UDK 631/635(082) ISSN INSTITUT ZA RATARSTVO I POVRTARSTVO NOVI SAD BILTEN. za hmelj, sirak i lekovito bilje. Vol. 40, No.

Transcription

1 UDK 631/635(082) ISSN INSTITUT ZA RATARSTVO I POVRTARSTVO NOVI SAD BILTEN za hmelj, sirak i lekovito bilje Vol. 40, No. 81, 2008 Novi Sad

2 IZDAVA^ INSTITUT ZA RATARSTVO I POVRTARSTVO, NOVI SAD, Maksima Gorkog 30 BILTEN ZA HMELJ, SIRAK I LEKOVITO BILJE Redakcioni odbor Dr Du{an Adamovi}, Dr Jano{ Berenji, Prof. dr Jan Ki{geci, Prof. dr Mi lan Martinov, Dr Jan Sabo, Dr Vladi mir Sikora Urednik Vol. 40, No. 81, 2008: Dr Du{an Adamovi} [tampa Tira`: 400 primeraka [tampano sredstvima Ministarstva za nauku i tehnolo{ki razvoj Republike Srbije

3 Sikora, V., Berenji, J.: Alelopatski potencijal sirkova (Sor ghum sp.)...5 Sikora, V., Berenji, J.: Interspecies hibridizacija u okviru roda Sor ghum sp Veselinov, B., Adamovi}, D., Martinov, M.: Istra`ivanje mogu}nosti mehanizovanog branja cvasti evena...22 Zlokolica, Nata{a, Zekovi}, Z., Milo{evi}, Svetlana, Adamovi}, D., Vidovi}, Senka: Ispitivanje ekstrakcije izopa (Hyssopus officinalis L.)...34 Fedor~uk, M.I.: Dinamika sastava etarskog ulja `alfije u zavisnosti od faze razvoja i starosti zasada...42 Zekovi}, Z., Milo{evi}, Svetlana, Adamovi}, D., Janjanin, Tijana: Kinetika ekstrakcije sistema Macleaya cordata - etanol...47 Adamovi}, S.D.: Agro biolo{ki potencijal nevena...54 Adamovi}, S.D., Matavulj, M., Iki}, Ivka, Vasi}, Radica: Preliminarno ispitivanje uticaja su{enja na mikrobiolo{ki sta tus i sadr`aj aktivnih materija nevena...60 Berenji, J., Sikora, V.: Me uzavisnost osobina ploda i semena uljane tikve sa ljuskom cv. Olivija...64 \eki}, Ivana, Bulaji}, Aleksandra, Jovi}, Jelena, Krnjaji}, S., Vu~urovi}, Ana, Berenji, J., Krsti}, Branka: Zastupljenost i molekularna detekcija virusa mozaika krastavca u usevu duvana...70 Uputstvo autorima

4 Bulletin for Hops, Sorghum and Medicinal Plants, Vol. 40, No. 81, 2008 CONTENTS Sikora, V., Berenji, J.: Allelopathic po ten tial of sorghums (Sor ghum sp.)...5 Sikora, V., Berenji, J.: Interspecies hy brid iza tion in Sor ghum sp...16 Veselinov, B., Adamovi}, D., Martinov, M.: In ves ti ga tion of pos si bil ity of mecha nised mari gold in flo res cen ces har vest ing...22 Zlokolica, Nata{a, Zekovi}, Z., Milo{evi}, Svetlana, Adamovi}, D., Vidovi}, Senka: In ves ti ga tion of Hyssopus officinalis L. ex trac tion...34 Fedor~uk, M.I.: Dinamika komponentnogo sostava Ìfirnogo masla {alfeô lekarastvennogo v zavisimosti ot faz razvitiô i vozrasta rasteniy...42 Zekovi}, Z., Milo{evi}, Svetlana, Adamovi}, D., Janjanin, Tijana: Ki net ics of the ex trac tion sys tem Macleaya cordata eth a nol...47 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 Adamovi}, S.D., Matavulj, M., Iki}, Ivka, Vasi}, Radica: Pre lim i nary in ves ti ga tion of dry ing ef fect on mi cro bi o log i cal sta tus and con tent of ac tive com po nents in Ca len dula officinalis L...60 Berenji, J., Sikora, V.: In ter re la tions among fruit and seed char ac ter is tics of hulled seeded oil pump kin cultivar Olivija...64 \eki}, Ivana, Bulaji}, Aleksandra, Jovi}, Jelena, Krnjaji}, S., Vu~urovi}, Ana, Berenji, J., Krsti}, Branka: Fre quency and mo lec u lar de tec tion of cu cum ber mo saic vi rus in to bacco crops...70 In struc tions to au thors

5 Pregledni rad ALELOPATSKI POTENCIJAL SIRKOVA (Sor ghum sp.) Sikora, V., Berenji, J. * IZVOD U agroekosistemima alelopatija predstavlja deo uzajamnih odnosa izme u organizama, zbog ~ega mo`e imati zna~ajan uticaj na ekonomske rezultate biljne proizvodnje. Sirkovi spadaju u red biljaka sa alelopatskim delovanjem. Primenom savremenih laboratorijskih tehnika, iz stabla, listova i korena biljke sirka, izolovano je nekoliko alelohemikalija, od kojih su najzna~ajnije fenolne kiseline i hidrokinin dugog lanca nazvan sorgoleon. Iskori{}avanje ovih alelohemikalija u praksi se vr{i ostavljanjem `etvenih ostataka kao pokrova na zemlji{tu, primenom mul~a od nadzemnih delova biljaka ili prskanjem vodenim rastvorom koji se dobija od sirka. Njihovo delovanje na biljke akceptore mo`e biti inhibitorno ili stimulativno, pri ~emu intenzitet delovanja zavisi od koncentracije alelohemikalija. Zbog inhibitornog delovanja prema nekim korovima alelohemikalije poreklom iz sirka u perspektivi mogu predstavljati potencijalni bioherbicid selektivnog dejstva. Klju~ne re~i: alelopatija, alelohemikalije, sorgoleon, sirak UVOD Termin alelopatija je prvi upotrebio Hans Molish sa Be~kog univerziteta godine. Ovaj termin je izveden iz gr~kog allelon jedan od drugoga i re~i pa thos koja ima dva zna~enja patiti odnosno senzitivnost i koristi se pri opisu uzajamnog delovanja jednog organizma na drugi (Gross, 1999). Me unarodno alelopatsko dru{tvo (In ter na tional Allelopathy So ci ety) je godine definisalo alelopatiju kao bilo koji proces koji uklju~uje sekundarne proizvode metabolizma biljaka ili mikroorganizama koji uti~u na rast i razvoj biolo{kih i poljoprivrednih sistema (izuzimaju}i `ivotinje), uklju~uju}i i pozitivne i negativne efekte (Torres et al., 1996). Iako se o alelopatiji govori dugo vremena, ona je tek nedavno prihva}ena kao legitimna oblast biolo{kih istra`ivanja. Osnovni razlozi za{to je alelopatija bila pod znakom pitanja su pre svega komplikacije u izolaciji i karakterizaciji alelopatski aktivnih materija, kao i nedostatak odgovaraju}ih procedura koje bi se primenjivale pri identifikaciji njihovog delovanja. Sa razvojem savremenih metoda za identifikaciju hemikalija izolovane su i biolo{ki aktivne supstance sa fitotoksi~nim potencijalom, kojima se mo`e pripisati alelopatsko pona{anje (Duke et al., 1998). * Dr Vladi mir Sikora, prof. dr Jano{ Berenji, Institut za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad 5

6 ALELOPATIJA I BILJNA PROIZVODNJA Stvaranje sorti otpornih prema bolestima i insektima, uz primenu dobre poljoprivredne prakse (GAP), kod ve}ine gajenih biljnih vrsta rezultirao je smanjivanjem potro{nje fungicida i insekticida, dok sa druge strane potro{nja herbicida u svetskim razmerama raste. Na pove}avanje potro{nje herbicida uti~e pre svega ~injenica da je radna snaga za mehani~ko uni{tavanje korova sve skuplja i manje dostupna a herbicidi, pogotovo oni novije generacije, su veoma efikasni za suzbijanje korova. Suzbijanje korova hemijskim putem, iako efektivno, tako e je veoma skupo a sve ~e{}e se postavlja pitanje njegovog uticaja na zdravlje ljudi i `ivotnu sredinu (Cheema, Khaliq, 2000). Najnoviji trendovi u za{titi bilja se orijenti{u na smanjenje potro{nje herbicida i razvoj alternativnih strategija za suzbijanje korova. Po{to su prirodne aktivne materije i biorazgradive, smatra se da su one mnogo bezbednija solucija u pore enju sa sinteti~kim (Duke et al., 2000). S druge strane, u konvencionalnoj proizvodnji korovi mogu vremenom razviti rezistentnost prema herbicidima koji se koriste za njihovo uni{tavanje, {to ove zatim ~ini manje efikasnim (De Prado, Franco, 2004). Iskori{}avanje alelopatije sve vi{e dobija na zna~aju u konvencionalnoj a pogotovo u organskoj poljoprivredi. Mogu}i ekolo{ki problemi, uticaj na spoljnu sredinu i zdravstveni problemi koji su povezani sa primenom sinteti~kih pesticida pove}avaju interes za organskom proizvodnjom (Dayan et al., 1999) u okviru koje je zabranjena primena sinteti~ih pesticida i mineralnih ubriva (Wallace, 2001). U sistemu organske proizvodnje korovi se naj~e{}e uni{tavaju mehani~ki {to je zahtevno u pogledu radne snage (Ras mus sen, Parton, 1994). U savremenoj biljnoj proizvodnji sve ~e{}e dolazi do kori{}enja geneti~ki modifikovanih biljaka rezistentnih prema herbicidima, posebno kada je re~ o kukuruzu, soji, uljanoj repici i pamuku (Gressel, 2000). Jedan od nedostataka ove tehnologije jeste opasnost od horizontalnog transfera gena pri ~emu se transgen iz geneti~ki modifikovanih biljaka mo`e preneti u korove i dovesti do pojave njihove rezistentnosti prema herbicidima (Ellstrand, 2001). Postoji i ideja razvoja geneti~ki modifikovanih biljaka sa sposobno{}u proizvodnje alelohemikalija, kako bi takve transgene biljke same proizvodile hemijske komponente za borbu protiv korova (Gressel, 2000; Duke at al., 2001). Istina, ne mo`e se zanemariti negativan stav javnog mnjenja prema transgenim biljkama uop{te (Se nior, Dale, 2002), {to se odnosi i na geneti~ki modifikovane biljke za proizvodnju alelohemikalija. ALELOHEMIKALIJE Alelopatija predstavlja visokopotencijalni sistem racionalne kontrole korova pronala`enjem takvih biljnih vrsta koje same osloba aju alelohemikalije (Ber tin et al., 2003.; Weston, Duke, 2003). Hemijske materije osloba ane od strane biljaka koje ispoljavaju alelopatske u~inke ozna~avaju se terminom alelohemikalije. Ve}ina alelohemikalija je klasifikovana kao sekundarni proizvod metabolizma i predstavlja nusproizvod primarnih metaboli~kih puteva u biljkama. Iako je njihova uloga ~esto nepoznata, neke alelohemikalije imaju u biljkama strukturalnu funkciju, kao na primer me uproizvodi lignifikacije (Einhellig, 1995a) ili odbrambenu ulogu protiv herbivora (Niemeyer, 1988) odnosno biljnih patogena (Corcuera, 1993). 6

7 Alelohemikalije mogu biti prisutne u svim delovima biljaka. Iz biljke donora se u okru`enje osloba aju na nekoliko na~ina: ispiranjem iz nakva{enih listova i stabala biljke (orah), isparivanjem fitotoksi~nih komponenti iz zelenih delova biljaka (`alfija), osloba anjem fitotoksi~nih komponenti iz reaspadaju}eg biljnog materijala (ra`) ili korena (pirina~) (Olofsdotter et al., 2002). Da bi neka hemijska materija bila identifikovana kao alelohemikalija mora biti izolovana u koli~inama adekvatnim za njenu identifikaciju. Materije za koje je dokumentovano alelopatsko delovanje spadaju u grupu tanina, glikozida, flavonoida i fenolnih kiselina (Einhellig, 1995b). Alelopatsko dejstvo je po pravilu izra`enije ukoliko zajedni~ki deluje vi{e komponenti, u pore enju sa istom koncentracijom alelohemikalija koje deluju pojedina~no (Blum et al., 1999). Sme{a alelohemikalija mo`e imati alelopatsko dejstvo ~ak i u slu~aju da je koncentracija pojedina~nih komponenti ispod njihovog inhibitornog nivoa (Blum et al., 1993; Blum, 1996). Alelopatske komponente mogu iz biljnog materijala biti osloba ane kontinualno ili u delovima u momentu kada su izazvane delovanjem eksternih faktora poput padavina (Yoshida et al., 1993). Alelohemikalije se u zemlji{te osloba aju tokom du`eg perioda a iz zemlji{nog rastvora se imobili{u tako {to ih primaju biljke, apsorbuju ~estice zemlji{ta ili dolazi do njihovog degradiranja delovanjem zemlji{ne mikroflore (Cheng, 1995). Najprakti~niji na~in kori{}enja alelopatije u kontroli korova je kori{}enje biljnih ostataka alelopatskih biljaka kao pokrova na zemlji{tu, ili njihova primena u vidu mal~a (Caamal-Maldonaldo et al., 2001; Dhima et al., 2006). Tokom razgradnje biljnih ostataka ostavljenih na povr{ini zemlji{ta dolazi do proizvodnje mikrobijalnih fitotoksina ili do depresivnog delovanja na klijanje korova (Nar wal, 1994). Za razliku od `etvenih ostataka koji su prisutni na povr{ini, mal~ovanjem se biljni delovi unose u zemlji{te gde je njihova koncentracija ni`a. Po{to intenzitet alelopatskog efekta zavisi od koncentracije alelohemikalija, njihovo delovanje je intenzivnije ukoliko se ispiru iz biljnog materijala na povr{ini zemlji{ta. Kod primene mal~a, s druge strane, njihovo osloba anje je sporije a efekat traje du`i vremenski pe riod (Rodrigues et al., 1999). Pored `etvenih ostataka na povr{ini zemlji{ta i mal~a, podjednako efikasan na~in predstavlja i kori{}enje ekstrakta alelopatskih biljaka kao bioherbicida (Dayan, 2002). Materije sa alelopatskim delovanjem protiv vi{ih biljaka su karakterizovane kao supresori klijanja semena, o{te}enja pri rastu korena i drugih meristema ili inhibitori rasta klijanaca (Kim et al., 1993; Ahmad et al., 1995). ALELOHEMIKALIJE U SIRKU U biljci sirka (stablo, list i koren) identifikovan je niz hemijskih materija sa alelopatskim u~inkom. Najve}i deo predstavljaju fenolne kiseline: ferulna, p-kumarinska, siringinska, vanilinska, p-hidroksibenzoeva (Guenzi, McCalla, 1966), m-hidroksibenzoeva, proto - katehinska (Burgos-Leon et al., 1980), benzoeva, m-kumarinska, galna, kafena i hlorogenska kiselina (Cheema, 1988). Pored toga alelopatske osobine se pripisuju hidrokininu dugog lanca nazvanom sorgoleon (Nicollier et al., 1983; Nutzley, But ler, 1986), kao i hidroksibenzaldehidu (Cherney et al., 1991). Od kvantitativno izdvojenih i identifikovanih alelohemikalija u sirku u najve}oj koncentraciji se javlja p-kumarinska a zatim ferulna kiselina. 7

8 Produkcija biljnih fenolnih komponenti koje su deo hemijske odbrane biljaka je pod kontrolom geneti~kih, kao i faktora spoljne sredine. Napadi {teto~ina (Tempel, 1981), {tete od insekata (Woodhead, Coo per-driver, 1979) ili smanjenje fertilnosti zemlji{ta (Einhellig, 1996) generalno pove}avaju sintezu ovih komponenti u biljkama sirka. Ukupne koli~ine fenola variraju od 4 do 156 kg/ha kod nadzemnih delova odnosno 1 16 kg/ha kod korena sirka. Koli~ina fenola je usko povezana sa koli~inom suve materije biljaka a ve}a je u uslovima bolje snabdevenosti azotom. Pozitivna korelacija postoji i izme u prinosa zrna sirka i koli~ine fenola, {to zna~i da uslovi spoljne sredine koji potpoma`u rast i razvoj biljaka pozitivno deluju i na sintezu fenola u vegetativnim delovima biljaka (Sene et al., 2001). Najintenzivnija proizvodnja alelohemikalija sirka se odvija u najranijim fazama rasta i krajem vegetacije. Koncentracija fenolnih kiselina je najve}a u fazi kotiledona, nakon ~ega dolazi do smanjenja tako da je 28 dana posle klijanja najni`a koncentracija, da bi se zatim pove}avala sve do perioda klasanja kada dosti`e isti nivo kao u mladim bilj~icama (Woodhead 1981). Alelohemikalije sirka imaju selektivno delovanje koje je specifi~no u odnosu na biljnu vrstu. Dok je kod nekih vrsta njihov negativan efekat veoma izra`en, na druge uop{te ne deluju a na tre}e deluju stimulativno (Netzly, But ler, 1986). Pored toga, kod ve}ih koncentracija ove alelohemikalije imaju inhibiraju}a, a kod manjih stimulativna svojstva (Cheema, 1998). SORGOLEON Sorgoleon (2-hidroksi-5-metoksi-3-[(8 Z,11 Z)-8,11,14 -pentadekatrin]-p-benzo - kinon) je najzna~ajnija alelopatska komponenta korenovih izlu~evina sirka (sl. 1) (Chang et al., 1986; Netzly, But ler, 1986; Nimbal et al., 1996). Ovim terminom se tako e ozna~ava grupa lipofilnih p-benzokinona strukturalno bliskih sa sorgoleonom, proizvedenih u sirkovom korenu koji imaju hidroksi i metoksi supstituciju na poziciji 2 i 5 a svaki ima 15- ili 17-ugljeni~nih alifati~kih zavr{etaka sa razli~itim stepenom nezasi}enosti na poziciji 3 (Netzly et al., 1988). Sorgoleon je hidrofobna kapljasta izlu~evina sa vrha korena (Netzly, But ler, 1986) pri ~emu je njegova proizvodnja skoncentrisana na fiziolo{ki visoko aktivne korenove dla~ice (Czarnota et al., 2001). Mesto sinteze sorgoleona je citoplazma zbijenih }elija korenovih dla~ica, a ovaj proces se odigrava uz u~e{}e endoplazmatskog retikuluma i Gold`ijevog aparata. Sl. 1 Hemijska for mula sorgoleona Fig. 1 Chem i cal for mula of sorgoleone 8

9 Male kapljice novosintetizovanih citoplazmatskih izlu~evina se deponuju izme u }elijskog zida i plazmaleme, gde se sjedinjuju u ve}e kapi koje prolaze kroz }elijski zid i formiraju kapi pri vrhu korenovih dla~ica (Czarnota et al., 2003a). Korenovo tkivo divljeg sirka proizvodi proporcionalno ve}e koli~ine korenovih izlu~evina koje sadr`e sorgoleon u pore enju sa drugim sirkovima (Czarnota et al., 2003b), usled ja~e ekspresije SOR1 gena koji je povezan sa proizvodnjom sorgoleona (Yang et al., 2004). Primarni mehanizam fitotoksi~nog delovanja sorgoleona je povezan sa inhibicijom fotosinteze u sistemu vi{ih biljaka, preko konkurencije za mesto vezivanja plastokinona u fotosistemu II (Einhelig et al., 1993; Nimbal et al., 1996; Gon za les et al., 1997). Ovaj lipofilni p-benzokinon je poznat po tome {to spre~ava reakciju transfera elektrona uklju~enih u mitohondrijalnu respiraciju i inhibira enzim p-hidroksifenilpiruvat dioksigenazu (Rassmusen et al., 1992; Meazza et al., 2002). Pored toga tu je jo{ i negativno delovanje na esencijalne procese u biljkama poput uzimanja vode i rastvora hraniva, {to je povezan sa inibicijom rasta od strane sorgoleona (Hejl, Koster, 2004). U koncentraciji jednakoj kao sinteti~ki herbicidi on tako e inhibira hidroksifenilpiruvat dioksigenazu (HPPD) deluju}i kao in hib i tor biosinteze plastokinona (Meazza et al., 2002). Sorgoleon je fitotoksi~an prema {irokolisnim i travnatim korovima ve} u koncentraciji 10 ìm (Einhellig, Souza, 1992; Nimbal et al., 1996). Ova fitotoksi~nost se ispoljava bilo da se aplikuje preemergentno (Weston, Czarnota, 2001) ili postemergentno uz folijarnu aplikaciju, kada se njegova koncentracija (10 M) izjedna~ava sa dejstvom 0,6 kg/ha atrazina (Czarnota et al., 2001). ALELOPATSKO DELOVANJE SIRKOVA NA GAJENE BILJKE Preemergentna primena vodenog ekstrakta sirka kod p{enice inhibira rast i razvoj primarnog korena za 77% a kotiledona za 69% (Guenzi, McCalla, 1966), pri ~emu dolazi do smanjenja klijavosti i redukcije suve mase mladih biljaka (Kim et al., 1993a; De Souza et al., 1999). Folijarno prskanje vodenim ekstraktom sirka pozitivno uti~e na prinos zrna p{enice preko pove}anja mase hiljadu zrna i broja zrna po klasu (Cheema et al., 1997). Za razliku od p{enice, kukuruz i soja su u prvim fazama rasta i razvi}a biljaka manje osetljivi prema vodenom ekstraktu sirka (Bhowmik, Doll, 1982; Kim et al., 1993a), koji deluje stimulativno na rast kotiledona i primarnog korena kukuruza (Angiras et al., 1987) i pove}anje prinosa soje (Khaliq et al., 1999). Kao izuzetno osetljive vrste na inhibitorno delovanje vodenog ekstrakta sirka na mlade biljke pokazali su se pasulj i {tir (De Souza et al., 1999), pamuk (Ahmad et al., 1995), detelina (Chung, Miller, 1995), rotkvica i pirina~ (Kim et al., 1993b) i paradajz kod koga njegova aplikacija stim uli{e gljivi~na oboljenja (Cas tro et al., 1990). Fitotoksi~nost vodenog ekstrakta sirka varira u zavisnosti od genotipa i dela biljke od kojeg se ekstrakt pravi, pri ~emu su listovi i koren najvi{e fitotoksi~ni (Ben-Hammouda et al., 1995). Razlike u fitotoksi~nosti vodenog rastvora postoje i izme u pojedinih vrsta sirka. Ve}u inhibitornu sposobnost ispoljava vodeni rastvor divljeg sirka ( Sorghum halepense) u pore enju sa gajenim sirkovima (Sor ghum bicolor) (Cas tro et al., 1990; Vasilakoglou et al., 2005). Alelopatski efekat sirkovih ostataka u velikoj meri zavisi od stepena njihove razgradnje u vreme setve p{enice (Roth et al., 2000), jer njihovo delovanje po~inje nakon jedne nedelje a 9

