Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Bioaktiva ämnen från barrträdsbark för kontroll av insekter och mikroorganismer
KTH, School of Chemical Science and Engineering (CHE).
KTH, School of Chemical Science and Engineering (CHE).
KTH, School of Chemical Science and Engineering (CHE).
KTH, School of Chemical Science and Engineering (CHE).
2012 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [sv]

Sveriges viktiga skogsindustri är hårt drabbad av angrepp från insekter och mikroorganismer. En insekt som gör stor skada på barrträd är snytbaggen och behovet av att hitta miljövänliga metoder för att handskas med detta problem är stort.

Vid Kungliga Tekniska Högskolan (KTH) pågår ett stort projekt för att råda bot på de miljöproblem som skadar barrträd och andra plantor. En del av projektet är att undersöka om den bionedbrytbara substansen metyljasmonat kan verka repellerande mot snytbaggar. Detta kandidatexamensarbete är en del av det projektet och har två huvudsakliga mål; det första målet är att identifiera de bioaktiva ämnen som bildas och förbrukas i närvaro av metyljasmonat samt två typer av svamp, AF-black och AF-green. Det andra målet är att jämföra hur aminosyrasammansättningen i barken för obehandlade och behandlade granar skiljer sig åt, detta görs för att undersöka om aminosyrasammansättningen påverkas av behandlingen och om detta kan ändra snytbaggars matpreferenser.

Svamparna inokulerades med granbark, obehandlad och behandlad med metyljasmonat. Vid tillväxt bildades flyktiga komponenter som förextraherades med HS-SPME. Vidare analys skedde sedan med GC-MS där ämnena först separerades i GC med avseende på kokpunkt och polaritet för att sedan joniseras i MS med ett kromatogram som resultat för vidare analys.

En mängd ämnen identifierades varav somliga troligen var oxidationsprodukter som svampen bildar vid förbrukning av andra substanser. Andra ämnen var troligen sådana som trädet själv producerar vid stress och angrepp av patogener, exempelvis terpener och fenoler. Överlag ökar behandling med metyljasmonat produktion av dessa. Flera kända antifeedants har identifierats, exempelvis estragol, bornylacetat, eucalyptol, thunbergen där mängden ökade vid behandling. För styren som också är en känd antifeedant minskade dock mängden vid behandling.

De två granplantorna som användes till analys av aminosyrasammansättningen var ungefär 1,5 år gamla. Den ena plantan var dubbelbehandlad med 5 mM metyljasmonat medan den andra plantan var obehandlad. Varje planta delades in i tre noder och avbarkades. Aminosyror extraherades från granbarken och analyserades med kapillärzonelektrofores. Metoden med kapillärzonelektrofores optimerades och de bästa resultaten erhölls med bakgrundselektrolyt med 10 mM natriumbensoat och 1,5 mM CTAB (cetyltrimetylammoniumbromid) vid pH 11,40, indirekt UV-detektion på 225 nm, analys med en spänning på -20 kV samt injektion i fem sekunder med -10 kV.

De aminosyror som förekom i störst mängd i båda plantorna troligen var arginin, glutaminsyra samt en aminosyra som inte kunde identifieras. Ytterligare en oidentifierad aminosyra fanns i båda plantorna, fast i lägre koncentration. Den obehandlade plantans mellersta och nedre delar innehöll även tyrosin. Den behandlade plantans aminosyrasammansättning skiljde sig från den obehandlade plantans genom att den inte innehöll tyrosin och att glutaminsyrakoncentrationen var jämn över plantan.

Abstract [en]

The important forest industry of Sweden is badly affected by attacks caused by insects and microorganisms. One of the insects that cause a lot of problems on conifer is the pine weevil and it is of great interest to find an environmentally friendly method to deal with this.

At the Royal Institute of Technology there is a large scale project to tackle the environmental problem that damage conifer and other plants. One part of the project is to investigate if the biodegradable substance methyl jasmonate may have a repelling effect on the pine weevil. This degree project is a part of this and has two major goals; the first goal is to identify the bioactive substances that are produced and consumed in the presence of methyl jasmonate and two kinds of fungi, AF-black and AF-green. The second goal is to compare the amino acid composition in bark from treated and untreated spruce trees to investigate if the composition is affected by the treatment and if it changes the eating habits of the pine weevil.

The fungi were incubated with spruce bark, treated and untreated with methyl jasmonate. Volatile substances were formed at growth which was pre extracted with HS-SPME. The substances were later separated in GC by boiling point and polarity and later ionized in MS with a chromatogram as a result for further analysis.

A variety of substances have been identified, some of them probably were oxidation products that the fungi produced while consuming other substances. The rest were most likely substances the tree itself produces under stress and attacks from pathogens, such as terpenes and phenols. Overall these products increased with treatment of methyl jasmonate. Several known antifeedants have been identified, such as estragole, bornyl acetate, eucalyptol, the amount of these was greater for the treated bark. However, for the treated bark there was less styrene, which is also a known antifeedant.

The two spruce plants that were used for analysis of amino acid composition were about 1.5 years old. One of the plants was treated twice with 5 mM methyl jasmonate while the other one was untreated. Each plant was divided into three nodes and the bark was removed. The amino acids were extracted from the spruce bark and analyzed with capillary zone electrophoreses. The method of CZE was optimized and the best results were obtained with a background electrolyte containing 10 mM sodium benzoate and 1.5 mM CTAB (cetyltrimethylammonium bromide) at pH 11.40, indirect UV-detection at 225 nm, analysis with a voltage of -20 kV and injection for five seconds at the voltage of -10 kV.

The amino acids occurring in the highest concentration were most likely arginine, glutamic acid and an amino acid that could not be identified. Another unidentified amino acid was found but in a lower concentration. The untreated plants lower and middle part also contained tyrosine. The treated plant’s amino acid composition differed from the untreated plant´s by not containing tyrosine and having a concentration of glutamic acid that was consistent throughout the plant.

Place, publisher, year, edition, pages
2012. , 67 p.
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-159949OAI: oai:DiVA.org:kth-159949DiVA: diva2:787932
Available from: 2015-02-12 Created: 2015-02-12 Last updated: 2015-02-12Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text

By organisation
School of Chemical Science and Engineering (CHE)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 42 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf