. Επίσης, μελετήθηκαν η επίδραση του ενζυμικού φορτίου και η επίδραση της αρχικής συγκέντρωσης στερεών στη μετατροπή της κυτταρίνης σε γλυκόζη.Στη συνέχεια η προκατεργασμένη, στις επιλεχθείσες συνθήκες, βιομάζα οδηγήθηκε σε διεργασία παραγωγής αιθανόλης ταυτόχρονης σακχαροποίησης και ζύμωσης με ενσωματωμένο ένα προγενέστερο στάδιο ρευστοποίησης/ σακχαροποίησης σε υψηλή συγκέντρωση στερεών με τη βοήθεια αυτοσχέδιου αναμεικτήρα ελεύθερης πτώσης. Η εφαρμογή της παραπάνω διεργασίας σε συνδυασμό με την προκατεργασμένη, στις βέλτιστες συνθήκες, βιομάζα οδήγησε σε υψηλές συγκεντρώσεις αιθανόλης έως και 76 g/L, καθώς και σε υψηλές αποδόσεις (78 %). Ακόμα, υπολείμματα της αλκοολικής ζύμωσης χρησιμοποιήθηκαν για την παραγωγή βιομεθανίου σε μια προσπάθεια ενίσχυσης της ενεργειακής απόδοσης της διεργασίας στα πλαίσια ενός βιοδιυλιστηρίου. Η ανακάλυψη καινοτόμων ενζύμων με ιδιότητες που τα καθιστούν υψηλού βιομηχανικού και τεχνολογικού ενδιαφέροντος αποτελεί σημαντικό βήμα προς την ενίσχυση του ενζυμικού οπλοστασίου εναντίον των μηχανισμών άμυνας του φυτικού κυτταρικού τοιχώματος. Η επιλογή των γονιδίων που κωδικοποιούν τα επιθυμητά ένζυμα πραγματοποιήθηκε μετά από in silico ανάλυση των γονιδιωμάτων των μικροοργανισμών. Τα γονίδια κλωνοποιήθηκαν και εκφράστηκαν λειτουργικά μέσω του συστήματος ετερόλογης έκφρασης της μεθυλότροφης ζύμης Pichia pastoris X33. Ακολούθησε προσδιορισμός των βιοχημικών χαρακτηριστικών των ανασυνδυασμένων ενζύμων, πλήρης χαρακτηρισμός της εξειδίκευσης υποστρώματος, καθώς και προσδιορισμός των κινητικών σταθερών. Στην περίπτωση των εστερασών του γλυκουρονικού οξέος (AeGE15 και TlGE15), ο βιοχημικός χαρακτηρισμός και η κινητική μελέτη πραγματοποιήθηκαν με χρήση ενός συνθετικού, ανάλογου των φυσικών, υποστρώματος, του εστέρα της κινναμυλικής αλκοόλης με D-γλυκουρονικό οξύ. Η συγκεκριμένη κινητική μελέτη αποτέλεσε μια εκ των πρώτων μελετών όπου χρησιμοποιήθηκε φαινολικός εστέρας του D-γλυκουρονικού οξέος, συμβάλλοντας στην προσπάθεια διαλεύκανσης του ρόλου των εστερασών του γλυκουρονικού οξέος στην αποικοδόμηση του φυτικού κυτταρικού τοιχώματος.Επιπλέον, μελετήθηκε η συνεργιστική δράση μεταξύ της ανασυνδυασμένης μαννανάσης της οικογένειας GH26 (MtMan26A) και εμπορικού κυτταρινολυτικού σκευάσματος. Η προσθήκη της MtMan26A είχε ως αποτέλεσμα την ενίσχυση της ενζυμικής υδρόλυσης λιγνινοκυτταρινούχου βιομάζας αυξάνοντας την απελευθέρωση γλυκόζης κατά 12 %. Εν τέλει, η ξυλανάση της οικογένειας GH30 (MtXyn30A) χρησιμοποιήθηκε για την επιτυχή υδρόλυση γλυκουρονοξυλάνης ξύλου οξιάς, καθώς και για την παραγωγή όξινων ξυλοολιγοσακχαριτών οι οποίοι είναι γνωστοί τόσο για την πρεβιοτική τους δράση όσο και για τις ευεργετικές τους ιδιότητες στον ανθρώπινο οργανισμό.

show abstract

Galactoglucomannan oligosaccharides alleviate cadmium stress in Arabidopsis

Cited by 14 publications

References 58 publications

Organic amendments enhance Pb tolerance and accumulation during micropropagation of Daphne jasminea

Organic amendments enhance Pb tolerance and accumulation during micropropagation of Daphne jasminea

Technological Forecasting: Oligosaccharides in Agricultural Preparations

Διεργασίες Υδρόλυσης Λιγνινοκυτταρινούχου Βιομάζας Με Τη Χρήση Καινοτόμων Μικροβιακών Βιοκαταλυτών Για Την Παραγωγή Βιοκαυσίμων

Contact Info

Product

Resources

About