10 traje najmanje osam nedelja (Al-saadawi et al., 1993). Inkorporacijom stabla i prskanjem vodenim rastvorom sirka se kod p{enice posti`e vi{e produktivnog bokorenja, vi{e zrna po klasu, te`e zrno, manja visina biljke i ve}a du`ina klasa usled ~ega je i prinos zrna ve}i (Cheema, Khaliq, 2000; Cheema et al., 2002). Primena sirkovog mal~a u kombinaciji sa aplikacijom vodenog rastvora uti~e na pove}anje lisne povr{ine, broja mahuna i broja zrna po mahuni kod pasulja i prinosa zrna pamuka (Cheema et al., 2000). Kod kukuruza ova kombinacija uti~e na pove}anje visine biljaka, povr{ine listova i mase hiljadu zrna, usled ~ega su prinosi ve}i i do 44% (Ahmad et al., 2000). ALELOPATSKO DELOVANJE SIRKOVA NA KOROVE Kori{}enje biljnih ostataka sirka u vidu materijala za mal~iranje povr{ine zemlji{ta i vodenog ekstrakta za folijarno prskanje je pokazalo obe}avaju}e rezultate u modernom sistemu borbe protiv korova (Kim et al., 1993; Cheema et al., 1997; Cheema, Khaliq, 2000), kako u normalnom plodoredu (Roth et al., 2000), tako i u zdru`enom usevu (Mbwaga, 1996). Zna~ajno inhibitorno delovanje vodenog ekstrakta stabla, listova i korena sirka je zabele`eno kod klijanja, rasta kotiledona i primarnog korena i smanjenja brojnosti korova poput Ipomoea tribola, Echinochloa colonum, Rottboellia cochinchinensis (Kim et al., 1993a, 1993b), Rumex dentatus, Coronopus didymus (Cheema et al., 1997), Con vol vu lus arvensis i Por tu laca oleracea (Cheema et al., 2000). Zabele`eno smanjenje brojnosti korova nakon aplikacije vodenog rastvora sirka je od 13% kod pamuka do 57% kod p{enice. Kod primene mal~a alelopatski efekat zavisi od faze inkorporacije, kvantiteta mase i kondicije sirka. Inkorporacija korenova sirka in situ redukuje suvu masu drugih korova za 26 49% (Cheema, Ahmad, 1992). Inkorporacija t/ha -1 biljnih ostataka sirka uzrokuje redukciju broja korova za 26 68%, a njihove suve mase za 42 77% (Ahmad et al., 1995; Alsaadawi, 1999; Cheema et al., 2000; Cheema, Khaliq, 2000; Ahmad et al., 2000). Intenzitet alelopatskog delovanja sirka zavisi od izvora alelohemikalija, njihove koncentracije i ciljane vrste korova. Nedelotvornim se pokazalo inhibitorno delovanje prema Trianthema portulacastrum i Melilotus parviflora, pri ~emu su zabele`eni i odre eni stimulativni u~inci vodenog rastvora i sirkovog mal~a na rast i razvoj ovih korova (Cheema et al., 2002; Randhawa et al., 2002). LITERATURA Ahmad, S., Rehman, A., Cheema, Z.A, Tanveer, A., Khaliq, A. (1995): Eval u a tion of some crop res i dues for their allelopathic ef fects on ger mi na tion and growth of cot ton and cot ton weeds. 4th Pa ki stan Weed Sci en tific Con fer ence, Faisalabad, Ahmad, A., Cheema, Z.A., Ahmad, R. (2000): Eval u a tion of sorgaab as nat u ral weed in hib i - tor in maize. JAPS 10, Al-saadawi, I.S., Mahdi, A.S., Bapeer, V.H.K. (1993): Sep a ra tion of phytotoxins from Sor - ghum bicolor (L.) Moench and study of its per sis tence in soil. First Sci en tific Conferrence on Field Crops Re search, Min is try of Ag ri cul ture, Bagh dad, Iraq. 10

11 Angiras, N.N., Singh, S.D., Singh, C.M. (1987): Allelopathic ef fects of im por tant weed spe - cies on ger mi na tion and growth of maize and soy bean seed lings. In dian Jour nal of Weed Sci - ence 19, Baerson, S.R., Dayan, F.E., Rimando, A.M., Dhammika Nanayakkara, N.P., Liu, C.J., Schröder, J., Fishbein, M., Pan, Z., Kagan, I.A., Pratt, L.H., Cordonier-Pratt, M.M., Duke, S.O. (2008): A func tional genomics in ves ti ga tion of allelochemical biosynthesis in Sor ghum bicolor root hairs. Jour nal of Bi o log i cal Chem is try 238, Ben-Hammouda, M., Rob ert, J.K., Harry, C.M. (1995): Phytotoxicity of ex tracts from sor - ghum plant com po nents on wheat seed lings. Crop Sci ence 35, Ber tin, C., Yang, X.H., Weston, L.A. (2003): The role of root exudates and allelochemicals in the rhizosphere. Plant and Soil 256, Bhowmik, P.C., Doll, J.D. (1982): Corn and soy bean re sponse to allelopathic ef fects of weed and crop res i dues. Agron omy Jour nal 74, Blum, U. (1996): Allelopathic in ter ac tions in volv ing phe no lic ac ids. Jour nal of Nematology 28, Blum, U., Gerig, T.M., Worsham, A.D., King, L.D. (1993): Mod i fi ca tion of allelopathic ef - fects of p-coumaric acid on morn ing glory seed ling bio mass by glu cose, methionine, and ni - trate. Jour nal of Chem i cal Ecol ogy 19, Blum, U., Shafer, S.R., Lehmen, M.E. (1999): Ev i dence for in hib i tory in ter ac tions in volv ing 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 18, Burgos-Leon, W., Gaury, F., Nicou, R., Chopart, T.L., Dommergues, Y. (1980): Etudes et travauxiun cas de fa tigue des sols induite par la cul ture du sor go. Agronomica Tropicana (Paris) 35, Caamal-Maldonaldo, J., Jimenez-Osornio, J.J., Torres-Barragan, A., Anaya, A.L. (2001): The use of allelopathic le gume cover and mulch spe cies for weed con trol in crop ping sys tems. Agron omy Jour nal 93, Cas tro, P.R.C., Rodrigues, E., Auer, C.G. (1990): Study of allelopathic ef fects of Bras sica napus L. and Sorghun halepense (L.) Pers. Revista de Agricultura 65, Chang, M., Netzly, D.H., But ler, L.G., Lynn, D.G. (1986): Jour nal of Amer i can Chem i cal So ci ety 108, Cheema, Z.A., Ahmad, S. (1992): Allelopathy: A po ten tial tool for weed man age ment. Na - tional Sem i nar on Role of Plant Health and Care in Ag ri cul tural Pro duc tion, De cem ber 28-29, Uni ver sity of Ag ri cul ture Faisalabad, Pakistan. Cheema, Z.A., Asim, M., Khaliq, A. (2000): Sor ghum allelopathy for weed con trol in cot ton (Gossypium arboreum L.). In ter na tional Jour nal of Ag ri cul tural Bi ol ogy 2, Cheema, Z.A., Iqbal, M., Ahmad, R. (2002): Re sponse of wheat va ri et ies and some rabi weeds to allelopathic ef fects of sor ghum wa ter ex tract. In ter na tional Jour nal of Ag ri cul tural Bi - ol ogy 4, Cheema, Z.A., Luqman, M., Khaliq, A. (1997): Use of allelopathic ex tracts of sor ghum and sun flower herb age for weed con trol in wheat. JAPS 7, Cheema, Z.A. (1988): Weed con trol in wheat through sor ghum allelochemicals. Ph.D. The - sis, Deptt. Agron. Univ. Agri., Faisalabad, Pa ki stan. Cheema, Z.A. (1998): Sor ghum allelopathy. A new weed con trol tech nol ogy for en hanc ing wheat pro duc tiv ity. JAPS 8,

12 Cheema, Z.A., Khaliq, A. (2000): Use of sor ghum allelopathyc prop er ties to con trol weeds 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 79, Cheng (1995): Char ac ter iza tion of mech a nisms of allelopathy: Mod el ing and ex per i men tal ap proaches. In Allelopathy: Or gan isms, Pro cesses and Ap pli ca tions, Inderjit, Dakshini, K.M.M., Einhellig, F.A. eds, Amer i can Chem i cal So ci ety, Wash ing ton DC, Cherney, D.J., Patterson, J.A., Cherney, J.H., Axtell, J.D. (1991): Fibro and sol u ble phe no lic mono mer com po si tion of mor pho log i cal com po nents of sor ghum stover. J. Sci. Food Agric. 54, Chung III, M., Miller, D.A. (1995): Allelopathic in flu ence of nine for age grass ex tracts on ger mi na tion and seed ling growth of al falfa. Agron omy Jour nal 87, Corcuera, L.J. (1993): Bio chem i cal ba sis for the re sis tance of bar ley to aphids. Re view ar ti - cle num ber 78. Phytochemistry 33, Czarnota, M.A. (2001): Sor ghum (Sor ghum sp.) root exudates: pro duc tion, lo cal iza tion, chem i cal com po si tion, and mode of ac tion. PhD the sis, Cor nell Uni ver sity, USA. Czarnota, M.A., Paul, R.N., Dayan, F.E., Nimbal, C.I:, Weston, L.A. (2001): Mode of ac - tion, lo cal iza tion, chem i cal na ture, and ac tiv ity of sorgoleone: A po tent PSII in hib i tor in Sor - ghum spp. root exudate. Weed Tech nol ogy 15, Czarnota, M.A., Paul, R.N., Weston, L.A., Duke, S.O. (2003a): Anat omy of sorgoleone-se - cret ing root hairs of Sor ghum spe cies. In ter na tional Jour nal of Plant Sci ences 164, Czarnota, M.A., Rimando, A.M., Weston, L.A. (2003b): Eval u a tion of root exudatesof seven sor ghum accesions. Jour nal of Chem i cal Ecol ogy 29, Dayan, F.E. (2002): Nat u ral pes ti cides. In Encylopedia of pest man age ment, Pimentle, D. ed. Mar cel Dekker, Inc., New York, Dayan, F.E., Kagan, I.A., Rimando, A.M. (2003): Elu ci da tion of the biosynthetic path way of the allelochemical sorgoleone us ing retrobiosynthetic NMR anal y sis. Jour nal of Bi o log i cal Chem is try 31, Dayan, F.E., Romagni, J.G., Tellez, M., Rimando, A., Duke, S. (1999): Man ag ing weeds with bio-syn the sized prod ucts. Pes ti cide Out look 10, DePrado, R.A., Franco, A.R. (2004): Cross-re sis tance and her bi cide me tab o lism in grass weeds in Eu rope: Bio chem i cal and phys i o log i cal as pects. Weed Sci ence 52, DeSouza, C.N., DeSouza, I.F., Pasqual, M. (1999): Sorgoleone ex trac tion and its ef fects on plant growth. Ciencia and Agrotechnologia 23, Dewick, P.M. (1997): Me dic i nal Nat u ral Prod ucts, pp , John Wiley and Sons, New York. Dhima, K.V., Vasilakoglou, I.B., Eleftherohorinos, I.G., Lithourgidis, A.S. (2006): Allelopathic po ten tial of win ter ce re als and their cover rop mulch ef fect on grass weed sup pres - sion and corn de vel op ment. Crop Sci ence 46, Duke, S.O., Dayan, F.E., Rimando, A.M. (1998): Nat u ral prod ucts as tools for weed man - age ment. Pro ceed ings of Ja pan Weed Sci ence Suppl Duke, S.O., Dayan, F.E., Romagni, J.G., Rimando, A.M. (2000): Biosinthesized prod ucts as sources of her bi cides: Cur rent sta tus and fu ture trends. Weed Re search 40, Duke, S.O., Scheffer, B.E., Dayan, F.E., Weston, L.A., Ota, E. (2001): Strat e gies for us ing transgenes to pro duce allelopathic crops. Weed Tech nol ogy 15,

13 Einhellig, F.A. (1995a): Mech a nism of ac tion of allelochemicals in allelopathy. In Allelopathy: Or gan isms, Pro cesses and Ap pli ca tions, Inderjit, Dakshini, K.M.M., Einhellig, F.A. eds, Amer i can Chem i cal So ci ety, Wash ing ton DC, Einhellig, F.A. (1995b): Allelopathy-Curent sta tus and fu ture goals. In Allelopathy: Or - gan isms, Pro cesses and Ap pli ca tions, Inderjit, Dakshini, K.M.M., Einhellig, F.A. eds, Amer i - can Chem i cal So ci ety, Wash ing ton DC, Einhellig, F.A. (1996): In ter ac tions in volv ing allelopathy in crop ping sys tems. Agron omy Jour nal 88, Einhellig, F.A., Ras mus sen, J.A., Hejl, A.M., Souza, I.F. (1993): Ef fects of root exudate sorgoleone on pho to syn the sis. Jour nal of Chem i cal Ecol ogy 19, Einhellig, F.A., Souza, I.F. (1992): Phytotoxicity of sorgoleone found in grain sor ghum root exudate. Jour nal of Chem i cal ECol ogy 18, Ellstrand, N.C. (2001): When transgenes wan der, should we worry? Plant Phys i ol ogy 125, Gon za lez, V.M., Kazimir, J., Nimbal, C.I., Weston, L.A., Cheniae, G.M. (1997): In hi bi tion of a photosystem II elec tron trans fer re ac tion by the nat u ral prod uct sorgoleone. Jour nal of Ag - ri cul ture and Food Chem is try 45, Gressel, J. (2000): Mo lec u lar bi ol ogy of weed con trol. Trans gen ic Re search 9, Gross, E. (1999): Allelopathy in ben thic and lit to ral ar eas case stud ies on allelochemicals from ben thic cyanobacteria and sub merged macrophytes. In Prin ci ples and Prac tices in Plant Ecol ogy Allelochemical In ter ac tions, Inderjit, K.M., Dakshini, M., Foy, C.L. eds, CRC Press, Boca Raton, Guenzi, W.D., McCalla, T.M. (1966): Phe no lic ac ids in oats, wheat, sor ghum and corn res i - dues and their phytotoxicity. Agron omy Jour nal 58, Hejl, A.M., Koster, K.L. (2004): The allelochemical sorgoleone in hib its root H+-ATPase and wa ter up take. Jour nal of Chem i cal Ecol ogy 11, Khaliq, A., Cheema, Z.A., Mukhtar, M.A., Ahmad, S.M. (1999): Eval u a tion of sor ghum 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, Kim, S.Y., DeDatta, S.K., Robles, R.P., Kim, K.U., Lee, S.C., Shin, D.H. (1993a): Iso la tion and char ac teri sa tion of allelopathic sub stances from sor ghum stem. Ko rean Jour nal of Weed Sci ence 14, Kim, S.Y., DeDatta, S.K., Robles, R.P:, Kim, K.U., Lee, S.C., Shin, D.H. (1993b): Allelopathic ef fects of sor ghum ex tract and res i dues on se lected crop and weeds. Ko rean Jour nal of Weed Sci ence 14, Mbwaga, A.M. (1996): Sta tus of striga sspecies in Tan za nia: Occurence, dis tri bu tion and on-farm con trol pack ages. Pro ceed ings of SADC/ICRISAT Re gional Sor ghum and Pearl Mil let Work shop, Gaborone, Bot swana, July 25-29, 1996, Patancheru, In dia, Meazza, G., Scheffler, B.E., Tellez, M.R., Rimando, A.M., Nanayakkara, N.P.D., Khan, I.A., Abourashed, E.A., Romagni, J.G., Duke, S.O., Dayan, F.E. (2002): Phytochemistry 59, Nar wal, S.S. (1994): Allelopathy in crop pro duc tion. Sci en tific Pub lish ers. Jodh pur, In dia. Netzly, D.H., Riopel, J.L., Ejeta, G., But ler, L.G. (1988): Weed Sci ence 36, Niemeyer, H.M. (1988): Hydroxamic ac ids (4-hydroxy-1,4-benzoxazin-3-ones), de fence chem i cals in the Gramineae. Phytochemistry 27,

14 Nimbal, C.I., Yerkes, C.N., Weston, L.A., Weller, S.C. (1996): Pestic. Biochem. Phisiol. 54, Olofsdotter, M., Jensen, L.B., Courtois, B. (2002): Improwing crop com pet i tive abil ity us ing allelopathy an ex am ple from rice. Plant Breed ing 121, 1-9. Randhawa, M.A., Cheema, Z.A., Ali, M.A. (2002): Allelopathic ef fect of sor ghum wa ter ex - tract on the ger mi na tion and seed ling growth of Trianthema portulacastrum. In ter na tional Jour - nal of Ag ri cul ture and Bi ol ogy 4, Ras mus sen, J.A., Hejl, A.M., Einhellig, F.A., Thomas, J.A. (1992): Sorgoleone from root exudate in hib its mi to chon drial func tions. Jour nal of Chem i cal Ecol ogy 18, Ras mus sen, P.E., Parton, W.J. (1994): Long-term ef fects of res i due man age ment in wheat: I. In puts, yield, soil or ganic mat ter. Soil Sci. Soc. Am. J. 58, Rice, E.L. (1984): Allelopathy, 2nd edi tion. Ac a demic Press Or lando. Rimando, A.M., Dayan, F.E., Czarnota, M.A., Weston, L.A., Duke, S.O. (1998): A new photosystem II elec tron trans fer in hib i tor from Sor ghum bicolor. Jour nal of Nat u ral Prod ucts 61, Rodrigues, B.N., Passini, T., Ferreira, A.G. (1999): Re search on allelopathy in Brazil: Crop res i dues as mulches. In Allelopathy up date, Vol. 1, Nar wal, S.S. ed. Ox ford and IBH Pub lish - ing Co. Pvt. Ltd. New Delhi. Roth, C.M., James, P.S., Gary, M.P. (2000): Allelopathy of sor ghum on wheat un der sev eral till age sys tems. Agron omy Jour nal 92, Sene, M., Dore, T., Gallet, C. (2001): Re la tion ship be tween bio mass and phe no lic pro duc - tion in grain sor ghum grown un der dif fer ent con di tions. Agron omy Jour nal 93, 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 study. Plant Breed ing 121, Tempel, A.S. (1981): Field stud ies of the re la tion ship be tween her bi vore dam age and tan nin con tent in bracken (Pteridium aquilinum Kuhn.). Oecologia 51, Torres, A., Oliva, R.M., Castellano, D., Cross, P. (1996): First world con gress on allelopathy. A sci ence of the fu ture. SAI Uni ver sity of Cadiz, Spain, 278. Vasilakoglou, I., Dima, K., Eleftherohorinos, I. (2005): Allelopathic po ten tial of bermudagrass and johnsongrass and their in ter fer ence with cot ton and corn. Agron omy Jour nal 97, Wallace, J. (ed.) (2001): Or ganic field crop hand book. 2nd edi tion, Ca na dian Or ganic Grow ers, Mothersill, Can ada. Weston, L.A., Czarnota, M.A. (2001): Ac tiv ity and per sis tence of sorgoleone, a long-chain hydroquinone pro duced by Sor ghum bicolor. Jour nal of Crop Pro duc tion 4, Weston, L.A., Duke, S.O. (2003): Weed and crop allelopathy. Crit i cal Re views in Plant Sci - ences 22, Woodhead, S. (1981): En vi ron men tal and bi otic fac tors af fect ing the phe no lic con tent of dif fer ent cultivars of Sor ghum bicolor. Jour nal of Chem i cal Ecol ogy 7, Woodhead, S., Coo per-driver, G. (1979): Phe no lic ac ids and re sis tance to in sect at tack in Sor ghum bicolor. Bio chem i cal and Sys tem atic Ecol ogy 7, Yang, X., Scheffler, B.E., Weston, L.A. (2004): SOR1, a gene as so ci ated with bioherbicide pro duc tion in sor ghum root hairs. Jour nal of Ex per i men tal Bot any 406, Yoshida, H., Tsumuki, H., Kanehisa, K., Corucuera, L.J. (1993): Re lease of gramine from the sur face of bar ley leaves. Phytochemistry 34,

15 ALLELOPATHIC POTENTIAL OF SORGHUMS (Sorghum sp.) Sikora, V., Berenji, J. SUMMARY In agroecosystems allelopathy rep re sents part of the in ter fer ence be tween or gan isms and there fore may af fect the eco nom i cal out come of plant pro duc tion. Sorghums (Sor ghum sp.) are 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 - tory tech niques, var i ous allelochemicals were iso lated from sor ghum stem, leaf as well as root. The most im por tant allelochemicals are phe no lic ac ids and long chain hydroquinine called sorgoleone. Ap pli ca tion of these allelochemicals can be done by us ing phytotoxic crop res i dues as cover crops or mulches or spray as a crop wa ter ex tract. Allelochemicals have in hib i tory or 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 of in hib i tory ef fect of sorghums allelochemicals on some weed plants, in perspective they can be use as a potential selective bioherbicide. Key words: allelopathy, allelochemicals, sorgoleone, sor ghum 15

16 Pregledni rad INTERSPECIES HIBRIDIZACIJA U OKVIRU RODA Sorghum sp. Sikora V., Berenji J. * IZVOD Sirak je samooplodna biljna vrsta kod koje se u izvesnom procentu javlja i stranooplodnja. Interspecies hibridi izme u gajenog (Sor ghum bicolor) i divljeg sirka (Sor ghum halepense) ispoljavaju pove}anu `ivotnu sposobnost i hibridnu snagu za vi{e kvantitativnih osobina. Pojava protoka gena izme u gajenog sirka i korovskog divljeg sirka predstavlja potencijalnu opasnost nekontrolisanog transfera gena putem polena. Ovim putem se iz gajenog sirka u divlji sirak mogu preneti geni koji mogu pove}ati njegov korovski potencijal. Protok gena u suprot - nom smeru mo`e uzrokovati pojavu atipi~nih biljaka u komercijalnim usevima gajenog sirka. Klju~ne re~i: interspecies hibridizacija, Sor ghum bicolor, Sor ghum halepense, protok gena UVOD Spontano ukr{tanje izme u vrsta, podvrsta i varijeteta se ~esto javlja u prirodi. Ova pojava je posebno zna~ajna u slu~aju spontane hibridizacije koja se odvija izme u gajene biljne vrste i njenih divljih odnosno korovskih srodnika. Na taj na~in dolazi do razmene genti~ke informacije izme u dva genpula. Rezultat razmene mo`e biti pozitivan, ukoliko se u gajenu biljnu vrstu unose po`eljne osobine koje se ne nalaze u okviru njene germplazme, ili negativan, ukoliko se u korovsku vrstu unesu osobine koje pove}avaju njenu konkurentnu sposobnost sa ostalim korovima i gajenim biljkama (Barrett, 1983). Interspecies hibridizacija je u pozitivnoj korelaciji sa zajedni~kim poreklom i evolucijom gajene i korovske vrste (Baker, 1972; DeWet, Harlan, 1975; Small, 1984). Da bi uop{te moglo do}i do razmene gena na relaciji gajena biljka korovska vrsta ili obratno, moraju biti ispunjeni odre eni uslovi. Seksualno kompatibilne vrste se moraju nalaziti na istom lokalitetu, njihovo vreme cvetanja mora da se preklapa i mora postojati vektor polena (Arriola, 1995). UKR[TANJE DIVLJEG I GAJENOG SIRKA Sirkovi (Sor ghum sp.) se ubrajaju u samooplodne biljne vrste kod kojih se javlja odre en stepen spontane stranooplodnje, koji se kre}e u rasponu od 0,1% do 30% (Kigel, Ru bin, 1985; Doggett, 1988; Pederson et al., 1998). Iako imaju razli~it broj hromozoma, diploidni gajeni (2n=20) i tetraploidni divlji sirak (2n=40) mogu se ukr{tati (Arriola, Ellstrand, 1996, 1997). * Dr Vladi mir Sikora, prof. dr Jano{ Berenji, Institut za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad 16

17 Potencijal za interspecies hibridizaciju u okviru roda Sor ghum se najbolje mo`e sagledati iz istorijske perspektive. Sor ghum bicolor je vrsta odoma}ena pre po~etka nove ere u supsaharskoj Africi. Odande je kasnije trgova~kim putevima prenesen u Indiju i Kinu. Ova migracija je bila klju~ni faktor koji je uticao na kasniju prirodnu interspecies hibridizaciju izme u afri~kih i azijskih sirkova (Rooney, Smith, 2000). U prilog ove hipoteze govore i geneti~ki dokazi, po{to se pretpostavlja da je Sor ghum halepense u su{tini alopoliploid proizi{ao iz interspecies hibridizacije izme u afri~kog Sor ghum bicolor i azijskog Sor ghum propinquum (Pat er son et al., 1995). Radi se o spontanom ukr{tanju ~iji je rezultat divlji sirak, Sor ghum halepense, jedan od najopasnijih korova u svetskim razmerama (Holm et al., 1977). Podaci istra`ivanja na molekularnom nivou govore o tome da je divlji sirak novijeg porekla i da njegov genpul nije u potpunosti razdvojen od genpula gajenog sirka (Hoang-Tang, Liang, 1988). Pored toga, sirkovi generalno ispoljavaju relativno nizak nivo alozimskog diverziteta unutar pojedinih vrsta, posebno kada je re~ o divljem sirku (Warwick, 1990; Morden et al., 1989, 1990; Aldrich et al., 1992). To zna~i da pojedine vrste sirka dele odre eni procenat istih alela, {to uzrokuje i odr`ava visok nivo homogenizacije dva genpula. Prva istra`ivanja vezana za interspecies hibridizaciju kod sirka su izvr{ili Sangduen i Hanna (1984). U recipro~nim ru~nim ukr{tanjima izme u divljeg i gajenog sirka utvr ena je sposobnost ukr{tanja 71 83%, kada je maj~inska komponenta divlji, odnosno 0 33% ako je maj~inska komponenta gajeni sirak. Dobijeni interspecies hibridi odlikovali su se velikom hibridnom snagom, lisnato{}u, vi{egodi{njim habitusom i rastresitom metlicom. Po boji, obliku i osipanju semena, fenotipski su vi{e li~ili na divlji nego na gajeni sirak. Debljina stabla, pojava rizoma i veli~ina zrna su osobine koje su intermedijarne u odnosu na roditelje. U morfolo{kim karakteristikama i pona{anju hromozoma izme u recipro~nih ukr{tanja nisu zabele`ene razlike. Koli~ina semena iz slobodne oplodnje je kod svih hibrida 74 85%, a iz ve{ta~ke samooplodnje 18 95%. Interspecies hibridi sa citoplazmom gajenog sirka proizvode manje semena u samooplodnji i imaju manje obojen polen, {to indikuje citoplazmatsko-genetsku interakciju. Na tetraploidnom nivou je mogu}a manipulacija sa germplazmom ove dve vrste kao i vra}anje na diploidni gajeni sirak sa osobinama prenesenim iz divljeg sirka. Stepen formiranja hibrida izme u gajenog i divljeg sirka je ispitivan i u poljskim uslovima (Arriola, 1995). Po{to su obe posmatrane vrste imale poznati genotip i bile su homozigoti za alternativne alele u jednom izozimskom lokusu, za merenje prelaska polena sa metlica jedne na metlice druge vrste su kori{}eni izozimski markeri. Pri tome su se biljke divljeg sirka nalazile na udaljenosti 0,5 100 metara od biljaka gajenog sirka. Elektroforetskom analizom identifikovano je hibridno potomstvo sve do udaljenosti 100 metara. Hibridno potomstvo se odlikovalo sa 0 100% klijavih zrna na biljci. Proporcija biljaka kod kojih se na{lo barem jedno hibridno seme se smanjivala sa pove}anjem udaljenosti. Proporcija ukupnog hibridnog potomstva se tako e smanjivala sa pove}anjem udaljenosti. PROTOK GENA Protok gena predstavlja prelazak i inkorporaciju gena iz genpula jedne populacije u genpul druge. Za protok gena nije zna~ajna samo mogu}nost hibridizacije unutar vrste ve} i inkorporacija migriraju}ih alela u genpul druge vrste (Slatkin, 1987). Da bi do razmena gena izme u dve populacije ili vrste dolazilo u kontinuitetu, dobijeni hibridi moraju opstati u prirodnim uslovima. Hibridizacija na relaciji gajena vrsta korovska vrsta malo je razmatrana zbog toga {to korov koji nosi osobine po`eljne za gajenu vrstu (patuljasti tip rasta, seme koje se 17

18 ne osipa, itd.) nije konkurentan sa ostalim korovima koji ove osobine ne poseduju, zbog ~ega geni iz gajene vrste retko opstaju u korovskoj populaciji (Na tional Re search Coun cil, 1989). U slu~aju sirka interspecies hibridi su prisutni u prirodi i zato se protok gena u oba pravca javlja u merljivim razmerama (Arriola, Ellstrand, 1997). Posledice ove pojave se te{ko mogu predvideti (Morden et al., 1990). Kontinualni protok gena ima izraziti efekat na genetsku strukturu populacije (Ellstrand, 1992) {to dovodi do promena u njenoj kompoziciji, adaptivnoj vrednosti ili ~ak do njenog nestanka (Small, 1984; Futuyama, 1986; Slatkin, 1987). Spontana hibridizacija u okviru roda Sor ghum je potencijalni izvor nove geneti~ke varijabilnosti (Baker, 1972; Harlan, 1992). Na primer divlji sirak se javlja kao potencijalni izvor novih osobina koje mogu da se iskoriste u okviru programa oplemenjivanja gajenog sirka. S druge strane, ona mo`e biti izvor kontaminacije oplemenjiva~kog materijala (Sangduen, Hannah, 1984). Preno{enje polena mo`e dovesti do uno{enje alela od gajenog sirka u korovsku populaciju i time pove}ati njen korovski potencijal, {to opet mo`e dovesti do izra`ene agresivnosti divljeg sirka (Harlan, 1992). Razvoj novih biotehnologija omogu}ava geneti~ku transformaciju biljaka za specifi~na svojstva. Neka novonastala svojstva mogu pove}avati adaptibilnost i konkurentnu sposobnost korova, ukoliko ih ovi poseduju (Ellstrand, Hoffman, 1990; Raybould, Gray, 1994). Protok gena iz gajenih biljaka nastalih genetskom modifikacijom u srodne divlje ili korovske biljne vrste mo`e rezultirati bekstvom transgena (Colwell et al., 1985; Ellstrand, 1988; Tiedje et al., 1989). U praksi se za sada geneti~ki modifikovani sirak ne koristi, pre svega zbog slabog uspeha u razvoju efikasnih metoda za trans fer gena kod ove biljne vrste (Subudhi, Nguyen, 2000), ali i zbog opasnosti transfera gena prema divljem sirku. Sl. 1 Biljka u usevu sirka za zrno za koju se pretpostavlja da je nastala F1 spontanim ukr{tanjem mu{ko sterilne maj~inske biljke hibrida i divljeg sirka za vreme proizvodnje semena F1 Fig. 1 Plant in com mer cial sor ghum field of grain sor ghum sup posed to de rive F1 from spon ta ne ous cross be tween male ster ile fe male par ent and Johnsongrass dur ing the pro cess of seed pro duc tion F1 18

19 Skoro svi komercijalni hibridi gajenog sirka danas se proizvode kori{}enjem citoplazmat - sko-genetskog sistema (cms) A1 tipa, pre svega zahvaljuju}i postojanju velikog broja linija koje restauriraju fertilnost u A1 citoplazmi (Bosques-Vega et al., 1989; Torres-Cardona et al., 1990). S druge strane, veoma je mali broj linija sposobnih za restauraciju fertilnosti, npr. u A3 citoplazmatsko mu{ko sterilnim linijama sirka (Bosques-Vega et al., 1989; Torres-Cardona et al., 1990), pa se njihovo kori{}enje preporu~uje kao mera kojom bi se onemogu}io negativan trans fer gena. Iako se kori{}enjem ove citoplazme nepo`eljni protok gena ne mo`e u potpunosti eliminisati, on se mo`e zna~ajno redukovati (Pedersen et al., 2003). Gajeni sirak razmenjuje gene sa divljim srodnicima dugo vremena i ne treba sumnjati da }e se to odigravati i ubudu}e. Zbog oskudnih istra`ivanja iz ove oblasti potrebno je izvr{iti detaljnija ispitivanja genoma divljeg sirka, koja bi omogu}ila odre ivanje stepena srodnosti izme u sirkova u okviru roda Sor ghum, kao i nivo protoka gena. Ovakva istra`ivanja bi dala odgovor na pojavu atipi~nih biljaka u semenskim i komercijalnim usevima sirka (sl. 1). LITERATURA Aldrich, P.R., Doebley, J., Schertz, K.F., Stec, A. (1992): Pat terns of allozyme vari a tion in cul ti vated and wild Sor ghum bicolor. The o ret i cal and Ap plied Ge net ics 85, Arriola, P.E., Ellstrand, N.C. (1996): Crop-to-weed gene flow in the ge nus Sor ghum: spon - ta ne ous interspecific hy brid iza tion be tween johnsongrass and crop sor ghum. Amer i can Jour nal of Bot any 83, Arriola, P.E., Ellstrand, N.C. (1997): Fit ness of interspecific hy brids in ge nus Sor ghum: per - sis tence of crop genes in wild pop u la tions. Eco log i cal Ap pli ca tions 7, Arriola, P.E. (1995): Crop to weed gene flow in sor ghum: im pli ca tions for trans gen ic re lease in Af rica. Af ri can Crop Sci ence Jour nal 3, Baker, H.G. (1972): Mi gra tions of weeds. In: Tax on omy, Phytogeography, and Evo lu tion. Val en tine, D.H. (ed.). pp Ac a demic Press, Lon don. Barrett, S.C.H. (1983): Crop mim icry in weeds. Eco nomic Bot any 37, Bosques-Vega, A., Sotomayor-Rios, A, Torres-Cardona, S., Perrerly, H.R., Schertz, K.F. (1989): Maintainer and re storer re ac tions with A1, A2 and A3 cytoplasms of lines from the sor - ghum con ver sion pro gram. MP Texas Ag ri cul tural Ex per i ment Sta tion, Col lege Sta tion. Colwell, R.K., Norse, E.A., Pimentel, D., Sharples, F.E., Simberloff, D. (1985): Ge netic en - gi neer ing in ag ri cul ture. Sci ence 229, DeWet, J.M.J., Harlan, J.R. (1975): Weeds and do mes ti cates: evo lu tion in a man-made hab - i tat. Eco nomic Bot any 29, Doggett, H. (1988): Sor ghum 2nd ed. Trop i cal Ag ri cul tural Se ries. Longman Sci en tific, Essex. Ellstrand, N.C., Hoffman, C.A. (1990): Hy brid iza tion as an av e nue for the es cape of en gi - neered genes. Bio sci ence 40, Ellstrand, N.C. (1988): Pol len as a ve hi cle for the es cape of en gi neered genes? In: Hodgson, J.; Sugden, A.M. (eds). Planned re lease of ge net i cally en gi neered or gan isms. Trends in Bio tech nol ogy/trends in Ecol ogy and Evo lu tion Spe cial pub li ca tion. Elsevier pub li ca tions, Cam bridge. Ellstrand, N.C. (1992): Gene flow by pol len: im pli ca tions for plant con ser va tion ge net ics. Oikos 63, Futuyama, D.J. (1986): Evo lu tion ary Bi ol ogy. Sinauer, Sunderland, MA. 19

20 Harlan, J.R. (1992): Crops and man. Amer i can So ci ety of Agron omy, Mad i son, Wis con sin. Hoang-Tang, Liang, G.H. (1988): The genomic re la tion ship be tween cul ti vated sor ghum and johnsongrass: A re-evoluation. The o ret i cal and Ap plied Ge net ics 76, Holm, L.G., Plucknett, D.L., Pancho, J.V., Herberger, J.P. (1977): The worlds worst weeds. Uni ver sity Press of Ha waii, Ho no lulu. Kigel, J., Ru bin, B. (1985): Sor ghum halepense. In: CRC Hand book of Flow er ing. IV. Halevy, A.H. (ed.), CRC Press, Boca Raton, Florida. Morden, C.W., Doebley, J., Schertz,K.F. (1990): Allozyme vari a tion among the spon ta ne ous spe cies of Sor ghum sec tion Sor ghum. The o ret i cal and Ap plied Ge net ics 80, Morden, C.W., Doebley, J., Schertz, K.F. (1989): Allozyme vari a tion in Old World races of Sor ghum bicolor. Amer i can Jour nal of Bot any 76, Na tional Re search Coun cil (1989): Field test ing ge net i cally mod i fied or gan isms: frame work for dis cus sions. Na tional Acad emy Press, Wash ing ton, D.C. Pat er son, A.H., Schertz, K.F., Lin, Y.R., Liu, S.C., Chang, Y.L. (1995): The weed i ness of wild plants: mo lec u lar anal y sis of genes re spon si ble for dis persal and persistance of johnsongrass (Sor ghum halepense L. Pers.) Pro ceed ings of the Na tional Acad emy of Sci ence, USA 92, Pedersen, J.F., Marx, D.B., Funnell, D.L. (2003): Use of A3 cy to plasm to re duce risk of gene flow through sor ghum pol len. Crop Sci ence 43, Pederson, J.F., Troy, J.J., John son, B. (1998): Nat u ral out cross ing of sor ghum and sudangrass in the Cen tral Great Plains. Crop Sci ence 38, Raybould, A., Gray, A.J. (1994): Will hy brids of ge net i cally mod i fied crops in vade nat u ral com mu ni ties? Trends in Ecol ogy and Evo lu tion 9, Rooney, W.L., Smith, C.W. (2000): Tech niques for de vel op ing new cultivars , In: Sor ghum: Or i gin, His tory, Tech nol ogy and pro duc tion. Smith, C.W.; Frederiksen, R.A. (eds) John Wiley and Sons, NY. Sangduen, J., Hanna, W.W. (1984): Chro mo some and fer til ity stud ies on re cip ro cal crosses be tween two spe cies of autotetraploid sor ghum S. bicolor and S. halepense. Jour nal of He red ity 75, Slatkin, M. (1987): Gene flow and the geo graphic struc ture of nat u ral pop u la tions. Sci ence 236, Small, E. (1984): Hy brid iza tion in the do mes ti cated weed-wild com plex In: Plant Biosystematics. Grant,W.F. (ed.). Ac a demic Press, To ronto. Subudhi, P.K., Nguyen, H.T. (2000): New ho ri zons in Bio tech nol ogy. pp , In: Sor - ghum: Or i gin, His tory, Tech nol ogy and Pro duc tion. Smith,C.W.; Frederiksen,R.A. (eds.). John Wiley and Sons, NY. Tiedje, J.M., Colwell, R.K., Grossman, Y.L., Hodson, R.E., Lenski, R.E., Mack, R.N., Re - 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 - sid er ation and rec om men da tions. Ecol ogy 70, Torres-Cardona, S., Sotomayor-Rios, A., Quiles Belen, A., Schertz, K.F. (1990): Fer til ity res to ra tion to A1, A2 and A3 cy to plasm sys tems of con verted sor ghum lines. MP-1721, Texas Ag ri cul tural Ex per i ment Sta tion, Col lege Sta tion. Warwick, S.I. (1990): Allozyme and life his tory vari a tion in five north wardly col o niz ing North Amer i can weeds spe cies. Plant Sys tem at ics and Evo lu tion 169,

21 INTERSPECIES HYBRIDIZATION IN Sorghum sp. Sikora,V., Berenji, J. SUMMARY Sorghums are self pol li nated plants with cer tain per cent age of out cross ing. Interspecies hy - brids be tween the cul ti vated (Sor ghum bicolor) and weedy Johnsongrass (Sor ghum halepense) dem on strate ex cep tional fit ness and hy brid vigor for some quan ti ta tive traits. Gene flow be - tween cul ti vated sor ghum and weedy Johnsongrass rep re sent a po ten tial dan ger for trans fer of ge netic in for ma tion through pol len. Genes that in crease adap tive or com pet i tive ad van tage can be transfered from cul ti vated sor ghum crops to weedy plants. Oposite gene flow can be the source of atipical plants in com mer cial sor ghum fields. Key words: interspecies hy brid iza tion, Sor ghum bicolor, Sor ghum halepense, gene flow 21

22 Originalni rad MOGU]NOSTI MEHANIZOVANOG BRANJA CVASTI NEVENA o Veselinov, B. *, Adamovi}, D. **, Martinov, M. * IZVOD Obavljeno je po~etno ispitivanje karakteristika mehanizovanog branja cvasti nevena (Ca - len dula officinalis L.) ma{inom za branje kamilice, sa radnim organom tipa virtualnog rotiraju}eg ~e{lja sa zubima {irokog razmaka. Ispitan je uticaj dubine zadiranja radnog organa u horizont cvasti, frekvencije obrtanja radnog organa i brzine kretanja ma{ine na efekte branja, tj. 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), kao i gubitke ubiranja, koji se odnose na koli~inu neubranih i rasutih cvasti. U ubranoj masi, pri prvom ubiranju, bilo je maksimalno kg/ha cvasti, koje su imale dr{ku du`ine do 2 cm i kg/ha cvasti ostalih klasa, pri dubini zadiranja radnog organa u horizont cvasti 27 cm, {to je 52% od prose~ne visine horizonta cvasti, frekvenciji obrtanja rotora 130 min -1 i brzini kretanja ma{ine 1,23 km/h. Gubici u neubranim cvastima, iznosili su 160 kg/ha, a na zemlji je ostalo 250 kg/ha cvasti. Maseni u~inak branja cvasti iznosio je 336 kg/h, a povr{inski 0,08 ha/h. Kod drugog i narednih branja koli~ina ubranih cvasti smanjivala se sve do vrednosti 400 kg/ha, od toga cvasti, koje su imale dr{ku du`ine do 2 cm, 263 kg/ha. Gubici su ostali pribli`no isti. Istra`ivanje je pokazalo da primena radnog organa, tipa virtualnog rotiraju}eg ~e{lja sa zubima {irokog razmaka, mo`e da omogu}i zadovoljavaju}i kvalitet branja, s obzirom na ubrani prinos cvasti klase 0 2 cm du`ine dr{ke, odnosno na sve ostale navedene klase, uz konstataciju da je potrebno, u okviru tehnologije dorade nevena, da se re{i prob lem odstranjivanja dr{ki i separacija cvasti od zelene mase. Tako e, uo~eno je da {irina me urednog razmaka biljaka treba da bude usagla{ena sa {irinom radnog zahvata ma{ine za ubiranje, odnosno razmakom to~kova traktora, kako ne bi dolazilo do ga`enja biljaka u redu, te na taj na~in deformisanja horizonta cvasti i umanjivanja ubranog prinosa. Klju~ne re~i: neven (Ca len dula officinalis L.), `etva, mehanizacija UVOD Neven (Ca len dula officinalis L.) je jednogodi{nja vrsta koja se gaji kao lekovita i ukrasna biljka. Stabljika je visoka od 40 do 70 cm, sa kratkim internodijama, u donjem delu vi{e razgranata. Listovi su `ilavi, naizmeni~no raspore eni, duguljasti, blago nazubljeni i pomalo dlakavi. Cvast je pojedina~na glavica, pre~nika od 4 do 7 cm ili vi{e, karakteristi~nog mirisa, o Deo rezultata Projekta TR Ministarstva za nauku i tehnolo{ki razvoj Republike Srbije * Doc. dr Branislav Veselinov, prof. dr Milan Martinov, Fakultet tehni~kih nauka, Novi Sad ** Dr Du{an Adamovi}, Institut za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad 22

23 limun ili narand`aste boje. Jezi~asti cvetovi pore ani su po visini u 2 3 reda ili vi{e redova. Cveta od prole}a do jeseni, a u toplijim krajevima skoro cele godine. Neven se gaji u plodoredu. Direktno se seje, od po~etka aprila, na razmaku cm. Cvasti se uglavnom beru ru~no, po~ev{i ve} od kraja maja. Ubrane cvasti trebalo bi da se {to pre osu{e, da bi se spre~io gubitak kvaliteta. Sa jednog hektara mo`e da se dobije kg suve cvasti, a u povoljnim agroekolo{kim uslovima i uz ve}i broj berbi i vi{e (Ki{geci, Adamovi}, 1994). Osnovni prob lem u proizvodnji nevena su visoki tro{kovi ru~nog branja, koje se obavlja svakih 3 5 dana. S druge strane, pri mehanizovanom branju dolazi do smanjenja broja pupoljaka, {to smanjuje prinos, a potrebna je i naknadna dorada kako bi se odvojila zelena masa (stabljike i li{}e) i du`ina dr{ki cvasti svela na 0 2 cm. O mehanizovanom ubiranju cvasti nevena ima malo podataka. Hecht et al. (1992), kao i Dachler i Pelzmann (1999) i Mohr (2002) navode mogu}nosti mehanizovane `etve cvasti kamilice, nevena, kantariona i jo{ nekih lekovitih biljnih vrsta pomo}u ma{ina za ubiranje cvetova/cvasti, koje imaju radni or gan izveden kao ro tor sa ~e{ljevima malog razmaka izme u zuba. Primeri takvog radnog organa prikazani su na sl 1. Imaju frekvenciju obrtanja oko 20 min-1, a sastoje se od vi{e nosa~a ~e{ljeva raspore enih po obimu, koji su upravljani pomo}u bregaste plo~e (sl. 1a) ili krivolinijske staze (sl. 1b). Na taj na~in zubi se, u odre enom momentu, otklanjaju za odre eni ugao u odnosu na tangentu izvodnice nosa~a ~e{ljeva, zubima pro~e{ljavaju biljke, ponovo se vra}aju u prvobitan polo`aj i pri tome otkidaju cvetove/cvasti. Jedno re{enje (sl. 1a) ima poseban no`, koji odseca dr{ke cvasti. ^etkom se ubrane cvasti skidaju sa ~e{lja. Sl. 1 Radni organi za ubiranje kamilice s ~e{ljevima malog razmaka zuba Hege 212 (a) i Linz III (b) Fig. 1 Ro tated comb cham o mile har vester with nar row tooth dis tance Hege 212 (a) i Linz III (b) Hecht et al. (1992) obavili su uporedno ispitivanje ru~nog i mehanizovanog branja kantariona, pri ~emu je upotrebljena ma{ina Hege 212, koja ima radni or gan prikazan na sl. 1a, {irine radnog zahvata 2,1 m. Ustanovili su da je pri ru~nom branju prinos cvasti bio 67% ve}i nego pri mehanizovanom. Udeo zelene mase u ru~no branom materijalu bio je 8%, a u mehanizovanom 26%. Tako e su ustanovili da je pri ru~nom branju bilo oko 48% cvetova sa du`inom dr{ke 0 1 cm, dok je kod mehanizovanog postupka ova vrednost iznosila 62%. Ubrani prinos cveta kantariona, pri mehanizovanom branju, iznosio je kg/ha sa u~inkom 0,13 ha/h, a pri ru~nom branju kg/ha cveta, sa u~inkom 0,002 ha/h. Sli~ni efekti ostvareni su i sa ma{inom za branje Linz III, koja ima radni or gan prikazan na sl. 1b, ali {irine radnog zahvata 2,8 m. 23

24 Uporedno ispitivanje rada ma{ina Linz III i Hege 212 na branju cvasti nevena (Zimmer, Müller, 2004) pokazalo je da radni or gan Hege 212 nije bio pogodan za branje, jer su se ~e{ljevi na rotoru zagu{ivali, s obzirom da ure aj sa ~etkom nije mogao efikasno da skida ubrane cvasti. S druge strane, radni or gan ma{ine Linz III, koji nije imao ovaj prob lem, postigao je dobar kvalitet i visok u~inak pri branju. Zimmer i Müller (2004) pored ova dva radna organa, opisali su i radni or gan za branje cvetova/cvasti, koji ima ro tor {irine zahvata 2,5 m i frekvencije obrtanja 300 min-1, sa kratkim zubima i s ve}im razmakom izme u zuba. Ovaj radni or gan razvio je i ugradio na adaptirani kombajn Claas Merkur godine jedan pronalaza~ iz Nema~ke (sl. 2). Zubi na rotoru zahvataju cvetove/cvasti, udaraju ih o popre~nu {ipku, koja se nalazi ispod rotora i ima podesiv razmak u odnosu na putanju vrhova zuba, pri ~emu se cvetovi otkidaju i odla`u u prijemni kolektor ma{ine. U~inak kombajna sa ovakvim radnim organom je oko 0,3 ha/h. Sl. 2 Radni or gan za branje kamilice s ~e{ljevima ve}eg razmaka zuba (Zimmer, Müller, 2004) Fig. 2 Cham o mile ro tated comb har vester with wide tooth dis tance (Zimmer, Müller, 2004) Sl. 3 Radni or gan za ubiranje kamilice sa virtualnim rotiraju}im ~e{ljem (Martinov et al, 1992; Zimmer, Müller, 2004) Fig. 3 Work ing prin ci ple of vir tual ro tated comb type har vester (Martinov et al, 1992; Zimmer, Müller, 2004) Cvast nevena ima sli~nosti s cvasti kamilice. Pretpostavljeno je da bi radnim organom, koji je proveren u berbi kamilice, moglo da se ostvari branje nevena. U na{im podru~jima se u berbi 24

25 kamilice koristi, gotovo isklju~ivo, radni or gan u obliku rotiraju}eg ~e{lja sa retkim prstima. Razmak me u prstima je mm. Ovakav radni or gan naziva se virtualni rotiraju}i ~e{alj (Martinov et al, 1992; Martinov, Te{i}, 1996) (sl. 3). Ovaj radni or gan zna~ajno je jevtiniji od re{enja sa rotiraju}im ~e{ljevima malog razmaka zbog druga~ijeg koncepta otkidanja cveta. Zubi zahvataju cvasti biljki i uvla~e ih u radni prostor. Za to vreme ma{ina, tj. prevojna cev, koja se kre}e brzinom vm, pomeri se za pre eni put s i biljke, koje su previjene preko nje, zate`u se zubima. Zubi su na susednim letvama aksijalno posmaknuti, tako da formiraju spiralu. Frekventnim nailaskom ~e{ljeva na biljni materijal se, zahvaljuju}i tome, ostvaruje efekat ~e{lja, te od toga i poti~e naziv virtualni rotiraju}u ~e{alj. Otkinute cvasti zubi povla~e unazad i preko podnog lima ih ubacuju u prostor bunkera. Na osnovu prethodnog ispitivanja ovakvog tipa radnog organa (Veselinov et al., 2004), zaklju~eno je da branje mo`e da bude uspe{no, ali da treba se sprovede opse`nije ispitivanje. Postavljena je hipoteza da mehanizovanim ubiranjem, kori{}enjem radnog organa sa virtualnim rotiraju}im ~e{ljem, mo`e da se ostvari dovoljno dobar kvalitet ubranih cvasti nevena, a da se gubitak prinosa, do kojeg dolazi usled o{te}enja pupoljaka, kompenzuje ni`om cenom branja. Provera te hipoteze zahteva vi{egodi{nja ispitivanja, a prva godina namenjena je ispitivanju efekata mehanizovanog ubiranja, odnosno, utvr ivanju pojedinih parametara rada. MATERIJAL I METOD U Institutu za ratarstvo i povratrstvo, Odeljenju za hmelj, sirak i lekovito bilje u Ba~kom Petrovcu, izvedeno je ispitivanje mehanizovanog ubiranja cvasti nevena sorte Gelb Or ange. Neven je posejan po~etkom aprila godine, na povr{ini 0,45 ha, s me urednim razmakom 45 cm i normom setve 6 kg/ha semena. Primenjena je standardna agrotehnika (sl. 4). Sl. 4 Polje nevena godine, pre mehanizovanog branja cvasti Fig. 4 Mari gold field, 2008, be fore start of me chan i cal har vest Juna, jula i avgusta godine obavljeno je ispitivanje efekata ubiranja cvasti nevena no{enom ma{inom za ubiranje cvasti kamilice (sl. 5). Ma{ina je imala radni or gan sa virtualnim rotiraju}im ~e{ljem s zubima. Radni or gan sastojao se od 16 nosa~a zuba. Razmak izme u zuba bio je 50 mm. Pre~nik radnog organa bio je 720 mm, a {irina radnog zahvata mm. 25

26 Tokom ispitivanja menjana je dubina zadiranja vrhova zuba radnog organa u horizont cvasti i frekvencija obrtanja radnog organa, a s tim u vezi i brzina kretanja ma{ine. Za rad sa razli~itim dubinama zadiranja radnog organa u horizont cvasti opredeljeno je {est delova parcele sa {est redova biljaka, du`ine 80 m. Na pet delova parcele ispitan je rad sa dubinom zadiranja radnog organa: 27, 25, 24, 20 i 19 cm, pri frekvenciji obrtanja radnog organa 130 min 1 i brzini kretanja ma{ine 1,3 km/h, a na {estom delu zadiranje je iznosilo 31 cm, frekvencija obrtanja radnog organa 150 min 1 i brzina kretanja ma{ine 2,2 km/h. Sl. 5 No{ena ma{ina sa radnim organom u obliku virtualnog rotiraju}eg ~e{lja kori{}ena za berbu cvasti nevena Fig. 5 Trac tor mounted har vester, vir tual ro tated comb type, used for me chan i cal har vest of mari gold in flo res cen ces U periodu od 26. juna do 21. avgusta obavljeno je pet branja. Pre svakog branja uzeto je po 20 biljaka, zbog utvr ivanja osnovnih karakteristika useva: raspona najvi{ih i najni`ih cvasti, pre~nika cvasti, udela cvasti, stabljike i li{}a u masi biljke i sadr`aj vlage pojedinih delova biljke. Tako e je utvr ena vrednost visine horizonta cvasti na osnovu prose~ne vrednosti merenja u 5 ponavljanja. Nakon svake berbe merena je koli~ina ubrane mase i gubici u obliku neubranih i rasutih cvasti. Iz ubranog materijala svake berbe uzeto je, na slu~ajan na~in, pet uzoraka mase oko 0,5 kg i najpre je izdvajana i izmerena zelena masa, list i stabljika. Nakon toga, cvasti su 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 cm, i izmerena je masa svake klase. Posle branja ru~no, sa 1 m 2 u pet ponavljanja, na slu~ajan na~in, sakupljene su cvasti, koje su pale na zemlju, kao i one, koje nisu ubrane, te je izmerena njihova masa. Ocena uticaja mehanizovanog branja nevena analizirana je na osnovu smanjenja ubranog prinosa cvasti pri branjima. Tako e, analizirana je i promena gubitaka. REZULTATI I DISKUSIJA Osnovne karakteristike useva ubranog u navedenom periodu prikazane su u tab. 1. Uo~ava se, pribli`no, konstantan pad vrednosti prose~ne visine biljaka, pre~nika cvasti i raspona najvi{e i najni`e cvasti, s obzirom na redosled branja, mada je udeo cvasti i stabljike u 26

27 masi biljke ostajao konstantan. Tako e, udeo li{}a imao izvestan trend pada. Svi delovi biljke, cvasti, stabljike i li{}e, imali su pribli`nu vla`nost. Tab. 1 Osnovne karakteristike biljke nevena Tab. 1 Ma jor char ac ter is tics of mari gold plants Karateristika Char ac ter is tic Visina biljaka, cm Height of plant Visina horizonta cvasti, cm In flo res cence ho ri zon Raspon cvasti, cm Band of inflor. dis per sion Pre~nik cvasti, mm In flo res cence di am e ter Udeo cvasti u masi biljke, % Share of in flo res cen ces Udeo stabljike u masi biljke, % Share of stems Udeo li{}a u masi biljke, % Share of leaves Vla`nost cvasti, % In flo res cence mois ture Vla`nost stabljike, % Stem mois ture Vla`nost li{}a, % Leaf mois ture Branje Har vest I II III IV V ,5 12,6 15,2 10,3 8, , ,7 14, , , Sl. 6 Ubrana biljna masa, pri prvom branju sa dubinom zadiranja radnog organa u horizont cvasti 27 cm i frekvencijom obrtanja rotora 130 min 1 Fig. 6 Re sults of first har vest, pen e tra tion of har vester cyl in der into can opy 27 cm, cyl in der RPM 130 min 1 27

28 Najve}a koli~ina cvasti dobijena je pri prvom branju, kg/ha, od ~ega klase du`ine dr{ki 0 2 cm kg/ha (sl. 6). Pri tome je visina horizonta cvasti bila 52 cm, a dubina zadiranja radnog organa u horizont cvasti 27 cm, {to je bilo 52% visine. Frekvencija obrtanja rotora iznosila je 130 min 1, a brzina 1,25 km/h. Posle branja ostalo je 160 kg/ha neubranih cvasti i 250 kg/ha rasutih cvasti, a ukupna ubrana biljna masa iznosila je kg/ha. Maseni u~inak branja ukupne mase iznosio je 690 kg/h, a cvasti, klase 0 2 cm du`ine dr{ke, kao i cvasti ostalih klasa, 172 i 164 kg/h, respektivno. Ostvaren je povr{inski u~inak 0,08 ha/h. U toku istog branja, na delu pol ja na kome je bila pode{ena frekvencija obrtanja radnog organa 150 min 1, brzina kretanja 2,15 km/h i dubina zadiranja radnog organa u horizont cvasti 31 cm, {to je bilo 51% od prose~ne visine horizonta cvasti, koja je bila 61 cm, koli~ina ubrane cvasti iznosila je kg/ha, od ~ega cvasti sa du`inom dr{ke 0 2 cm kg/ha. Gubici su porasli, tako {to je neubranih cvasti bilo 220 kg/ha, a rasutih 560 kg/ha (sl. 7). Signifikantno je ve}a ubrana koli~ina cvasti sa peteljkama du`ine >10 cm, kg/ha. Ovaj rezultat ukazuje na to, da je dubina zadiranja ograni~ena visinom biljke i rasponom cvasti, {to bi trebalo da se detaljno proveri. Pove}ana frekvencija obrtanja radnog organa uti~e na pove}anje du`ine dr{ki ubranih cvasti, mada i ovaj efekat treba jo{ da se proveri. To je, tako e, uzrok pove}anja gubitaka rasutih cvasti, zbog stvaranja ventilatorskog efekta. Maseni u~inak branja ukupne mase iznosio je kg/h, a ubranih cvasti, klase 0 2 cm du`ine dr{ke, kao i cvasti ostalih klasa, 474 i 760 kg/h, respektivno. Ostvaren je povr{inski u~inak 0,26 ha/h. Sl. 7 Ubrana biljna masa pri 1. branju, sa dubinom zadiranja radnog organa u horizont cvasti 31 cm i frekvencijom obrtanja rotora 150 min 1 Fig. 7 Re sults of first har vest, pen e tra tion of har vester cyl in der into can opy 31 cm, cyl in der RPM 150 min 1 Pri drugom branju, koje je po~elo 8. jula, najve}a koli~ina ubrane biljne mase iznosila je kg/ha i bila je na delu pol ja na kome je pode{ena dubina zadiranja zuba rotora u horizont cvasti 24 cm, tj. 49% od vrednosti prose~ne visine horizonta cvasti 49 cm. Frekvencija obrtanja radnog organa bila je pode{ena na 130 min 1 i ostvarena je brzina kretanja ma{ine 1,22 km/h. Ubrana koli~ina cvasti iznosila je 785 kg/ha, pri ~emu klase 0 2 cm du`ine dr{ke 565 kg/ha. Gubitak u neubranim cvastima iznosio je 130 kg/ha, a koli~ina rasutih cvasti 20 kg/ha (sl. 8). 28

29 Sl. 8 Ubrana biljna masa pri 2. branju, sa dubinom zadiranja radnog organa u horizont cvasti 24 cm i frekvencijom obrtanja rotora 130 min 1 Fig. 8 Re sults of sec ond har vest, pen e tra tion of har vester cyl in der into can opy 24 cm, cyl in der RPM 130 min 1 Ustanovljene su vrednosti masenog u~inka branja ukupne mase u iznosu 118 kg/h, a cvasti, klase 0 2 cm du`ine dr{ke, kao i cvasti ostalih klasa, u iznosu 45 i 18 kg/h, respektivno. Ostva - ren je povr{inski u~inak 0,08 ha/h. Uo~ljiv je nagli pad vrednosti koli~ine svih klasa ubrane cvasti, u proseku za oko 60%. ^ak je koli~ina ubrane zelene mase, tj. li{}a i stabljike, smanjena za preko 70%. Tako e je i koli~ina rasutih cvasti zna~ajno smanjena na ispod 10%, u odnosu na 1. branje na delu pol ja, na kome je ostvarena dubina zadiranja prstiju rotora u horizont cvasti 27 cm. Razlog je bio posledica jednostavnog konstruktivnog re{enja, po{to je ko{ za prijem ubrane mase, koji je sa gornje strane ina~e otvoren, bio pokriven folijom, te je time spre~eno izletanje cvasti izvan ko{a. Sl. 9 Ubrana biljna masa pri 3. branju, sa dubinom zadiranja radnog organa u horizont cvasti 20 cm i frekvencijom obrtanja rotora 130 min 1 Fig. 9 Re sults of third har vest, pen e tra tion of har vester cyl in der into can opy 20 cm, cyl in der RPM 130 min 1 29

30 Za vreme tre}eg branja, na delu pol ja na kome je postavljena dubina zadiranja radnog organa u horizont cvasti 20 cm, {to je 40% od prose~ne visine horizonta cvasti 50 cm, ostvarena je najve}a koli~ina ubranih cvasti 800 kg/ha, od toga 550 kg/ha cvasti klase du`ine dr{ke 0 2 cm. Radni or gan je imao frekvenciju obrtanja 130 min 1, a ma{ina brzinu kretanja 1,25 km/h. Pri tome ubrana je ukupna biljna masa u vrednosti kg/ha. Koli~ina neubranih cvasti iznosila je 546 kg/ha, a rasutih 24 kg/ha (sl. 9). Postignut je maseni u~inak ukupne ubrane mase 177 kg/h, a cvasti, klase 0 2 cm du`ine dr{ke, kao i cvasti ostalih klasa 76 i 35 kg/h, respektivno. Povr{inski u~inak je iznosio 0,138 ha/h. Pri drugom i tre}em branju ostvareni su sli~ni efekti, osim gubitaka u obliku neubranih cvasti. Oni su pri tre}em branju ~etvorostruko ve}i nego pri drugom. To se obja{njava time, {to nije bio dobro usagla{en odnos visine horizonta cvasti, dubine zadiranja radnog organa u horizont cvasti i prose~nog raspona najvi{e i najni`e cvasti, koji je iznosio 15,2 cm, {to je neznatno manje nego kod stanja nevena pri prvom branju, sa dubinom zadiranja 27 cm. Kod ~etvrtog branja, na delu pol ja na kome je dubina zadiranja radnog organa u horizont cvasti bila je 25 cm, tj. 44% od njegove prose~ne visine (45 cm), frekvencija obrtanja radnog organa 130 min 1, a radna brzina 1,25 km/h, ostvarena je najve}a koli~ina ubranih cvasti kg/ha, od toga klase du`ine dr{ke 0 2 cm 667 kg/ha. Vrednost koli~ine neubranih cvasti iznosila je 142 kg/ha, dok rasutih cvasti na zemlji nije bilo (sl. 10). S ovako pode{enim parametrima rada ma{ine ukupna ubrana masa iznosila je kg/ha. Maseni u~inak branja ukupne mase iznosio je 200 kg/h, a cvasti, klase 0 2 cm du`ine dr{ke, kao i cvasti ostalih klasa 53 i 40 kg/h, respektivno. Ostvaren je povr{inski u~inak pri branju 0,08 ha/h. Sl. 10 Ubrana biljna masa pri 4. branju sa dubinom zadiranja radnog organa u horizont cvasti 25 cm i frekvencijom obrtanja rotora 130 min 1 Fig. 10 Re sults of fourth har vest, pen e tra tion of har vester cyl in der into can opy 25 cm, cyl in der RPM 130 min 1 Pri petom branju, na delu pol ja na kome je dubina zadiranja radnog organa u horizont cvasti smanjena na 19 cm, {to je bilo 49% od njegove prose~ne visine 39 cm, postignuta je najve}a koli~ina ubrane cvasti 400 kg/ha, od ~ega je bilo 263 kg/ha klase 0 2 cm. Koli~ina neubranih 30

31 cvasti iznosila je 116 kg/ha, a rasutih 18 kg/ha (sl. 11). Frekvencija obrtanja radnog organa bila je 130 min 1, a ostvarena brzina rada 1,28 km/h. Sl. 11 Ubrana biljna masa pri 5. branju sa dubinom zadiranja radnog organa u horizont cvasti 19 cm i frekvencijom obrtanja rotora 130 min 1 Fig. 11 Re sults of fifth har vest, pen e tra tion of har vester cyl in der into can opy 19 cm, cyl in der RPM 130 min 1 Sa ovako pode{enim parametrima rada koli~ina ukupne ubrane mase iznosila je kg/ha. Ostvaren je maseni u~inak branja ukupne mase 90 kg/h, a cvasti, klase 0 2 cm du`ine dr{ke, kao i cvasti ostalih klasa 21 i 11 kg/h, respektivno. Ostvaren je povr{inski u~inak branja 0,08 ha/h. Analizom ustanovljenih vrednosti efekata branja cvasti u pet ponavljanja, s obzirom na ubranu koli~inu cvasti klase 0 2 cm du`ine dr{ke, odnosno na sve ostale navedene klase pri razli~itim pode{enim vrednostima dubine zadiranja radnog organa u horizont cvasti, njegove frekvencije obrtanja i brzine kretanja ma{ine, konstatuje se da radni or gan sa virtualnim rotiraju}im ~e{ljem mo`e da se primenjuje za branje cvasti nevena. Uo~eno je da se dubina zadiranja radnog organa u horizont cvasti i raspon najvi{e i najni`e cvasti nalaze u korelaciji sa koli~inom ubrane cvasti svih klasa du`ine dr{ke, kao i koli~inom neubranih cvasti. Kod ve}eg raspona najvi{e i najni`e cvasti potrebna je ve}a dubina zadiranja radnog organa u horizont cvasti, koja bi, kod ovakvog re{enja radnog organa, trebala da bude 1,7 puta ve}a od prose~nog raspona najvi{e i najni`e cvasti. No, ovakav odnos parametara, s druge strane, mo`e da dovede do pove}anja koli~ine ubrane mase, koja kasnije treba da se separi{e. Tako e, treba da se re{i separacija zelene mase iz ubranog materijala, po mogu}nosti pre su{enja, te skra}ivanje dr{ki cvasti na du`inu do 2 cm. Jedno od re{enja mogla bi da bude primena kombinacije separacije u struji vazduha i sita. Odsecanje peteljki cvasti moglo bi da se obavi ure ajem, koji se za istu namenu primenjuje pri preradi kamilice (Martinov, Olu{ki, 1998). Pri doradi biljnog materijala verovatno }e u masi cvasti biti uklju~eni i plodovi, ~ija upotrebna vrednost bi trebala da se ispita. Uo~eno je da {irina me urednog razmaka biljaka treba da bude usagla{ena sa {irinom radnog zahvata ma{ine za ubiranje, odnosno razmakom to~kova traktora, kako ne bi dolazilo do ga`enja biljaka u redu, te na taj na~in do deformisanja horizonta cvasti i umanjivanja ubranog prinosa, zbog pove}anih gubitaka u neubranim cvastima. Prob lem gubitaka u rasutim cvastima mo`e da se re{i odre enim konstruktivnim izmenama na ma{ini za branje. 31

32 ZAKLJU^CI Najvi{i kvalitet ubrane cvasti nevena i danas se posti`e postupkom ru~nog branja, koje se, uglavnom, primenjuje na malim povr{inama. Me utim, u gajenju ove biljke na velikim povr{inama neophodna je primena mehanizovanog branja cvasti i posle toga dorada ubrane mase separacijom cvasti od ostale zelene mase, kao i odsecanje dr{ki cvasti, koje su du`e od 2 cm. Postoje re{enja mehanizovanog branja cvasti nevena, koja, prema nekim informacijama daju zadovoljavaju}e rezultate u pogledu kvaliteta ubrane mase, ali zna~ajno su skupa. Jevtinija re{enja ma{ina, koje bi mogle da ubiraju cvasti, postoje, ali su potrebna odre ena pode{avanja re`ima rada, kako bi dala zadovoljavaju}i kvalitet ubranog biljnog materijala. Ispitivanjem postupaka branja cvasti nevena ma{inom sa radnim organom tipa virtualnog rotiraju}eg ~e{lja sa zubima ustanovljeno je da je najbolji efekat branja postignut pri prvom branju, s odnosom dubine zadiranja zuba radnog organa u horizont cvasti i visine horizonta cvasti 52%. Pri tome je u ukupnoj ubranoj masi, ostvarena koli~ina cvasti, klase du`ine dr{ke do 2 cm, kg/ha i pribli`no ista koli~ina cvasti klase du`ine dr{ke preko 2 cm, kg/ha. Drugo, i kasnija branja, imala su trend smanjenja koli~ine ubranih cvasti, kako klase 0 2 cm du`ine dr{ke, koja se smanjila kod petog branja ~ak na vrednost 263 kg/ha, {to je oko 10% od ubrane koli~ine pri prvom branju, tako i klasa du`ine dr{ke >2 cm, koja je kod petog branja svedena na vrednost 140 kg/ha, {to je ~ak ispod 10% od ubrane koli~ine pri prvom branju. O~igledno je mehanizovano branje uzrokovalo smanjenje broja pupoljaka otkidanjem, a posledica je bilo smanjenje ubranog prinosa u toku narednih branja. Gubitak u neubranim cvastima, tokom pet branja, imao je tako e trend opadanja, s izuzetkom pri tre}em branju, kada je zna~ajnije pove}an, zbog neadekvatnog odnosa dubine zadiranja radnog organa u horizont cvasti i visine horizonta cvasti (40%), a s obzirom na prose~an raspon najvi{e i najni`e cvasti, koji je iznosio 15,2 cm. U narednim ispitivanjima trebalo bi da se ustanovi uticaj me urednog razmaka biljaka na efekte branja, kao i na ukupni prinos cvasti. Trebalo bi da se provere efekti smanjenja prinosa cvasti nevene usled o{te}enja mehanizovanim branjem, te da se daju podloge za ocenu ekonomi~nosti primene ovakvog branja. Predstoji zadatak da se izna u postupci za separaciju ubrane zelene mase i odstranjivanje du`ih peteljki ubranih cvasti. LITERATURA Ki{geci, J., Adamovi}, D. (1994): Gajenje lekovitog bilja. Nolit, Beograd, s Hecht, H., Mohr, Th., Lembrecht, S. (1992): Mechanisierung der Blütendrogenernte Verglech zweier Pflücsysteme. Landtechnik 47, 6, Martinov, M., Te{i}, M., Müller J. (1992): Erntemaschine für Kamille. Landtechnik 47, 10, Martinov, M., Te{i}, M. (1996): Mehanizovana `etva i prerada kamilice. Me dic i nal Plant Re port 3, 3, Martinov, M., Olu{ki, L. (1998): Ma{ine i oprema za proizvodnju kamilice Dvadeset godina posle. Me dic i nal Plant Re port 5, 5, Dachler, M., Pelzmann, H. (1999): Arznei- und Gewürzpflanzen, Anbau, Ernte, Aufbereitung), Agrarferlag, Wien. 32

33 Martinov, M., Adamovi}, D. (2002): Mehanizovana `etva buha~a (Py re thrum cinerariaefolium Trev.) Rezultat prvih testova. Me dic i nal Plant Re port 9, 9, Mohr, Th. (2002): Ex am i na tion and de vel op ment of a har vest ma chine for the flow ers of me dic i nal plants. Zeitschrift für Arznei und Gewürzpflanzen 7, Zimmer, S., Müller, J. (2004): Erntetechnologie von Arznei und Gewürzpflanzen. Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.v., Gülzow. Veselinov, B., Martinov, M., Adamovi}, D., Konstantinovi}, M. (2004): Mogu}nosti mehanizovanog ubiranja cvasti nevena (Ca len dula officinalis L.). Me dic i nal Plant Re port 11, 11, INVESTIGATION OF POSSIBILITY OF MECHANISED MARIGOLD INFLORESCENCES HARVESTING Veselinov, B., Adamovi}, D., Martinov, M. SUMMARY It is per formed pre lim i nary test ing of me chan i cal har vest of mari gold (Ca len dula officinalis 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 - 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.: 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, 6.1-8, and >10 cm), as well as har vest losses in a form of not picked-up and downfallen in flo res cen ces. Five har vest passes were per formed. The first har vest, har vest cyl in der pen e tra tion was 27 cm (53% of av er age plant height), cyl - 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 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 picked-up in flo res cen ces 160 kg/ha, and downfallen in flo res cen ces 250 kg/ha. Mass pro duc tiv - 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 yield dropped down to the fi nal to tal value about 400 kg/ha, whereof 263 kg/ha of in flo res cen - ces with stems shorter than 2 cm. The shares of losses were ap prox i mately the same. In ves ti ga tion showed that mari gold can be suc cess fully har vested with this type of har vester, es pe cially re gard ing achieved share of in flo res cen ces with stems shorted than 2 cm. How ever, the prob lem of short en ing of long stems, and sep a ra tion of har vested stalks and leaves should be solved. It was also re corded that the row dis tance of plants should be ad justed to the trac tor tires dis tance, in or der to re duce damage of plants and losses. Key words: mari gold (Ca len dula officinalis L.), har vest, mech a ni za tion 33

34 Originalni rad ISPITIVANJE EKSTRAKCIJE IZOPA (Hyssopus officinalis L.) *, Zlokolica, Nata{a **, Zekovi}, Z. *, Milo{evi}, Svetlana *, Adamovi}, D. ***, Vidovi}, Senka * IZVOD Ispitana je ekstrakcija izopa (Hyssopus officinalis L.) primenom postupka destilacije pomo}u vodene pare i ekstrakcije maceracijom razli~itim rastvara~ima (voda, etanol, n-butanol, etilacetat). Odre en je sadr`aj etarskog ulja u pojedinim organima (cvet + list, stabljika) i herbi sakupljenim tokom razli~itih faza razvoja biljke (pre cvetanja, u toku cvetanja, posle cvetanja). Na osnovu rezultata ispitivanja zaklju~eno je da je najve}i sadr`aj etarskog ulja u drogi dobijenoj od biljaka sakupljenih u fazi pre cvetanja, i to: list + cvet (0,85%; v/m), stabljika (0,03%) i herba (0,43%). Kvalitativnom i kvantitativnom analizom etarskog ulja (GC-MS metod) odre en je sadr`aj dominantnih komponenata, u prvom redu: izopinokamfon (26,20%), pinokamfon (21,64%), elemol (1,49 %). Odre ivanjem sadr`aja neisparljivih komponenata u herbi izopa na eno je da je najve}i sadr`aj ukupnih flavonoida, sra~unatih na rutin, ostvaren primenom 96% etanola (0,53 g/100 g droge) kao rastvara~a, dok je najve}i sadr`aj ukupnih fenola (0,75 g/100 g droge), sra~unat na hlorogensku kiselinu, dobijen ekstrakcijom vodom. Najbolja selektivnost ekstrakcije ukupnih flavonoida dobijena je primenom n-butanola (19,32 g/100 g suvog ostatka) i fenola (6,5 g/100 g suvog ostatka) kori{}enjem 96 % etanola. Na kraju, ispitana je kinetika ekstrakcije ukupnih flavonoida i fenola primenom 60 i 70% etanola. Klju~ne re~i: izop, Hyssopus officinalis, etarsko ulje, ekstrakcija, flavonoidi, fenoli UVOD Izop (Hyssopus officinalis L.) je {iroko rasprostranjena biljna vrsta) koja spontano raste, a uvedena je i u kulturu (Svoboda et al., Od davnina je poznata kao korisna lekovita biljna vrsta, ~iji delovi (listovi i cvetovi), a i cela biljka (herba), sakupljeni u fazi cvetanja, sadr`e isparljive aktivne komponente u etarskom ulju (Tsankova et al., 1993; Gorunovi} et al., 1995; Miti}, \or evi}, 2000; Genova et al., 2000; Chalchat et al., 2001). Komponente pokazuju antisepti~ko, adstringentno, karminativno, dijaforetsko i stimulativno delovanje. Etarsko ulje se koristi kao tonik, vazodilatator, pektoral, u aromaterapiji se primenjuje kod virusnih infekcija, regulacije cirkulacije i krvnog pritiska. Daje dobre * Prof. Lepojevi}, prof. dr Zoran Zekovi}, mr Svetlana Milo{evi}, Senka Vidovi}, dipl. in`., Tehnolo{ki fakultet, Novi Sad ** Nata{a Zlokolica, dipl. in`., AD Zorka, [abac *** Dr Du{an Adamovi}, Institut za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad 34

35 rezultate u le~enju rana i uboda, modrica. Smiruje nervnu napetost. Stim uli{e um i ja~a imunitet. Ulje se mo`e koristiti u kupkama, oblogama, uljima za negu tela i masa`u. Zbog prijatnog mirisa i pozitivnog delovanja na probavni trakt koristi se i kao za~in (olak{ava varenje masne hrane). Izop sadr`i i neisparljive komponente (flavonske heterozide, na primer diosmozid, saponozid-marubin, fitosterol, tanine i dr.) koje zaostaju posle izdvajanja etarskog ulja pomo}u vodene pare (Lepojevi} et al., 2006, 2008). Radi potpune valorizacije izopa, sve ~e{}e se primenjuje ekstrakcija kao operacija za dobijanje ekstrakata, primenom razli~itih postupaka ekstrakcije, koji sadr`e komponente izopa u nativnom stanju. U okviru ovog rada izvr{eno je izolovanje etarskog ulja izopa primenom postupka destilacije pomo}u vodene pare. Izvr{ena je njegova kvalitativna i kvantitativna analiza, primenom metode GC-MS. Tako e je ispitana i ekstrakcija herbe izopa, alkoholom razli~itih koncentracija, pri ~emu je odabrana optimalna koncentracija ekstragensa u pogledu sadr`aja ukupnih flavonoida i fenola. MATERIJAL I METOD RADA Biljni materijal U ispitivanjima je kori{}en izop (Hyssopus officinalis L.) gajen u toku godine na oglednim parcelama Instituta za ratarstvo i povrtarstvo, Zavod za hmelj, sirak i lekovito bilje u Ba~kom Petrovcu. Za ekstrakciju droge kori{}en je postupak destilacije pomo}u vodene pare, primenom nastavka za destilaciju prema nema~koj farmakopeji 7 (DAB-7) postupkom koji propisuje jugoslovenska farmakopeja Ph. Jug. IV (Anonim, 1984). Ekstrakcija droge je vr{ena postupkom maceracije uz stalno me{anje na me{alici. Kvalitativna i kvantitativna analiza etarskog ulja je vr{ena kori{}enjem gasne hromatografije sa masenom spektrometrijom (GC-MS) i gasne hromatografije sa plameno-jonizuju}im detektorom (GC-FID). Za merenje apsorbancije rastvora kori{}en je VIS-spektrofotometar, Jenway Usitnjavanje biljnog materijala je vr{eno na mlinu za kafu, a granulometrijski sastav odre en je primenom sita proizvo a~a Erweka Apperatebau GmbH (Nema~ka). Odre ivanje zapremine mase etarskog ulja je izvr{eno prema postupku Ph. Jug. IV, kori{}enjem piknometra zapremine 5,0 cm3. Indeks refrakcije je odre en na Abbe-ovom refraktometru proizvo a~a A. Kruss, Nema~ka. Hemikalije i reagensi Standardne supstance. Rutin i hlorogenska kiselina (Sigma, Chem i cal Com pany, SAD). Kori{}ene hemikalije i rastvara~i. Etanol, sir}etna kiselina, metanol (Zorka, [abac). Ostale hemikalije su bile ~isto}e p.a., ukoliko druga~ije nije nagla{eno. Rastvor rutina koncentracije 1 mg/ml Rutin (50 mg) se prenese u odmerni sud od 50 ml, supstanca rastvori u rastvoru za ekstrakciju flavonoida i odmerni sud dopuni do crte istim rastvara~em. 35

36 Rastvor hlorogenske kiseline koncentracije 0,1 mg/ml Hlorogenska kiselina (50 mg) se prenese u odmerni sud od 50 ml, doda destilovana voda, rastvori se kiselina i odmerni sud dopuni do crte destilovanom vodom. Rastvor za ekstrakciju flavonoida Metanol, sir}etna kiselina i voda se pome{aju u odnosu 70:5:25 (v/v/v). Rastvor aluminijum (III)-hlorida AlCl 3 6H 2 O (13,3 mg) i CH 3 COOH (40,0 mg) se rastvore u maloj zapremini vode, kvantitativno prenese u odmerni sud od 10,0 ml i isti dopuni vodom do crte. Folin-Ciocalteu reagens Folin-Ciocalteu reagens se razbla`i destilovanom vodom u odnosu 1:2 (v/v). Rastvor Na 2 CO 3 koncentracije 20% Natrijumkarbonat (4,0 g) se rastvori uz zagrevanje (70 o C) u vodi (16 g). Ekstrakcija izopa Droga (5,0 g) se prenese u erlenmajer od 100 ml, doda ekstragens (50,0 ml), izmeri masa erlenmajera sa uzorkom, i vr{i ekstrakcija maceracijom uz stalno me{anje na mu}kalici, na sobnoj temperaturi u toku odre enog vremena. Odre ivanje sadr`aja ukupnih ekstraktivnih materija Nakon isteka odre enog vremena trajanja ekstrakcije, proveri se masa erlenmajera sa uzorkom, i po potrebi, doda ekstragens, vr{i se odvajanje ekstrakta, filtrovanjem preko fil ter papira, uzima filtrat (5,0 ml) koji se prenese u balon sa okruglim dnom od 50 ml, odstrani rastvara~ primenom rotacionog vakuum upariva~a i vr{i su{enje do konstantne mase (105 o C, 2 h). Nakon hla enja u eksikatoru, izmeri se masa suvog ostatka i izra~una sadr`aj ekstrahovanih materija (g/100 g droge). Odre ivanje ukupnih flavonoida Za odre ivanje ukupnih flavonoida primenjen je spektrometrijski metod, kori{}enjem aluminijumhlorida kao bojenog reagensa i rutina kao standardne supstance (Tumbas, 2005). Deo filtrata, odnosno ekstrakta (5,0 ml) se prenese u balon od 50 ml sa {lifovanim zatvara~em, i rastvara~ se odstrani na rotacionom vakuum upariva~u pod smanjenim pritiskom. Suvi ostatak se rastvori u sme{i rastvara~a sir}etna kiselina-metanol-voda (5:75:25, v/v/v) (4,0 ml), ekstrakt filtrira preko Millipore filtera i bistri ekstrakt (2,5 ml) se prenese u odmereni sud od 5,0 ml i dopuni do crte pomenutom sme{om rastvara~a. Od ovako dobijenog rastvora uzima se 2,0 ml, prenese u odmerni sud od 10 ml i nakon dopunjavanja odmernog suda do crte rastvorom za ekstrakciju, za analizu se uzima 2,0 ml uzorka, razbla`i rastvorom za ekstrakciju (3,0 ml) i doda rastvor AlCl 3 (2,5 ml), a zatim se meri apsorbancija rastvora na 405 nm. Slepa proba: Rastvoru za ekstrakciju flavonoida (5,0 ml) se doda rastvor AlCl 3 (2,5 ml). 36

37 Merenjem apsorbancije rastvora na 405 nm, dolazi se do vrednosti na osnovu koje se izra~unava masa ukupnih flavonoida sra~unatih na rutin, kori{}enjem jedna~ine: m = (A + 0,228) / 1,475 gde je: A - izmerena apsorbancija; m masa ukupnih flavonoida sra~unatih na rutin (mg). Dalje, ra~unskim putem se dolazi do sadr`aja ukupnih flavonoida u drogi (g/100 g droge). Odre ivanje ukupnih fenola Za odre ivanje ukupnih fenola primenjen je spektrofotometrijski metod kori{}enjem Folin-Ciocalteu reagensa, i hlorogenske kiseline kao standardne supstance (Tumbas, 2005). Deo filtrata, odnosno ekstrakt (5,0 ml) se prenese u balon od 50 ml sa {lifovanim zatvara~em, odstrani rastvara~ uparavanjem na rotacionom vakuum upariva~u pod smanjenim pritiskom. Suvi ekstrakt se rastvori u metanolu (3,0 ml) i filtrira preko Millipore filtera. Od bistrog ekstrakta se uzme 1,5 ml, prenese u odmerni sud od 5,0 ml i dopuni se metanolom do crte. Od ovako dobijenog rastvora uzme se 2,0 ml, doda se metanol (3,0 ml), i od ovako dobijenog rastvora uzme se 0,1 ml i dodaju se slede}i rastvara~i i reagensi: voda (7,9 ml), Folin-Ciocalteu reagens (0,5 ml), 20% Na 2 CO 3 (1,5 ml) i posle 30 minuta meri apsorbancija rastvora na 750 nm. Merenjem apsorbancije rastvora dobija se vrednost na osnovu koje se izra~unava masa hlorogenske kiseline primenom slede}e jedna~ine: m = (A 0,0348) / 5,89143 gde je: A - izmerena apsorbancija; m masa hlorogenske kiseline (mg). Ra~unskim putem se dobija sadr`aj ukupnih fenola sra~unatih na hlorogensku kiselinu (g/100 g droge). Kvalitativna i kvantitativna analiza etarskog ulja gasnom hromatografijom sa masenom spektrometrijom (GC-MS) Uzorci etarskog ulja se rastvore u sme{i rastvara~a metilenhlorid-metanol (9:1, v/v), tako da koncentracija uzorka iznosi oko 20 mg/ml. U gasni hromatograf se injektuje 10 l rastvora. Kori{}en je slede}i hromatografsaki sistem: Gasni hromatograf HP 5890 sa plamenojo ni - zuju}im detektorom, kolona HP-5 (25 m x 0,32 mm, 0,52 m) i HP-GCD sistem sa kolonom iste polarnosti. Uzorci su analizirani u split modu (1:50). Temperatura: injektor 250 o C; detektor 280 o C; kolona 40 o C-280 o C; temperaturni gradijent 4 o C/min. Identifikacija komponenata je vr{ena upore ivanjem retencionih vremena pikova sa uzorcima standardnih supstanci i njihovim masenim spektrima, kao i upore ivanjem masenih spektara komponenti sa podacima biblioteke Wiley 275. Retenciona vremena determinisanih komponenata su u korelaciji sa vrednostima Kova~evih indeksa za DB-5 kolonu, prema podacima biblioteke spektara R. Ad ams. Relativni sadr`aji komponenata su dati kao vrednost u % povr{ina dobijenih integracijom pikova na osnovu GC-FID analize. 37

38 REZULTATI I DISKUSIJA Za izolovanje etarskog ulja, u u`em smislu re~i, koristi se destilacija pomo}u vodene pare. Odre en je sadr`aj etarskog ulja u uzorcima droge, sakupljene od biljaka, u razli~itim fazama razvoja biljke. Rezultati ovih ispitivanja su dati u tabeli 1. Tab. 1 Rezultati odre ivanja sadr`aja etarskog ulja i njegovih glavnih komponenata u uzorcima izopa, list + cvet (LC) i herba (HE) Tab. 1 The re sults of es sen tial oil con tent and con tent of main com po nents in hys sop, flow ers + leaves (LC) and herb (HE) Komponenta - Com po nent Etarsko ulje Uzorak %* Es sen tial oil Sam ple Pinokamfon Izopinokamfon Elemol %; g/100 g Pinocamphone Isopinocamphone Elemole LC-1 0,85 21,73 17,21 0,99 LC-2 0,80 27,87 16,35 0,84 LC-3 0,35 30,19 13,30 0,50 HE-1 0,43 21,64 26,20 1,49 * Relativni udeo komponente (na osnovu povr{ine signala) Rel a tive per cent of com po nent (based on the sig nal area) 1: uzorci sakupljeni pre cvetanja (sam ples col lected be fore bloom ing) 2: uzorci sakupljeni u toku cvetanja (sam ples col lected dur ing bloom ing) 3: uzorci sakupljeni posle cvetanja (sam ples col lected af ter bloom ing) Tab. 2 Rezultati odre ivanja ukupnih flavonoida i fenola u herbi izopa razli~itim rastvara~ima Tab. 2 The re sults of to tal flavonoids and phe nols con tent in the hys sop herb us ing dif ferent solvents Rastvara~ Sol vent Voda Wa ter Etanol 96% Eth a nol n-butanol n-buthanol Etilacetat Ethylacetate Ukupno ekstrahovane materije To tal ex tracted mat ters %, g/100 g of drug * S.E. - suvi ekstrakt (dry ex tract) Sadr`aj (%, m/m) - Con tent (%, w/w) Ukupni flavonoidi Ukupni fenoli To tal flavonoids To tal phe nols %, g/100 g %, g/100 g S.E.* of drug %, g/100 g of drug %, g/100 g S.E.* 19,89 0,49 2,47 0,75 3,76 4,88 0,53 10,82 0,32 6,50 2,20 0,43 19,32 0,08 3,21 2,80 0,50 17,82 0,04 1,32 Zaklju~eno je da izop sadr`i najvi{e etarskog ulja u drogi list + cvet dobijenoj od biljaka sakupljenih u fazi pre cvetanja (0,80%) i u toku cvetanja (0,85%), sa relativno visokim sadr`ajem pinokamfona (21,73%, odnosno 27,87%) i izopinokamfona (11,21%, odnosno 16,35%). Sa druge strane, uzorci droge (list + cvet) sakupljeni od biljaka posle cvetanja imaju oko 2,4 puta manji sadr`aj etarskog ulja (0,35%), ali sa visokim sadr`ajem pinokamfona 38

39 (30,19%). Sadr`aj ulja u herbi, ubrane biljke pre cvetanja je 0,43%, i ulje je slede}ih karakteristika: svetlo `uta te~nost, relativne gustine 0,9250 i indeksa refrakcije 1,4780. Ovo ulje sadr`i vi{e izopinokamfona (26,20%), nego pinokamfona (21,64%). Za ekstrakciju izopa u cilju proizvodnje ekstrakata, koji imaju primenu u farmaciji, kao ekstragensi se koriste razli~iti rastvara~i, u prvom redu sme{a alkohol-voda. Primenom razli~itih rastvara~a za ekstrakciju herbe izopa, dobijeni su rezultati dati u tabeli 2. Tab. 3 Rezultati ispitivanja ekstrakcije ukupnih flavonoida i fenola alkoholom razli~itih koncentracija Tab. 3 The re sults of ex trac tion in ves ti ga tion of to tal flavonoids and phe nols con tent us ing al co hol of dif fer ent con cen tra tion Sadr`aj (%, m/m) - Con tent (%, w/w) Etanol (%; m/m) Eth a nol (%; w/w) Ukupni flavonoidi To tal flavonoids Ukupni fenoli To tal phe nols %, g/100 g of drug %, g/100 g S.E.* %, g/100 g of drug %, g/100 g S.E.* 20 0,64 2,83 1,14 5, ,58 2,75 2,59 12, ,83 4,17 2,86 14, ,85 5,59 2,54 16,74 * S.E. - suvi ekstrakt (dry ex tract) Na osnovu rezultata ostvarenog prinosa flavonoida i fenola, primenom alkohola razli~itih koncentracija, zaklju~eno je da se najve}i prinosi dobijaju primenom 60-80% alkohola, {to je potvr eno i ispitivanjem kinetike ekstrakcije 60 i 70% alkoholom (sl. 1). Sl. 1 Dijagrami ispitivanja kinetike ekstrakcije ukupnih flavonoida i fenola izopa (Y) primenom sme{e etanol-voda kao rastvara~a 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 phe nols yield (Y) us ing mix ture eth a nol-wa ter as sol vent Kori{}enjem razli~itih rastvara~a (voda, 95% etanol, n-butanol i etil-acetat) za ekstrakciju flavonoida i fenola, najbolji rezultati su dobijeni primenom 95% etanola, odnosno vode. 39

40 Najve}a selektivnost ekstrakcije flavonoida ostvarena je primenom n-butanola (19,32 g/100g suvog ekstrakta) i fenola (6,50 g/100 g suvog ekstrakta) primenom 96% etanola. Primenom sme{e alkohol-voda u razli~itim odnosima, dobijaju se ekstrakti, odnosno etarska ulja u {irem smislu. Ekstrakti sadr`e kako prete`no lipofilne komponente (etarsko ulje), tako i prete`no neisparljive komponente (flavonoidi, fenoli i dr.). Primenom etanola razli~itih koncentracija, dobijeni su ekstrakti u kojima je odre ivan sadr`aj ukupnih flavonoida i fenola. Rezultati ovih ispitivanja su dati u tabeli 3. ZAKLJU^AK Destilacijom pomo}u vodene pare izolovano je etarsko ulje herbe izopa u u`em smislu, odre en je njegov sadr`aj (0,43%, v/m), ~ije su dominantne komponente: izopinokamfon (26,20%), pinokamfon (21,64%), elemol (1,49%). Ekstrakcijom herbe izopa alkoholom koncentracije 60-80% dobijaju se ekstrakti koji sadr`e pored prete`no lipofilnih komponenata (etarsko ulje) i prete`no hidrofilne komponente (flavonoidi, fenoli i dr.), tako da su povoljni u pogledu kompletnog farmakolo{kog delovanja. Polaze}i od te~nih ekstrakata izopa, preko gustih ekstrakata, dobijaju se suvi ekstrakti (Extracta sicca) sa relativno visokim sadr`ajem ukupnih flavonoida (4,17-5,59%) i fenola (14,23-16,74%), koji se mogu primeniti za izradu razli~itih farmaceutskih preparata. LITERATURA Anonim (1984): Pharmacopoea Jugoslavica, editio quarta (Ph. Jug. IV). Savezni zavod za zdravstvenu za{titu, Beograd. Chalchat, J-C., Adamovi}, D., Gorunovi}, S.M. (2001): Com po si tion of Oils of Three Cul - ti vated Forms of Hyssopus officinalis En demic in Yu go sla via: f. albus Alef., f. cyaneus Alef. and f. ruber Mill. Jour nal of Es sen tial Oil Re search 13, 6, Genova, E., Petrova, S., Dobos, A., Mathe, I. (2000): Con tent and com po si tion of es sen tial oil of the Bul gar ian pop u la tions of Hyssopus officinalis ssp. aristatus (Godr.) Briq. Me dic i nal Plant Re port 7, 7, Gorunovi}, M., Bogavac, P., Chalchat, J., Chabard, J. (1995): Es sen tial Oil of Hyssopus officinalis L. Lamiaceae of Montenegro Or i gin. J. Essent. Oil Res. 7, Zlokolica, Nata{a, Zekovi}, Z., Milo{evi}, Svetlana, Vidovi}, Senka, Adamovi}, D. (2006): Ekstrakcija izopa (Hyssopus officinalis L.) etanolom i ugljendioksidom pod pritiskom, 13. Nau~no-stru~ni skup»proizvodnja i plasman lekovitog, za~inskog i aromati~nog bilja«, Ba~ki Petrovac, 29. septembar Izvodi radova, 9. Zekovi}, Z., Milo{evi}, Svetlana, Zlokolica, Nata{a, Adamovi}, D. (2008): Ekstrakcija izopa razli~itim rastvara~aima. 15. Nau~no-stru~ni skup»proizvodnja i plasman lekovitog, za~inskog i aromati~nog bilja«, Ba~ki Petrovac, 10. oktobar Izvodi radova, 11. Miti}, V., \or evi}, S. (2000): Es sen tial Oil Com po si tion of Hyssopus officinalis L. Cul ti - vated in Ser bia. Facta Universitatis, Chem is try and Tech nol ogy, Se ries: Phys ics 2, 2, Svoboda, K.P., Galambosi, B., Deans, S.G., Hethelyi, E. (1993): Agronomical and Biochem i cal In ves ti ga tion of Hyssopus officinalis L. From Var i ous Geo graph ical Sources. Acta Hor ti cul ture 344,

41 Tsankova, E., Konakchiev, A., Genova, E. (1993): Chem i cal com po si tion of the es sen tial oils of two Hyssopus officinalis taxa. J. Essent. Oil Res. 5, Tumbas, Vesna (2005): Antioskidativna i biolo{ka aktivnost ekstrakata biljaka iz familije Lamiaceae. Magistarski rad, Tehnolo{ki fakultet, Novi Sad, INVESTIGATION OF Hyssopus officinalis L. EXTRACTION Zlokolica, Nata{a, Zekovi}, Z., Milo{evi}, Svetlana, Adamovi}, D., Vidovi}, Senka SUMMARY The ex trac tion of hys sop (Hyssopus officinalis L.) us ing the steam dis til la tion pro ce dure and mac er a tion by dif fer ent sol vents (wa ter, eth a nol, n-buthanol, ethylacetate) was in ves ti gated. The es sen tial oil con tent was de ter mined in sam ples of flow ers + leaves, stems and herbs, col - lected dur ing dif fer ent stages of the plant de vel op ment (be fore, dur ing and af ter bloom ing). On 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 plants col lected in the be fore bloom ing stage, namely: flow ers + leaves (0.85%, v/w), stems (0.03%) and herbs (0.43%). 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 - sis (GC-MS) of es sen tial oil: isopinocamphone (26.20%), pinocamphone (21.64%), elemole (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 high est con tent of to tal flavonoids, ex pressed as rutin, was ob tained by 96% eth a nol (0.53 g/100 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 - pressed as chlorogenic acid, was ob tained by wa ter ex trac tion. The best se lec tiv ity of the to tal flavonoids ex trac tion was ob tained by n-buthanol (19.32 g/100 g of dry ex tract) and of to tal phe nols by 96% eth a nol (6.5 g/100 g of dry ex tract). Fi nally, the ex trac tion ki net ics of to tal flavonoids and phe nols was in ves ti gated by 60% and 70% eth a nol ex trac tion. Key words: hys sop, Hyssopus officinalis, es sen tial oil, ex trac tion, flavonoids, phe nols 41

42 ÄÈÍÀÌÈÊÀ ÊÎÌÏÎÍÅÍÒÍÎÃÎ ÑÎÑÒÀÂÀ ÝÔÈÐÍÎÃÎ ÌÀÑËÀ ØÀËÔÅÿ ËÅÊÀÐÑÒÂÅÍÍÎÃÎ Â ÇÀÂÈÑÈÌÎÑÒÈ ÎÒ ÔÀÇ ÐÀÇÂÈÒÈÿ È ÂÎÇÐÀÑÒÀ ÐÀÑÒÅÍÈÉ Ôåäîð óê, Ì.È. * ÇÀÊËÞ ÅÍÈÅ Â äîêëàäå ïðåäñòàâëåí îáçîð ïðîöåññà èññëåäîâàíèé áèîñèíòåçà ýôèðíîãî ìàñëà øàëôåÿ. Â çàâèñèìîñòè îò ôàçû ðàçâèòèÿ á-òóéîí âàðüèðîâàë â ïðåäåëàõ ñ 10 äo 35%, â-òóéîí îò 5,5 äî 18,2%, à êàìôîðû îò 0,3 äî 21%. Ïðîâåäåíî è èññëåäîâàíèå î âëèÿíèè ãîäà æèçíè øàëôåÿ (âòîðîé, òðåòèé, åòâåðòûé, âîñüìîé è äåñÿòûé ãîä) íà ñîñòàâ ýôèðíîãî ìàñëà. Óñòàíîâëåíî, òî ñîäåðæàíèå á-òóéîíà áûëî ñàìûì âûñîêèì íà âòîðîì, à ñàìûì íèçêèì íà äåñÿòîì ãîäó æèçíè. Ìàêñèìàëüíîå ñîäåðæàíèå êàìôîðû îáíàðóæåíî íà åòâåðòîì ãîäó æèçíè. Äîìèíèðóþùèìè êîìïîíåíòàìè ýôèðíîãî ìàñëà ÿâëÿþòñÿ òóéîí (äî 42%), öèíåîë (äî 21,6%), áîðíåîë (äî ll,4%) è êàìôîðà (äo 10,6%). Îòìå åíî, òî îïòèìàëüíûé êà åñòâåííûé ñîñòàâ ýôèðíîãî ìàñëà îáíàðóæåí íà åòâåðòîì ãîäó æèçíè ðàñòåíèÿ. Êëþ åâûå ñëîâà: Salvia officinalis, ñîñòàâ ýôèðíîãî ìàñëà, äèíàìèêà Øàëôåé ëåêàðñòâåííûé (Salvia officinalis L.) îòíîñèòñÿ ê ëåêàðñòâåííûì, ýôèðîìàñëè íûì, âèòàìèíîíîñíûì, ïðÿíûì, äóáèëüíûì è ìåäîíîñíûì ðàñòåíèÿì. Äåéñòâóþùåå âåùåñòâî ýòîé êóëüòóðû ñîäåðæèò ýôèðíîå ìàñëî, äóáèëüíûå âåùåñòâà, ôëàâîíîèäû, à òàêæå ãîðå è. Ýôèðíîå ìàñëî øàëôåÿ ëåêàðñòâåííîãî ýòî ìàñëÿíèñòàÿ æèäêîñòü ñ ñèëüíûì çàïàõîì, íå ðàñòâîðèìàÿ â âîäå. Îíà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ëåòó èå æèäêèå ñìåñè îðãàíè åñêèõ âåùåñòâ [1-4]. Â ñîñòàâ ìàñëà øàëôåÿ ëåêàðñòâåííîãî âõîäÿò òóéîí, ïèíåí, öèíåîë, ñàëüâåí, áîðíåîë, öåäðåì, êàìôîðà è äðóãèå öåííûå êîìïîíåíòû [5-7]. Ñîäåðæàíèå ìàñëà è óäåëüíûé âåñ ðàçíûõ ñîñòàâëÿþùèõ çàâèñèò îò ïðèðîäíî-êëèìàòè åñêèõ è àãðîòåõíè åñêèõ óñëîâèé [8], òî è îáóñëîâèëî ïðîâåäåíèå èññëåäîâàíèé äëÿ ðåøåíèÿ ýòîé àêòóàëüíîé ïðîáëåìû. Èçó åíèå êîìïîíåíòíîãî ñîñòàâà ýôèðíîãî ìàñëà øàëôåÿ ëåêàðñòâåííîãî ïðîâîäèëîñü â ñîîòâåòñòâèè ñ ìåòîäèêîé ãàçîñæèæåííîé õðîìàòîãðàôèè íà êâàðöåâûõ êàïèëëÿðíûõ êîëîíêàõ ñ æèäêèìè ôàçàìè Carbowax-20Ì è SE (30 ì, âíåøíèé äèàìåòð 0,25 ìì). Èäåíòèôèêàöèÿ èíäèâèäóàëüíûõ òåðïåíîèäîâ ïðîâîäèëàñü ìåòîäîì èíäåêñîâ ñîäåðæàíèÿ, à òàêæå ìåòîäîì äîáàâîê èñòûõ âåùåñòâ è ñìåñåé èçâåñòíîãî õèìè åñêîãî ñîñòàâà [9-12]. * äîöåíò ê.ñ-õ.í. Ì.È. Ôåäîð óê,, Õåðñîíñêèé ãîñóäàðñòâåííûé àãðàðíûé óíèâåðñèòåò, Óêðàèíà 42

43 Èññëåäîâàíèÿìè óñòàíîâëåíî, òî â áèîñèíòåçå ýôèðíîãî ìàñëà âèäà S. officinalis ïðîÿâèëèñü òðè áèîãåíåòè åñêèå ëèíèè: á-òóéîíà, á- èâ-òóéîíà â ñóììå è êàìôîðû, òî ñâèäåòåëüñòâóåò î ãåòåðîãåííîñòè øàëôåÿ ïî ýòèì êîìïîíåíòàì. Çíà èòåëüíû èíòåðâàëû âàðüèðîâàíèÿ (ðèñ. 1) ñîäåðæàíèÿ ýòèõ êîìïîíåíòîâ: á-òóéîíà îò 10 äî 35%, â-òóéîíà îò 5,5 äî 18,2% è êàìôîðû îò 0,34 äî 21%, à òàêæå êàìôåíà îò 0,1 äî 5%. Äîâîëüíî øèðîêèé èíòåðâàë âàðüèðîâàíèÿ îòìå åí ïî òè äëÿ âñåõ ìèíîðíûõ êîìïîíåíòîâ ýôèðíîãî ìàñëà. Õàðàêòåð ðàñïðåäåëåíèÿ ðàñòåíèé ïî ñîäåðæàíèþ êîìïîíåíòîâ â ýôèðíîì ìàñëå ñâèäåòåëüñòâóåò î âíóòðèâèäîâîé íåîäíîðîäíîñòè è íàëè èè ðÿäà õåìîòèïîâ. òî êàñàåòñÿ äèíàìèêè áèîñèíòåçà îòäåëüíûõ êîìïîíåíòîâ â íàäçåìíîé ìàññå øàëôåÿ ëåêàðñòâåííîãî, òî äëÿ áîëüøèíñòâà ðàñòåíèé ãèñòîãðàììû èìåëè îäíîòèïíûé õàðàêòåð è ñóùåñòâåííûõ îòëè èé íå íàáëþäàëè. Íàèáîëåå îäíîðîäíû ãèñòîãðàììû ïî ñîäåðæàíèþ â ìàñëå á- èâ-ïèíåíà, êàìôåíà, 1,8-öèíåîëà, ìèðöåíà, áîðíåîëà, ñåñêâèòåðïåíîâ. Òàê, íàïðèìåð, áèîñèíòåç ñîäåðæàíèÿ 1,8-öèíåîëà â íàäçåìíîé ìàññå èçìåíÿëñÿ ïî ôàçàì ñëåäóþùèì îáðàçîì: â ôàçå îòðàñòàíèÿ åãî êîëè åñòâî áûëî 11,8%, â ôàçå áóòîíèçàöèè óïàëî äî 1,3%, ðåçêî âîçðîñëî â ôàçå öâåòåíèÿ, äîñòèãíóâ ìàêñèìóìà â ôàçå êîíåö öâåòåíèÿ 18,1%, à â ôàçå ïëîäîíîøåíèå ñíèçèëîñü äî 6%. Ðèñ. 1 Áèîñèíòåç îñíîâíûõ êîìïîíåíòîâ ýôèðíîãî ìàñëà øàëôåÿ ëåêàðñòâåííîãî ïî ôàçàì ðàçâèòèÿ Ñë. 1 Áèîñèíòåçà äîìèíàíòíèõ êîìïîíåíòè åòàðñêîã óšà æàëôè¼å ó çàâèñíîñòè îä ôàçå ðàçâî¼à Àíàëîãè íî âåäåò ñåáÿ êðèâàÿ èçìåíåíèÿ á-òóéîíà, òàêæå äîñòèãàÿ ìàêñèìóìà â ôàçå êîíåö öâåòåíèÿ (30%). Áèîñèíòåç êàìôîðû èìåë íåñêîëüêî èíîé õàðàêòåð. Åå ñîäåðæàíèå ïîñòåïåííî ñíèæàëîñü äî ìèíèìóìà â ôàçå ìàññîâîãî öâåòåíèÿ 6%, äàëåå èäåò ðåçêîå óâåëè åíèå è ìàêñèìóì íàáëþäàëñÿ â ôàçå ñîçðåâàíèÿ ñåìÿí (14,3%). 43

44 Àíàëèç áèîñèíòåçà òåðïåíîèäîâ ó øàëôåÿ ëåêàðñòâåííîãî ïîçâîëèë âûÿâèòü ñëåäóþùóþ çàêîíîìåðíîñòü. Äèíàìèêà íàêîïëåíèÿ á-òóéîíà íàõîäèòñÿ â ïðîòèâîôàçå ñ äèíàìèêîé áèîñèíòåçà â òóéîíà, áîðíåîëà, ñåñêâèòåðïåíîâ. Òàê, íàïðèìåð, ïðè óâåëè åíèè ñîäåðæàíèÿ á-òóéîíà, ïðîèñõîäèò ñíèæåíèå â òóéîíà, áîðíåîëà è ñåñêâèòåðïåíîâ, òî íåîáõîäèìî ó èòûâàòü ïðè ñåëåêöèè. Èññëåäîâàíèÿìè óñòàíîâëåíî, òî ñî âòîðîãî ãîäà æèçíè øàëôåÿ â ñåìåííîì ïîòîìñòâå íàáëþäàëàñü íåçíà èòåëüíàÿ èçìåí èâîñòü ïî ñîñòàâó òåðïåíîèäîâ. Òàê, íàèáîëüøèì áûëî ñîäåðæàíèå á- èâ-òóéîíîâ â ñóììå äî 42%, ïðè åì ñ çíà èòåëüíûì ïðåîáëàäàíèåì á-òóéîíà. Âòîðûì ïî ñîäåðæàíèþ ÿâëÿåòñÿ 1,8-öèíåîë, ìàññîâàÿ äîëÿ êîòîðîãî ñîñòàâèëà â ñðåäíåì 21,6%, ñîäåðæàíèå áîðíåîëà âàðüèðîâàëî â ïðåäåëàõ îò 3,6 äî 8%, à êàìôîðû îò 3,1 äî 7,2%. Çíà èòåëüíî ìåíüøå íàêàïëèâàëîñü â-ïèíåíà (äî 3,9%) è á-ïèíåíà (äî 1,3%). Åùå ìåíüøå íàêàïëèâàëîñü êàìôåíà, ìèðöåíà, ñàáèíåíà, îöèìåíà è òåðïèíåîëà (0,2-1,5%). Áèîñèíòåç ñëîæíîãî ýôèðà áîðíèëàöåòàòà ñîñòàâèë 2,0%. Çíà èòåëüíûì áûëî íàêîïëåíèå ñåñêâèòåðïåíîâ, êîòîðîå ñîñòàâèëî 11,5%. Ó ðàñòåíèé òðåòüåãî ãîäà æèçíè áèîñèíòåç òóéîíîâ, á- èâ-ïèíåíîâ, êàìôåíà, ìèðöåíà è îöèìåíà íàõîäèòñÿ â òåõ æå ïðåäåëàõ, òî èóøàëôåÿ âòîðîãî ãîäà æèçíè. Çíà èòåëüíî ìåíüøå íàáëþäàëîñü îáðàçîâàíèå 1,8-öèíåîëà (12%), òî â äâà ðàçà ìåíüøå, åì ó ðàñòåíèé âòîðîãî ãîäà. Îäíàêî áèîñèíòåç áîðíåîëà, êàìôîðû è ñåñêâèòåðïåíîâ ó ðàñòåíèé òðåòüåãî ãîäà æèçíè áûëî â 1,5-1,6 ðàç âûøå, åì ó øàëôåÿ âòîðîãî ãîäà æèçíè. Êàê ïîêàçàëè èññëåäîâàíèÿ, êîìïîíåíòíûé ñîñòàâ ýôèðíîãî ìàñëà ó ðàñòåíèé øàëôåÿ åòâåðòîãî ãîäà æèçíè áûë ïðèìåðíî òàêèì æå, òî è ó ðàñòåíèé ïðåäûäóùèõ ëåò ñ íåêîòîðûì ïðåîáëàäàíèåì áèîñèíòåçà êàìôîðû (äî 10%) è á-ïèíåíà (äî 2,4%), îäíàêî íàêîïëåíèå öèíåîëà è áîðíèëàöåòàòà ñíèçèëîñü. òî êàñàåòñÿ êîìïîíåíòíîãî ñîñòàâà ýôèðíîãî ìàñëà ðàñòåíèé øàëôåÿ ëåêàðñòâåííîãî áîëåå ñòàðøåãî âîçðàñòà (8 è 10 ãîäà æèçíè), òî çäåñü îòìå åíî íåêîòîðîå ñíèæåíèå áèîñèíòåçà òóéîíà, á- èâ-ïèíåíà è áîðíèëàöåòàòà. Îñòàëüíûå êîìïîíåíòû ñèíòåçèðîâàëèñü ïðèìåðíî â òåõ æå ïðåäåëàõ. Íàèáîëåå íàãëÿäíî èçîáðàæåí áèîñèíòåç îñíîâíûõ òåðïåíîâûõ ñîåäèíåíèé ó S. officinalis L. â çàâèñèìîñòè îò âîçðàñòà ðàñòåíèé íà ðèñóíêå 2. Êàê âèäíî èç ðèñóíêà, áèîñèíòåç îäíîãî èç îñíîâíûõ êîìïîíåíòîâ 1,8-öèíåîëà ñ âîçðàñòîì ïàäàåò. Íàáëþäàåòñÿ ñíèæåíèå íàêîïëåíèÿ á- ïèíåíà è áîðíåîëà. Îäíàêî áèîñèíòåç êàìôîðû è â-òóéîíà óâåëè åí. Ñðàâíèòåëüíîå èçó åíèå áèîñèíòåçà òåðïåíîèäîâ ó ðàñòåíèé S. officinalis ïîêàçàëî, òî ïî ìåðå ñòàðåíèÿ (ðàñòåíèÿ 8è10ãîäàæèçíè) ïðîèñõîäèò ñíèæåíèå áèîñèíòåçà 1,8-öèíåîëà, á-òóéîíà, á-ïèíåíà è áîðíåîëà. Òàê, ìàññîâàÿ äîëÿ á-òóéîíà èìåëà ìàêñèìóì (26,55%) ó ðàñòåíèé âòîðîãî ãîäà, à ìèíèìóì 20,3% - ó ðàñòåíèé 10-ãî ãîäà æèçíè. Àíàëîãè íàÿ êàðòèíà íàáëþäàåòñÿ ïî áèîñèíòåçó áîðíåîëà. Íåñêîëüêî èíàÿ êàðòèíà íàáëþäàåòñÿ ïî íàêîïëåíèþ êàìôîðû ìàêñèìóì (12,45%) îòìå åí ó ðàñòåíèé 4-ãî ãîäà æèçíè. òî êàñàåòñÿ 1,8-öèíåîëà, òî ïî íàøèì äàííûì ó ðàñòåíèé 2-ãî ãîäà æèçíè ìàññîâàÿ äîëÿ åãî â ýôèðíîì ìàñëå ñîñòàâëÿëà 12,35%, äàëåå èäåò åãî ïàäåíèå ñ óâåëè åíèåì âîçðàñòà ðàñòåíèé äî 3,7% íà âîñüìîì ãîäó æèçíè è ðåçêèì óâåëè åíèåì äî 12,6% ó ðàñòåíèé 10-ãî ãîäà æèçíè. Äîìèíèðóþùèìè êîìïîíåíòàìè ýôèðíîãî ìàñëà ÿâëÿþòñÿ òóéîí (42%), öèíåîë (21,6%), áîðíåîë (11,4%), êàìôîðà (10,6%). 44

45 Ðèñ. 2 Áèîñèíòåç îñíîâíûõ òåðïåíîèäîâ Salvia officinalis L. ðàçíîãî âîçðàñòà Ñë. 2 Áèîñèíòåçà äîìèíàíòíèõ êîìïîíåíòè åòàðñêîã óšà æàëôè¼å ó çàâèñíîñòè îä ñòàðîñòè çàñàäà Òàêèì îáðàçîì, íàèáîëåå îäíîðîäíû ïî ñîäåðæàíèþ â ìàñëå øàëôåÿ ëåêàðñòâåííîãî â çàâèñèìîñòè îò ôàç ðàçâèòèÿ á- èâ-ïèíåí, êàìôåí, 1,8-öèíåîë, ìèðöåí, áîðíåîë, ñåñêâèòåðïåíû. Íàèáîëüøåå ñîäåðæàíèå êîìïîíåíòîâ, êðîìå êàìôîðû, îòìå åíî â ôàçó öâåòåíèÿ ñ ïîñëåäóþùèì ñíèæåíèåì â ôàçó ïëîäîíîøåíèÿ. Äèíàìèêà íàêîïëåíèÿ á-òóéîíà íàõîäèòñÿ â ïðîòèâîôàçå ñ äèíàìèêîé áèîñèíòåçà â òóéîíà, áîðíåîëà, ñåñêâèòåðïåíîâ, òàê êàê ïðè óâåëè åíèè ñîäåðæàíèÿ á-òóéîíà, ïðîèñõîäèò ñíèæåíèå â òóéîíà, áîðíåîëà è ñåñêâèòåðïåíîâ, òî íåîáõîäèìî ó èòûâàòü ïðè ñåëåêöèè øàëôåÿ ëåêàðñòâåííîãî. Áèîñèíòåç êàìôîðû, â-òóéîíà è îñîáåííî ñåñêâèòåðïåíîâ ïî ìåðå óâåëè åíèÿ âîçðàñòà ðàñòåíèÿ (8 ãîä æèçíè) èìåþò òåíäåíöèþ ê óâåëè åíèþ. Îïòèìàëüíûìè ïî êà åñòâåííîìó ñîñòàâó ýôèðíîãî ìàñëà ÿâëÿþòñÿ ðàñòåíèÿ 4 ãîäà æèçíè. ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ 1. Áîíäàðåíêî, À.Ê., óá, Â.Ã., Áîíäàðåíêî, Á.Ñ., Îâäèåíêî, Î.À. (1992): Ëåêàðñòâåííûå ðàñòåíèÿ þãà Óêðàèíû. ÀÓÝÏÏ, Êèåâ, 262 ñ. 2. Èâàíîâ, Â.È. (1992): Ëåêàðñòâåííûå ñðåäñòâà â íàðîäíîé ìåäèöèíå. Âîåííîå èçäàòåëüñòâî, Ìîñêâà, 446 ñ. 3. Èëèåâà, Ñ. (1971): Ëåêàðñòâåííûå êóëüòóðû. Ñîôèÿ, 261 ñ. 4. Êðèâóí, Á.À., Òîëñòûõ, Ë.Ï., Äåäþíèíà, Í.À. (1980): Ìåòîä êîëè åñòâåííîãî îïðåäåëåíèÿ ïðîèçâîäíûõ ðîéëåàíîíà (îêñè- è àöåòîîêñèðîéëåàíîíîâ) â êîðíÿõ øàëôåÿ ëåêàðñòâåííîãî. Õèìèêî-ôàðìàöåâòè åñêèé æóðíàë 14, 12,

46 5. Âîëîäàðñüêà, À.Ò., Ñêëÿðåâñêèé, Î.Ì. (1989): Âèòàìiíè íà ãðÿäöi. Óðîæàé, Êèåâ, 142 ñ. 6. Ãàììåðìàí, À.Ô., Êàäàåâ, Ã.Í., ßöåíêî-Õìåëåâñêèé, À.À. (1984): Ëåêàðñòâåííûå ðàñòåíèÿ. Âûñøàÿ øêîëà, Ìîñêâà, 400 ñ. 7. Õàéäàâ, Ö., Àëòàíãèìýã, Á., Âàðëàìîâ, Ò.Ñ. (1985): Ëåêàðñòâåííûå ðàñòåíèÿ â ìîíãîëüñêîé ìåäèöèíå. Ãîñèçä-âî, Óëàí-Áàòîð, 390 ñ. 8. Øëèðêî, Å.Ï., Ìàçàí, È.Ô. (1992): Ëå åíèå è ïðîôèëàêòèêà ðàñòèòåëüíûìè ñðåäñòâàìè. Áàêó, Àçåðáàéäæàí, 315 ñ. 9. Ãðèíêåâè, Í.È., Áàëàíäèíà, È.À., Áóçóê, Ð.Í. (1983): Âëèÿíèå ãåîõèìè åñêèõ ôàêòîðîâ íà äåéñòâóþùèå âåùåñòâà ðàñòåíèé. Ñîâðåìåííûå ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ ëåêàðñòâåííûõ ðàñòåíèé.âíèèô, Ìîñêâà, Ò. 2, Êó åðåíêî, Ì.Å., Áàáåíþê, Þ.Ä., Âîéö³öüêèé, Â.Ì. (2001): Ñó àñí³ ìåòîäè á³îõ³ì³ íèõ äîñë³äæåíü. Ô³òîñîö³îöåíòð, Êèåâ, 423 ñ. 11. Òóðñèí, Ã.Ñ. (1985): Ìåòîäè åñêèå ðåêîìåíäàöèè ïî ñåëåêöèè è ñåìåíîâîäñòâó øàëôåÿ ëåêàðñòâåííîãî. ÂÀÑÕÍÈË, Ìîñêâà, 23 ñ. 12. Ïëåøêîâ, Á.Ï. (1985): Ïðàêòèêóì ïî áèîõèìèè ðàñòåíèé. Êîëîñ, Ìîñêâà, DINAMIKA SASTAVA ETARSKOG U ZAVISNOSTI OD FAZE RAZVOJA I STAROSTI ZASADA Fedor~uk, M.I. IZVOD U radu je dat pregled istra`ivanja biosinteze etarskog ulja `alfije. U zavisnosti od faze razvoja á-tujon je varirao od 10 do 35%, â-tujon od 5,5 do 18,2%, a kamfor od 0,3 do 21%. Istra`ivan je i uticaj starosti zasada (druga, tre}a, ~etvrta, osma i deseta godina) na sastav etarskog ulja. Zaklju~eno je da je sadr`aj á-tujona bio najve}i u drugoj, a najmanji u desetoj godini. Maksimum sadr`aja kamfora bio je u ~etvrtoj godini. Dominantne komponente etarskog ulja bile su tujon (do 42%), cineol (do 21,6%), borneol (do 11,4%) i kamfor (do 10,6%). Istaknuto je da je najbolji kvalitativan sastav etarskog ulja postignut u ~etvrtoj godini starosti zasada. Klju~ne re~i: Salvia officinalis, sastav etarskog ulja, dinamika 46

47 Originalni rad KINETIKA EKSTRAKCIJE SISTEMA Macleaya cordata - ETANOL *, Zekovi}, Z. *, Milo{evi}, Svetlana *, Adamovi}, D. **, Janjanin, Tijana * IZVOD Ispitivanjem kinetike ekstrakcije sistema: Macleaya cordata (herba) etanol, na eno je da sa porastom stepena usitnjenosti biljnog materijala raste vrednost koeficijenta brze (b) i spore (k) ekstrakcije. Vrednost b raste sa pove}anjem tem per a ture, od sobne (30 o C) do 50 o C, zbog pove}anja rastvorljivosti ispitivanih supstanci u rastvara~u. Tako e, koeficijent brze ekstrakcije se pove}ava i sa pove}anjem odnosa droga rastvara~, kao rezultat pove}anja dostupne zapremine rastvara~a i pogonske sile prenosa mase od povr{ine ~estica biljnog materijala u masu te~nog ekstrakta. Nadalje, na eno je da vrednosti b zavise i od primenjenog rastvara~a. Pove}anje vrednosti k nastaje zbog kra}eg rastojanja koje treba da pre u supstance difuzijom od unutra{njosti ~estica do njihove spolja{nje povr{ine. Nasuprot ovome, vrednost koeficijenta unutra{nje difuzije (D u ) opada. Sa porastom stepena usitnjenosti droge posti`e se znatno razaranje strukture biljnog tkiva tako da pri ekstrakciji dominantnu ulogu ima turbulentni prenos mase. Primenom postupka maceracije uz stalno me{anje i etanola koncentracije 80% (m/m) kao rastvara~a, ostvaren je najve}i prinos ekstrakcije sangvinarina (0,52%) i heleritrina (0,80%) za 120 minuta, pri odnosu droga rastvara~ 1:20 (m/v). Klju~ne re~i: Macleaya cordata, sangvinarin, heleritrin, maceracija, kinetika ekstrakcije UVOD Biljna vrsta Macleaya cordata (Willd.) R. Br. se ve} vi{e godina gaji, u kolekciji lekovitih biljaka, na parcelama Instituta za ratarstvo i povrtartstvo, Odeljenje za hmelj, sirak i lekovito bilje u Ba~kom Petrovcu (Nikoli} et al., 2003). Dosada{nja iskustva sugeri{u da ova biljna vrsta mo`e sa uspehom da se gaji u Srbiji. Sadr`i sangvinarin i heleritrin, dominantne alkaloide, koji imaju odre eno farmakolo{ko delovanje (Vi~kanova et al., 1982). Na tr`i{tu, prete`no isto~noevropskih zemalja, u prometu su preparati koji sadr`e ove alkaloide u ~istom stanju ili u sme{i. Ranije su objavljeni rezultati istra`ivanja ove biljne vrste, koji se odnose na izbor pogodnog rastvara~a za ekstrakciju ili selektivno izolovanje, kao i odre ivanje heleritrina i sangvinarina primenom te~ne hromatografije pod visokim pritiskom (HPLC) (Vi~kanova et al ; Nikoli} et al ; Vespalec et al ; Lepojevi} et al. 2007). * Prof. Lepojevi}, prof. dr Zoran Zekovi}, mr Svetlana Milo{evi}, mr Tijana Janjanin, Tehnolo{ki fakultet, Univerzitet u Novom Sadu ** Dr Du{an Adamovi}, Institut za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad 47

48 U okviru ovog rada postavljen je cilj da se istra`i kinetika ekstrakcije ekstraktivnih materija ispitivanog ekstrakcionog sistema u zavisnosti od stepena usitnjenosti biljnog materijala, vrste rastvara~a, odnosa droga rastvara~ i tem per a ture. Kao parametar kineti~kog pona{anja odre ivan je koeficijent brze (b) i spore (k) ekstrakcije. Biljni materijal MATERIJAL I METODI U ispitivanjima je kori{}ena biljna vrsta Macleaya cordata (Wild.) R. Br. gajena na oglednoj parceli Nau~nog instituta za ratarstvo i povrtarstvo u Ba~kom Petrovcu tokom i godine. Sirovina je konzervirana su{enjem na T=45 o C kori{}enjem poluindustrijske komorne su{nice sa lesama (sopstvene izrade). Dobijena droga (herba) za ekstrakciju je pripremljena mlevenjem u elektri~nom mlinu. Granulometrijski sastav mliva je odre en primenom seta sita proizvo a~a Erweka i izra`en je srednjim pre~nikom ~estica (d). U ispitivanjima su kori{}eni slede}i stepeni usitnjenosti biljnog materijala: I stepen usitnjenosti (d s =0, m) II stepen usitnjenosti (d s =0, m) III stepen usitnjenosti (d s =0, m). Za ekstrakciju sistema Macleaya cordata (herba) etanol kori{}ena je me{alica (La bor Müszeripani Müvek, Hun gary) i ultrazvu~no kupatilo (Ul tra sonic Cleaner Branson 50/60 Hz B-220). Standardne supstance: Sangvinarin (Extrasynthese Genay, Francuska), heleritrin koji je izolovan u na{oj laboratoriji. Rastvara~i: 95% etanol (Panon, Crvenka). Ostale hemikalije bile su stepena ~isto}e p.a., ukoliko nije druga~ije re~eno. Odre ivanje sadr`aja ekstraktivnih materija u drogi, qo (%, m/m) Droga (2,5 g, d=0, m) se al kali{e rastvorom amonijumhidroksida koncentracije 25% (2,5 ml), i ekstrakcija vr{i postupkom maceracije, uz povremeno me{anje u toku 72 ~asa, etanolom odre ene koncentracije pri odre enom odnosu droga rastvara~. Po isteku ovog vremena, nastavi se sa ekstrakcijom jo{ 3 sata uz stalno me{anje. Filtracijom se odvoji ekstrakt, i odre ena zapremina ekstrakta podvrgne uparavanju pod smanjenim pritiskom na rotacionom upariva~u i ostatak su{i na 105 o C u su{nici (2,5 ~asa). Odre ivanje sadr`aja ekstraktivnih materija u drogi nakon isteka vremena, q i (%, m/m) Svaka ta~ka kineti~ke krive je dobijena sa posebnim uzorkom droge u erlenmajeru. Kinetika ekstrakcije je vr{ena postupkom maceracije primenom etanola (80%, 95%, m/m) kao rastvara~a uz intenzivno me{anje, u toku 30, 45, 60, 90, 180, 240 minuta, i pri razli~itim odnosima droga - rastvara~ (1 : 5, 1 : 10; m/v) i razli~itim temperaturama (30 o C i 50 o C). Dobijena masa ekstrahovanih materija q i (%, m/m), pri datim uslovima, slu`i za izra~unavanje veli~ine q i (%, m/m), prema: q i = q o q i. 48

49 Odre ivanje sadr`aja sangvinarina i heleritrina Za odre ivanje sadr`aja sangvinarina i heleritrina primenjen je kombinovani hromato - grafsko - spektrofotometrijski metod (Nikoli} et al., 2003). Uslovi analize: Nepokretna faza: silikagel G Pokretna faza: toluol metanol (9 : 1, v/v) Detekcija: posmatranje hromatograma pod UV-lampom ( =365 nm). Ekstrakcija heleritrina (R f =0,77) i sangvinarina (R f =0,52) sa identifikovanih zona silikagela vr{i se sme{om metanol voda (95 : 5; v/v), koja sadr`i 1% vinske kiseline. Na osnovu vrednosti apsorbancije, dobijene su srednje vrednosti specifi~nog koeficijenta apsorbancije A 1% 1 cm =790 za sangvinarin na 328 nm i A 1% 1 cm =760 za heleritrin na 318 nm) i jedna~ine na osnovu kojih se izra~unava sadr`aj alkaloida u drogi, odnosno ekstraktu: X heleritrin = 2,63 A; X sangvinarin = 2,53 A gde je: X sadr`aj alkaloida u drogi (%, m/m) A izmerena vrednost apsorbancije REZULTATI I DISKUSIJA Koeficijenti brze (b) i spore (k) ekstrakcije odre eni su na osnovu jedna~ine, koja predstavlja jedno od re{enja jedna~ine nestacionarne difuzije Fika: ln (q i /q o ) = ln a k a = 1-b gde je: q o ukupni sadr`aj ekstraktivnih materija u polaznoj drogi (%); q i sadr`aj zaostalih ekstraktivnih materija u drogi nakon vremena ekstrakcije (%); b koeficijent brze ekstrakcije; k koeficijent spore ekstrakcije; a vrednost evaluirana na osnovu eksperimentalnih rezultata. Redni broj No. Tab. 1 Rezultati ispitivanja kinetike ekstrakcije sistema M. cordata etanol (80% etanol, hidromodul 1:10 i temperatura 30 o C) 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 (80% eth a nol, hydromodul 1:10 and tem per a ture 30 o C) Vreme ekstrakcije Ex trac tion time (min) Sadr`aj ekstraktivnih materija u drogi nakon isteka vremena (%, m/m) Con tent of extractible mat ters in drug af ter time (%, w/w) I II III ,73 9,65 6, ,59 8,09 5, ,47 8,21 4, ,74 7,23 3, ,83 6,22 2, ,26 5,65 2,70 I, II, III = Stepen usitnjenosti, De gree of grind ing 49

50 Ispitivanjem kinetike ekstrakcije (tab. 1 i sl. 1) odre ene su vrednosti b i k u zavisnosti od stepena usitnjenosti biljne sirovine, odnosa droga rastvara~, tem per a ture i primenjenog rastvara~a. Sl. 1 Zavisnost ln (q i /q o ) od Fig. 1 De pend ance ln (q i /q o ) vs Tab. 2 Vrednosti koeficijenta brze (b) i spore (k) ekstrakcije pri ekstrakciji sistema: M. cordata etanol Tab. 2 The value of ex trac tion co ef fi cients b and k for sys tem M. cordata eth a nol Rastvara~ etanol Sol vent eth a nol (%, m/m) Hidrmodul Hydromodul (m/v) 1 : 5 1 : 10 1 :5 1 :10 Koeficijent - Co ef fi cient b k I II III I II III 30 0,5090 0,5620 0,7579 0,0013 0,0015 0, ,6779 0,7259 0,7713 0,0016 0,0019 0, ,5429 0,5682 0,7882 0,0014 0,0016 0, ,6953 0,7613 0,8040 0,0017 0,0020 0, ,4300 0,5414 0,5936 0,0009 0,0011 0, ,6765 0, ,0012 0,0013 0, ,3400 0,5473 0,5942 0,0011 0,0012 0, ,5166 0,7012 0,7128 0,0013 0,0014 0,0020 Temperatura Temparature ( o C) I, II, III = Stepen usitnjenosti, De gree of grind ing Iz dobijenih rezultata (tab. 2) vidi se da vrednosti b i k rastu sa porastom stepena usitnjenosti droge, povi{enjem tem per a ture, pove}anjem odnosa droga rastvara~ primenom 80% etanola kao rastvara~a. Na osnovu eksperimentalnih vrednosti ispitivanja kinetike ekstrakcije M. cordata etanolom, aproksimativno su izra~unate vrednosti koeficijenta unutra{nje difuzije (Du) za pretpostavljene oblike mliva (plo~a, cilindar), primenom izraza: za plo~u: D u =0,025 k d s 2 50

51 za cilindar: Du=0,043 k d s 2 gde je: k - koeficijent pravca (tg ); d s - srednji pre~nik ~estice. Rezultati su dati u tab. 3. Rastvara~ etanol Sol vent eth a nol (%, m/m) Tab. 3 Aproksimativno izra~unate vrednosti koeficijenata unutra{nje difuzije D u za pretpostavljen oblik mliva Tab. 3 Ap prox i mately cal cu lated val ues of the in ter nal dif fu sion co ef fi cient for as sumed form of grind ing plant Hidromodul Hydromodul (m/v) Temperatura Temparature ( o C) Koeficijent unutra{nje difuzije, D u 10-7 (cm 2 /s) In ter nal dif fu sion co ef fi cient, D u 10-7 (cm 2 /s) I II III plo~a cilindar plo~a cilindar plo~a cilindar 30 2,13 3,67 0,.90 1,55 0,23 0,40 1 : ,62 4,51 1,14 1,96 0,30 0, ,30 3,95 0,96 1,68 0,25 0,42 1 : ,79 4,80 1,20 2,07 0,36 0, ,48 2,54 0,66 1,14 0,17 0,30 1 :5 50 1,97 3,38 0,78 1,34 0,25 0, ,80 3,10 0,72 1,24 0,20 0,35 1 : ,13 3,67 0,84 1,45 0,29 0,50 I, II, III = Stepen usitnjenosti, De gree of grind ing Plo~a, cilindar; Plate, cyl in der = Pretpostavljeni oblik mliva, As sumed form of grind ing plant Sl. 2 Kinetika ekstrakcije alkaloida i ukupnih ekstraktivnih materija iz herbe M. cordata Fig. 2 The ex trac tion ki net ics of al ka loids and to tal ex tracted mat ters from M. cordata herb 51

52 Iz rezultata se vidi da su vrednosti D u reda veli~ine 10-7 cm 2 /s i da rastu sa porastom pre~nika ~estica za pretpostavljene oblike. Vrednosti Du za mlivo oblika cilindra su ve}e od vrednosti za mlivo oblika plo~e. Ispitivana je kinetika ekstrakcije M. cordata 80% etanolom kao rastvara~em, primenom razli~itih postupaka, i to: maceracija uz povremeno me{anje, maceracija uz intenzifikaciju ekstrakcije ultrazvukom i maceracija uz stalno me{anje. Najpovoljniji rezultati ekstrakcije alkaloida M. cordata (sangvinarin, heleritrin) dobijeni su primenom postupka maceracije uz stalno me{anje (sl. 2). Iz rezultata se vidi da se maksimalni prinos ekstrakcije sangvinarina (0,52%) i heleritrina (0,80%) posti`u za vreme od 120 minuta. ZAKLJU^AK Sa porastom stepena usitnjenosti biljnog materijala, povi{enjem tem per a ture, pove}anjem odnosa droga - rastvara~, primenom 80% etanola rastu vrednosti koeficijenta brze (b) i spore (k) ekstrakcije. Zaklju~eno je da su vrednosti D u reda 10-7 cm 2 /s i da rastu sa porastom pre~nika ~estica za pretpostavljene oblike materijala (plo~a, cilindar). Vrednosti Du za cilindri~ni oblik mliva su ve}e od vrednosti za mlivo u obliku plo~e. LITERATURA Vespalec, R., Bartak, P., [imanek, V., Vi~kova, M. (2003): Elec tro pho retic in ves ti ga tion of in ter ac tions of sanguinarine and chelerythrine with mol e cules con tain ing mercapto group. J. Chromatogr. B 797, Vi~kanova, S.A., Tolka~ev, O.N., Martinova, R.B., Arzamascev, E.B. (1982): Sangviritrin - novã y lekarstvennã y preparat protivomikrobnogo deystviô. 16, 12, Vi~kova, M., Bartak, P., Kuban, V. (2004): Cap il lary elec tro pho retic stud ies of acid base prop er ties of sanguinarine and chelerythrine al ka loids. J. Chromatogr. A 1040, Godovski, K.C., Harkader, R.J., Dunn, R.L., Tipton, A.J. (1992): United States Pat ent Janjanin, Tijana, \or evi}, Vukosava, Adamovi}, D., Milo{evi}, Svetlana (2007): Ekstrakcija i odre ivanje alkaloida gajene Macleaya cordata (Willd.) R. Br. Bilten za hmelj, sirak i lekovito bilje 39, 80, Luo, Xu-biao, Chen, Bo, Yao, Shou-zhuo (2004): High-Per for mance Liq uid Chromatography with Electrospray Mass Spestrometry for Rapid and Sen si tive De ter mi na tion of Sanguinarine and Chelerythrine in Ex og e nously Con tam i nated Honey. Chromatographia 60, 5/6, Klein, G. (1995): Deutsches pat ent DE A. Nikoli}, M., Adamovi}, S.D., (2003): Sadr`aj alkaloida i antimikrobna aktivnost ekstrakata herbe Macleya cordata Wild. R.Br. Me dic i nal Plant Re port 10, 10, Peki}, B. (1983): Hemija i tehnologija farmaceutskih proizvoda (alkaloidi i etarska ulja). Tehnolo{ki fakultet, Novi Sad. 52

53 [ev~ik, J., Vi~ar, J., Urlickova, J., Valka, I., Lemr, K., [imanek, V. (2000): Cap il lary Elec - tro pho retic De ter mi na tion of Sanguinarine and Chelerythrine in Plant Ex tracts and Phar ma ceu - ti cal Prep a ra tions. J. Chromatogr. A 866, KINETICS OF THE EXTRACTION SYSTEM Macleaya cordata - ETHANOL Zekovi}, Z., Milo{evi}, Svetlana, Adamovi}, D., Janjanin, Tijana SUMMARY Ex trac tion ki net ics of sys tem Macleaya cordata (herba) - eth a nol was in ves ti gated. The val - 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 grind ing de gree of plant ma te rial. The value b in creases with in creas ing of tem per a ture from 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 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 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 from sur face of plant par ti cles to the fluid ex tract. Fur ther more, the value b de pends on the ap - 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 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 - creas ing of grind ing de gree of drug sig nif i cantly de struc tion of the plant tis sue struc ture was achieved, what means that tur bu lent mass trans fer has dom i nant role for ex trac tion. Mac er a tion with con stantly mix ing by 80% (w/w) eth a nol as sol vent has the high est yield of sanguinarine (0.52%) and chelerythrine (0.80%) ex trac tion af ter 120 min, us ing with drug - sol vent ra tio of 1:20 (w/v). Key words: Macleaya cordata, sanguinarine, chelerythrine, ex trac tion ki net ics 53

54 Prethodno saop{tenje AGRO BIOLO[KI POTENCIJAL NEVENA o Adamovi}, S.D. * IZVOD Sorta nevena Gelb Or ange upotrebljena je za ogled postavljen u Ba~kom Petrovcu. Tokom 105 dana ostvarena je 21 berba. Merena je visina biljaka, masa cele biljke, masa cvasti iz svake berbe i ukupno, broj cvasti po biljci, pre~nik cvasti i broj jezi~astih cvetova. Izra~unat je `etveni indeks i % jezi~astih cvetova u cvasti. U proseku po biljci i po jednoj berbi dobijeno je 9 cvasti (najmanje 2, najvi{e 18) i 2,5 g suve cvasti (najmanje 0,5 a najvi{e 4 g). Prose~na masa jedne suve cvasti iz svih berbi bila je 0,27 g. Zastupljenost jezi~astih cvetova u cvasti bila je u proseku 44 %. Najvi{e je varirao broj jezi~astih cvetova i broj cvasti po biljci. Ne{to manje je varirala masa cele biljke i ukupna masa cvasti, dok je najmanja varijabilnost zabele`ena za pre~nik cvasti i visinu biljke. Ispitivana sorta nevena pokazala je visok potencijal za prinos suvih cvasti, koji mo`e da se ostvari u na{em ravni~arskom podru~ju. Klju~ne re~i: neven, agro biolo{ki potencijal, osobine biljke, osobine cvasti UVOD Sirovine biljnog porekla su veoma tra`ene u prehrambenoj i farmaceutskoj industriji. Tako je pove}an i interes za proizvodnju i preradu nevena, a s tim u vezi i istra`ivanja ove veoma korisne vrste. Ispitan je sortiment i uticaj razli~itih faktora proizvodnje na agrobiolo{ke osobine i sadr`aj aktivnih materija u biljnom materijalu i proizvodima (Piccaglia et al., 1997; Mar tin, Deo, 2000; Zitterl-Eglseer et al., 2001; Berti et al., 2003; Kishimoto et al., 2005; Naguib et al., 2005; Khalid et al., 2006; Gomes et al., 2007; Khalil et al., 2007; Wali et al., 2007; Crnobarac et. al., 2007; Okoh et al., 2007, 2008), kao i ekstrakti i antioksidantna aktivnost (]etkovi} et al., 2004; Biesiada et al., 2007), uslovi za dobijanje ekstrakta uz pomo} CO 2 i sadr`aj i sastav etarskog ulja u njima (Petrovi} et al., 2007). Tako e, istra`en je i uticaj sorte i pojedinih uslova gajenja na prinos semena nevena (Cromack, Smith, 1998; Jev ovi}, Maleti}, 2004), kao i mogu}nost kombinovanog ubiranja cvasti i `etve semena (Van der Mheen, 2001; Wilen et al., 2004) i mogu}nost pobolj{anja mehanizovanog ubiranja cvasti (Veselinov i sar., 2004). Mnogo manje ima podataka o genotipovima i varijabilnosti pojedinih osobina (Novak et al., 1999; Neukirch et al., 2004; Salamon, 2006; Rich ter et al., 2006; Ja}imovi} et al. 2007). Poznato je da je neven dobro adaptiran na uslove umerene klime. Poseduje sna`nu sposobnost regeneracije, na ~emu se zasniva kapacitet za prinos cvasti. Ima dug pe riod cvetanja. In ter na - tional Herb As so ci a tion proglasila je neven za lekovitu biljku godine o Deo rezultata Projekta TR Ministarstva za nauku i tehnolo{ki razvoj Republike Srbije * Dr Du{an S. Adamovi}, Institut za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad 54

55 Imaju}i navedeno u vidu, bilo je od interesa da se ispita izmeri agrobiolo{ki potencijal nevena u uslovima na{eg ravni~arskog podru~ja. MATERIJAL I METODI Ogled sa nevenom postavljen je u Ba~kom Petrovcu (nadmorska visina 84 m) na zemlji{tu ~ernozem na lesu. Analizirana je rasprostranjena sorta Gelb Or ange poznata i pod nazivom Doma}i oran` (Adamovi}, 2000). Pre pripreme zemlji{ta dodato je ubrivo NPK (10 g/0,25 m 2 ). Biljke su rasa ene na 50 x 50 cm kako bi bio omogu}en njihov optimalan razvoj i izmeren agro biolo{ki potencijal. U toku vegetacije primenjene su uobi~ajene mere nege (Ki{geci, Adamovi}, 1994). Sva merenja i berbe cvasti ra ena su na 30 biljaka. U periodu od 105 dana ostvarena je 21 berba. Biljni materijal osu{en je u solarnoj su{ari na temperaturi 40 o C (Sabo et al., 1994). Izmerena je maksimalna visina biljaka, masa cele biljke, masa cvasti iz svake berbe i ukupno, broj cvasti po biljci, pre~nik cvasti i broj jezi~astih cvetova. Izra~unat je `etveni indeks (odnos ukupne mase suve cvasti i mase cele suve biljke) i % jezi~astih cvetova u cvasti. Rezultati su prikazani u vidu prose~nih vrednosti svih merenja i brojanja. Kao pokazatelj varijabilnosti za svaku osobinu izra~unat je koeficijent varijacije (CV) (Had`ivukovi}, 1973). REZULTATI Apsolutno najve}i broj i masa cvasti ostvareni su 60. dana perioda berbe, a visoke vrednosti ovih pokazatelja zadr`ale su se od 45. do 75. dana (sl. 1). U proseku po biljci i po jednoj berbi ostvareno je 9 cvasti (najmanje 2, najvi{e 18) i 2,5 g suve cvasti (najmanje 0,5 a najvi{e 4 g). Prose~na masa jedne suve cvasti iz svih berbi bila je 0,27 g. inflor. mass inflor. num ber - days of pick ing Sl. 1 Prose~an broj i masa sve`ih cvasti nevena (g/biljci) u sukcesivnim berbama Fig. 1 Av er age num ber and in flo res cence fresh mass (g/plant) of mari gold in re peated pick ing 55

56 Najvi{e je varirao broj jezi~astih cvetova i broj cvasti po biljci. Ne{to manje je varirala masa cele biljke i ukupna masa cvasti, dok je najmanja varijabilnost zabele`ena za pre~nik cvasti i visinu biljke (tab. 1 i 2). Mala varijabilnost utvr ena je i za % jezi~astih cvasti i `etveni indeks (CV 12 i 17). Poznato je da ispitivane osobine (a posebno broj i ukupna masa cvasti) mogu zna~ajno da variraju i pod uticajem klimatskih ~inilaca i pojedinih agrotehni~kih mera (Piccaglia et al.1997; Novak et al., 1999; Mar tin, Deo, 2000; Berti et al., 2003; Khalid et al., 2006; Salamon, 2006; Gomes et al., 2007; Crnobarac et al., 2007). Osobina Char ac ter is tic Visina biljke Plant height cm Tab. 1 Osobine biljke nevena Tab. 1 Pot mari gold plant char ac ter is tics Masa cele suve biljke To tal dry plant mass g Ukupna masa suve cvasti To tal dry in flo res cence mass indeks Har vest in dex Prosek Av er age ,25 Varijaciona {irina Vari a tion range ,13-0,35 CV Osobina Char ac ter is tic Tab. 2 Osobine cvasti nevena Tab. 2 Pot mari gold in flo res cence char ac ter is tics Broj cvasti po biljci Num ber of in flo res - cen ces per plant Pre~nik cvasti In flo res cence di am e ter mm Broj jezi~astih cvetova u cvasti Num ber of ligulate flow ers % jezi~astih cvetova u cvasti % of ligulate flow ers Prosek Av er age Varijaciona {irina Vari a tion range CV Mo`e se ista}i da ispitivana sorta nevena ima visok potencijal za prinos suvih cvasti, koji mo`e da se ostvari u na{em ravni~arskom podru~ju kroz pove}an broj berbi i pove}an broj i masu cvasti po biljci. Tako e, izmereni pre~nik je potvrdio da je re~ o krupnim cvastima, a zna~ajno su zastupljeni i jezi~asti cvetovi u cvasti (prose~no 44 %). U daljem radu bi}e ispitan agro biolo{ki potencijal i drugih perspektivnih genotipova nevena. LITERATURA Piccaglia, R., Marotti, M., Chiavari, G., Gandini, N. (1997): Ef fects of Har vest ing Date and Cli mate on the Flavonoid and Carotenoid Con tents of Mari gold (Ca len dula officinalis L.). Fla - vour and Fra grance Jour nal 12,

57 Mar tin, R.J., Deo, B. (2000): Ef fect of plant pop u la tion on ca len dula (Ca len dula officinalis L.) flower pro duc tion. New Zea land Jour nal of Crop and Hor ti cul tural Sci ence 28, Zitterl-Eglseer, K., Reznicek,G., Jurenitsch, J., Novak, J., Zitterl, W., Franz, Ch. (2001): Morphogenetic Vari abil ity of Faradiol monoesters in Mari gold (Ca len dula officinalis L.). Phytochemical Anal y sis 12, Berti, D.M., Wilckens, E.R., Hevia, H.F., Montecinos, L.A. (2003): Influencia de la fecha de siembra y de la procedencia de la semilla en el rendimiento de capítulos de Ca len dula officinalis L., du rante dos temporados en Chillán. Agricultura Técnica 63, 1, 3-9. Kishimoto. S., Maoka, T., Sumitomo, K., Ohmiya, A. (2005): Anal y sis of Carotenoid Com - po si tion in Pet als of Ca len dula (Ca len dula officinalis L.). Biosci. Biotechnol. Biochem. 69, 11, Naguib, N.Y., Khalil, M.Y., El Sherbeny, S.E. (2005): A Com par a tive Study on the Pro duc - tiv ity and Chem i cal Constituens of Var i ous Sources and Spices of Ca len dula Plants as Af fected by Two Fo liar Fer til iz ers. Jour nal of Ap plied Sci ences Re search 1, 2, Khalid, Kh.A., Yassen, A.A., Zaghloul, S.M. (2006):Ef fect of Soil Solarization and Cat tle Ma nure on the Growth, Es sen tial Oil and Chem i cal Com po si tion of Ca len dula officinalis L. Plants. Jour nal of Ap plied Sci ences Re search 2, 3, Gomes, H.E., Vieira, M.C., Heredia, Z.N.A. (2007): Den sity and plant ar range ment on Ca - len dula officinalis L. yield. Rev. Bras. Pl. Med. 9, 3, Khalil, M.Y., Moustafa, A.A., Naguib, N.Y. (2007): Growth, Phe no lic Com pounds and An - 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 Jour nal of Ag ri cul tural Sci ences 3, 4, Wali, B., Iqbal, M., Mahmooduzzafar (2007): An a tom i cal and func tional re sponses of Ca - len dula officinalis L. to SO 2 stress as ob served at dif fer ent stages of plant de vel op ment. Flora 202, Crnobarac, J., Ja}imovi}, G., Mr a, J., Marinkovi}, B., Adamovi}, D., Jovan~evi}, M. (2007): Ef fect of inter-row spac ing on the pet als yield of Czech pot mari gold va ri et ies in 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 Plants, De cem ber 5-6, 2007, Nitra, Slo vak Re pub lic, Book of Sci en tific Pa pers and Ab stracts, Okoh, O.O., Sadimenko, A.P., Afolayan, A.J. (2007): The Ef fects of Age on the Yield and Com po si tion of the Essentisl Oils of. Jour nal of Ap plied Sci ences 7, 23, Okoh, O.O., Sadimenko, A.P., Asekun, O.T., Afolayan, A.J. (2008): The ef fects of dry ing on 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 - tech nol ogy 7, 10, ]etkovi}, S.G., \ilas, M.S., ^anadanovi}-bru net, M.J., Tumbas, T.V. (2004): An ti ox i dant prop er ties of mari gold ex tracts. Food Re search In ter na tional 37, Biesiada, A., Sokól-Lêtowska, A., Kucharska, A. (2007): An ti ox i dant ac tiv ity of ca len dula (Ca len dula officinalis L.) flow ers as a re sult of form and dose of ni tro gen. Herba Polonica 53, 3, Petrovi}, L., Sovilj, V., Adamovi}, D., Te{evi}, V. (2007): An in ves ti ga tion of 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 72, 4, Cromack, H.T.H., Smith, J.M. (1998): Ca len dula officinalis pro duc tion po ten tial and crop agron omy in south ern Eng land. In dus trial Crops and Prod ucts 7,

58 Jev ovi}, R., Maleti}, R. (2004): Vari abil ity of ma jor traits of mari gold seed in re spect of ge no type and cli ma tic con di tions. Jour nal of Ag ri cul tural Sci ences 49, 1, Van der Mheen, H. (2001): Com bin ing flowerhead- and seed-pro duc tion of Ca len dula officinalis (pot mari gold). World Con fer ence of Me dic i nal and Ar o matic Plants. Bu da pest, Hun gary, 8-11th July, 2001, Ab stracts, 241. Wilen, R.W., Barl, B., Sinkard, A.E., Bandara, M.S. (2004): Fea si bil ity of cul ti va tion ca len - dula as a dual pur pose in dus trial oil seed and me dic i nal crops. Acta Horticulturae 629, Veselinov, B., Martinov, M., Adamovi}, D., Konstantinovi}, M. (2004): Mogu}nost mehanizovanog ubiranja cvasti nevena (Ca len dula officinalis L.). Me dic i nal Plant Re port 11, 11, Novak, J., Zitterl-Eglseer, K., Franz, Ch. (1999): Ge no type x en vi ron ment in ter ac tion in Ca len dula officinalis L. Acta Horticulturae 502. Neukirch, H., D Ambrosio, M., Dalla Via, J., Guerriero, A. (2004): Si mul ta neous Quan ti ta - tive De ter mi na tion of Eight Triterpenoid Monoesters from Flow ers of 10 Va ri et ies of Ca len dula officinalis L. and Char ac teri sa tion of a New Triterpenoid Monoester. Phytochemical Anal y sis 15, Salamon, I. (2006): Cul ti va tion dif fer ences be tween pot mari gold (Ca len dula officinalis L.) 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. Iaºi România, 28th 31st May Pro ceed ings, Rich ter, J., Junghanns, W., Grzeschik, E., Schellenberg, I. (2006): Varibilität wirtschaftlich bedeutsamer Merkmale einer Kollektion der Ringelblume (Ca len dula officinalis L.) und Selektion leistungsfähiger Typen. Zeitschrift für Arznei und Gewürzpflanzen 11, 4, Ja}imovi}, G., Mr a, J., Marinkovi}, B., Crnobarac, J. (2007): Proizvodni potencijal ~e{kih sorata nevena u uslovima Vojvodine. Letopis nau~nih radova 31, 1, Adamovi}, S.D. (2000): The most im por tant re sults on se lec tion of me dic i nal and ar o matic 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 South east Eu ro pean Coun tries. Aran elovac (Yu go sla via), May 29-June , Ki{geci, J., Adamovi}, D. (1994): Gajenje lekovitog bilja. Nolit, Beograd, s Sabo, J., Adamovi}, D., Te{i}, M., Martinov, M., Babi}, M. (1994): Su{enje hmelja i lekovitog bilja u solarnoj su{ari. Me dic i nal Plant Re port 1,1, Had`ivukovi}, S. (1973): Statisti~ki metodi s primenom u poljoprivrednim i biolo{kim istra`ivanjima. Radni~ki univerzitet Radivoj ]irpanov, Novi Sad, s The In ter na tional Herb As so ci a tion: Ca len dula Herb of the Year

59 AGRO BIOLOGICAL POTENTIAL EVALUATED IN Calendula officinalis L. VARIETY Adamovi}, S.D. SUMMARY The va ri ety Gelb Or ange was used in the field ex per i ment un der taken in the Ba~ki Petrovac realm. Dur ing 105 days, 21 har vests were re al ized. In the ex per i ment, plant height, mass of in - 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 - 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 - tion, har vest in dex and per cent age of ligulate flow ers in in flo res cence were also cal cu lated. On 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 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 - vests. Per cent age of ligulate flow ers in in flo res cence was 44 %, on the av er age. The great est vari a tions were re corded in num ber of ligulate flow ers and the num ber of in flo res cen ces per plant. Some what smaller vari a tions were ob tained with the mass of in tact plant and to tal in flo - res cence mass while the small est vari abil ity was re corded in in flo res cence di am e ter and plant height. Mari gold va ri ety Gelb Or ange exhibited a high potential for yield of dry inflorescences, attained under the conditions of this lowland. Key words: Ca len dula officinalis, agro bi o log i cal po ten tial, plant char ac ter is tics, in flo res - cence char ac ter is tics 59

60 Prethodno saop{tenje PRELIMINARNO ISPITIVANJE UTICAJA SU[ENJA NA MIKROBIOLO[KI STATUS I SADR@AJ AKTIVNIH MATERIJA NEVENA o Adamovi}, S.D. *, Matavulj, M. **, Iki}, Ivka *, Vasi}, Radica * IZVOD Uzorci sve`ih cvasti nevena uzeti su iz ogleda postavljenog u Ba~kom Petrovcu. Biljni materijal osu{en je u solarnoj su{ari na 40 o C i u za{ti}enom prostoru na sobnoj temperaturi. Oficijelnim metodima u sve`im i osu{enim cvastima ura ene su analize vrsta i broja mikroorganizama, kao i analize sadr`aja ukupnih karotenoida i etarskog ulja. Najve}i broj bakterija i gljivica na en je u sve`im cvastima, a najmanji u cvastima osu{enim u su{ari. Me utim, kod prirodno osu{enih cvasti i onih osu{enih u su{ari smanjio se sadr`aj ukupnih karotenoida i etarskog ulja u odnosu na sve`e cvasti. Klju~ne re~i: neven, su{enje, broj mikroorganizama, karotenoidi, etarsko ulje UVOD Ima mnogo podataka koji govore o porastu upotrebe cvasti nevena koje se na manjim povr{inama beru ru~no. Kada je u pitanju masovna proizvodnja, sve vi{e se primenjuje i istra`uje mehanizovano ubiranje (Mohr, 2002; Veselinov et al., 2004). Mehanizovano ubiranje cvasti zahteva su{enje ve}e koli~ine sirovine u kratkom vremenskom periodu. Zbog toga je veoma va`no istra`iti na~ine su{enja (Müller, Buckenhüskes, 1996; Müller et al., 1997; Udroi et al., 1999; Martinov et al., 2006; Adamovi} et al., 2008), a tako e i uslove dorade osu{ene sirovine (Martinov et al., 1995; Martinov, Te{i}, 1996; Martinov, Olu{ki, 1998). Poseban zna~aj ima mikrobiolo{ki sta tus sirovine, tj. odre ivanje vrsta i broja mikroorganizama (Graf et al., 2001; Zimmer, 2002; Martinov et al., 2007). Isto tako je veoma bitno posti}i {to ve}i sadr`aj aktivnih materija u osu{enoj sirovini (Müller et al., 1996; Okoh et al., 2008). MATERIJAL I METODI Za ispitivanje je kori{}en materijal iz ogleda postavljenog u Ba~kom Petrovcu, sa sortom nevena Gelb Or ange poznatom i pod nazivom Doma}i oran` (Adamovi}, 2000). Primenjene su o Deo rezultata Projekta TR Ministarstva za nauku i tehnolo{ki razvoj Republike Srbije * Dr Du{an S. Adamovi}, dipl. in`. Ivka Iki}, dipl. in`. Radica Vasi}, Institut za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad ** Prof. dr Mi lan Matavulj, Prirodno-matemati~ki fakultet, Departman za biologiju i ekologiju, Novi Sad 60

61 uobi~ajene agrotehni~ke mere (Ki{geci, Adamovi}, 1994). Svaki uzorak cvasti te`io je 500 g sve`e mase (uzorak sve`ih, uzorak za prirodno su{enje i su{enje u solarnoj su{ari). Biljni materijal osu{en je u solarnoj su{ari na temperaturi 40 o C (Sabo et al., 1994) i u za{ti}enom prostoru na sobnoj temperaturi. Uzorci su ~uvani na 4 o C. Broj i vrsta mikroorganizama odre ena je prema Pravilniku o mikrobiolo{koj ispravnosti namirnica u prometu (Sl. List SRJ br. 26, 1993, ~lan 4) i Pravilniku o metodama vr{enja mikrobiolo{kih analiza i superanaliza `ivotnih namirnica (Sl. List SFRJ br 25, 1980). Analiza sadr`aja ukupnih karotenoida (Sari} et al., 1990) i etarskog ulja (Ph. Jug. IV) ura ena je odmah po uzimanju uzoraka sve`ih cvasti odnosno posle zavr{enog su{enja (na sobnoj temperaturi i u su{ari). Sve analize su ra ene u tri ponavljanja. Dobijeni rezultati prikazani su u vidu srednjih vrednosti. REZULTATI U zavisnosti od na~ina su{enja uo~ava se razlika u promeni broja mikroorganizama (tab. 1). Najve}i broj, kako bakterija tako i gljivica, zabele`en je u sve`im cvastima. Ve} kod prirodno osu{enih cvasti broj bakterija je znatno opao, da bi kod onih osu{enih u su{ari bio manji od Sli~an trend je zapa`en kada je u pitanju redukcija broja gljivica (}elija kvasaca i/ili spora i partikula plesni), od oko }elija/partikula po gramu na vrednosti manje od u su{enom materijalu. Od plesni konstatovano je prisustvo pripadnika kserofilnih rodova, Cladosporium, Aspergillus i Penicillium, {to obja{njava i njihovu zastupljenost u prirodno su{enom materijalu i u materijalu su{enom u su{ari. Tab. 1 Mikrobiolo{ki sta tus i sadr`aj aktivnih materija cvasti nevena 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 Uzorak cvasti In flo res cence sam ple Sirova Fresh Osu{ena na sobnoj temperaturi Dried at room tem per a ture Osu{ena u su{ari na 40 o C Dried in dryer at 40 o C Broj mikroorganizama Mi cro bial count Bakterija (kol./g) Bac te ria (cfu/g) Gljivica (kol./g) Moulds and yeasts (cfu/g) Karotenoidi Ca rot en oids (mg/g) Etarsko ulje Ess. oil % Vlaga Mois ture % > > ,74 0,32 82,6 < < ,78 0,21 12,1 < < ,99 0,23 11,8 kol./g i mg/g, ra~unato na apsolutno suvu masu; cfu/g and mg/g, cal cu lated per to tal dry mass I kod prirodno osu{enih cvasti i cvasti osu{enih u su{ari zabele`eno je smanjenje sadr`aja ukupnih karotenoida i etarskog ulja u odnosu na sve`e cvasti (tab. 1). Cvasti osu{ene u su{ari imale su ne{to ve}i sadr`aj karotenoida i etarskog ulja u odnosu na prirodno osu{ene cvasti. Interesantno je napomenuti da se kod pitome nane, pri su{enju u su{ari, smanjio sadr`aj etarskog ulja u odnosu na prirodno su{enje (Martinov et al., 2007). Okoh et al. (2008) navode da je sadr`aj etarskog ulja u prirodno osu{enom listu nevena bio znatno manji u odnosu na sadr`aj u sve`em listu, uz promenu zastupljenosti pojedinih komponenti etarskog ulja. 61

62 U daljem radu potrebno je ispitati razli~ite re`ime su{enja kako bi se prona{li najpovoljniji uslovi su{enja u pogledu mikrobiolo{kog statusa tj. prisustva i broja mikroorganizama i sadr`aja aktivnih materija. LITERATURA Mohr, Th. (2002): Ex am i na tion and de vel op ment of a har vest ma chine for the flow ers of me dic i nal plants. Zeitschrift für Arznei und Gewürzpflanzen 7, Veselinov, B., Martinov, M., Adamovi}, D., Konstantinovi}, M. (2004): Mogu}nost mehanizovanog ubiranja cvasti nevena (Ca len dula officinalis L.). Me dic i nal Plant Re port 11, 11, Müller, J., Buckenhüskes, H.J. (1996): Trocknungsverhalten von Origanum majorana. Me - dic i nal Plant Re port 3, 3, 6-8. Müller, J., Heindl, A., Mühlbauer, W. (1997): Trocknungsanlagen für arznei- und gewürzpflanzen. Me dic i nal Plant Re port 4, 4, Udroiu, A., Mitroi, A., Müller, J. (1999): In flu ence of dry ing tem per a ture on dry ing time and qual ity of Valerana officinalis L. Me dic i nal Plant Re port 6, 6, Martinov, M., Veselinov, B., Adamovi}, D., Matavulj, M. (2006): Rezultati preliminarnog ispitivanja su{enja pitome nane u {ar`noj su{ari. Bilten za hmelj, sirak i lekovito bilje, 38, 79, 37-48, Adamovi}, S.D., Iki}, I., Vasi}, R. (2008): Uticaj razli~itih faktora na sadr`aj ukupnih karotenoida nevena. 15. nau~nostru~ni skup Proizvodnja i plasman lekovitog, za~inskog i aromati~nog bilja. Ba~ki Petrovac, Izvodi radova, 20. Martinov, M., Adamovi}, D., Babi}, M. (1995): Strujne osobine lista i stabljike `alfije i mente. Me dic i nal Plant Re port 2, 2, Martinov, M., Te{i}, M., (1996): Mehanizovana `etva i prerada kamilice. Me dic i nal Plant Re port 3, 3, Martinov, M., Olu{ki, L. (1998): Ma{ine i oprema za proizvodnju kamilice Dvadeset godina posle Me dic i nal Plant Re port 5, 5, Graf, C., Martinov, M., Müller, J. (2001): Uticaj transporta i su{enja na promenu broja mikroorganizama u lekovitom bilju Primer kantariona (Hypericum perforatum L.) Me dic i - nal Plant Re port 8, 8, Zimmer, St. (2002): Qual ity re quire ments of herbal me dic i nal prod ucts in Ger many. Me dic - i nal Plant Re port 9, 9, 1-6. Martinov, M., Adamovi}, D., Veselinov, B., Matavulj, M., Boji}, S., Muji}, I.: Ispitivanje su{enja kamilice i pitome nane u {ar`noj su{ari. Bilten za hmelj, sirak i lekovito bilje, 39, 80, 16-28, Müller, J., Mühlbauer, W., Köll-Weber, M., Kraus, W. (1996): Ef fects of dry ing on es sen tial oil of Chamomilla recutita and Sal via officinalis. Me dic i nal Plant Re port 3, 3, 1-5. Okoh, O.O., Sadimenko, A.P., Asekun, O.T., Afolayan, A.J. (2008): The ef fects of dry ing on 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 - tech nol ogy 7, 10, Adamovi}, S.D. (2000): The most im por tant re sults on se lec tion of me dic i nal and ar o matic 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 South east Eu ro pean Coun tries. Aran elovac (Yu go sla via), May 29-June , Ki{geci, J., Adamovi}, D. (1994): Gajenje lekovitog bilja. Nolit, Beograd, s

63 Sabo, J., Adamovi}, D., Te{i}, M., Martinov, M., Babi}, M. (1994): Su{enje hmelja i lekovitog bilja u solarnoj su{ari. Me dic i nal Plant Re port 1,1, Sari}, M., Kastori, R., Petrovi}, M., Krsti}, B., Petrovi}, N. (1990): Praktikum iz fiziologije biljaka. Nau~na knjiga, Beograd, s PRELIMINARY INVESTIGATION OF DRYING EFFECT ON MICROBIOLOGICAL STATUS AND CONTENT OF ACTIVE COMPONENTS IN Calendula officinalis L. Adamovi}, S.D., Matavulj, M., Iki}, Ivka, Vasi}, Radica SUMMARY 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 officinalis grown at Ba~ki Petrovac (Vojvodina Prov ince) was used to an a lyze the ef fect of dry - 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 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 - ment. Stan dard meth ods were em ployed to de ter mine spe cies of mi cro or gan isms and their num - 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 - res cen ces. The larg est count of bac te ria and moulds and yeasts was found in fresh in flo res cen - ces, whereas the small est in so lar dried mari gold. In in flo res cen ces dried at room tem per a ture 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 when com pared with fresh in flo res cen ces was re corded. Key words: Ca len dula officinalis, dry ing, mi cro bial count, ca rot en oids, es sen tial oil 63

64 Originalni rad ME\UZAVISNOST OSOBINA PLODA I SEMENA ULJANE TIKVE SA LJUSKOM CV. OLIVIJA o Berenji, J., Sikora, V. * IZVOD Rezultati analize me uzavisnosti osobina ploda i semena uljane tikve sa ljuskom (Cucurbita pepo L.) cv. Olivija ukazuju da se u procesu oplemenjivanja masa ploda, masa mesa, masa semena po plodu, masa semena i sadr`aj ulja mogu kombinovati po `elji s obzirom na slabu korelaciju izme u ovih osobina. Masa vla`nog semena po plodu mo`e da poslu`i za veoma pouzdanu procenu mase suvog semena po plodu. Najva`nija komponenta mase semena po plodu je broj semena po plodu. Klju~ne re~i: Cucurbita pepo, uljana tikva sa ljuskom, plod, seme, sadr`aj ulja, korelacija UVOD Pr`eno seme uljane tikve sa ljuskom (Cucurbita pepo L.) je popularna poslastica, naro~ito u balkanskim zemljama, uklju~uju}i i Srbiju (Berenji, 1999, 2007). Po tradicionalnom na~inu gajenja uljana tikva sa ljuskom je usejavana u kukuruz kao me uusev. U nedostatku oplemenjenih sorti gajene su lokalne populacije od semena sa tavana. Savremena tehnologija proizvodnje uljane tikve sa ljuskom se odvija u ~istom usevu primenom savremene mehanizacije za va enje, pranje i su{enje semena (Berenji, 2006; Boji} et al., 2007). Takva proizvodnja zahteva i oplemenjene sorte povoljnih karakteristika za gajenje kao i kvalitetno, deklarisano sortno seme. Pro gram unapre enja proizvodnje uljane tikve u Institutu za ratarstrvo i povrtarstvo Novi Sad obuhvata i uljanu tikvu sa ljuskom (Berenji, 1992). Kao rezultat oplemenjiva~kog rada nastala je sorta Olivija (sl. 1) (Berenji, Divi}, 2000). Ova sorta je upisana na sortnu listu Srbije godine, a dve godine kasnije i na sortnu listu Ma arske. Odr`avanja sorte uljane tikve sa ljuskom Olivija se zasniva na ideji stalnog pobolj{anja i ujedna~avanja ekonomskih karakteristika sorte. Tokom ovog rada na odr`avanju i umno`avanju, redovno se analizira veliki broj plodova na osobine ploda i semena. Ovaj rad omogu}ava sagledavanje me uzavisnosti osobina ploda i semena {to mo`e da bude od koristi za dalje oplemenjivanje uljane tikve sa ljuskom (Gopalakrishnan et al., 1980; Ramachandran, Gopalakrishnan, 1979). o Deo rezultata Projekta TR Ministarstva za nauku i tehnolo{ki razvoj Republike Srbije * Prof. dr Jano{ Berenji, dr Vladimir Sikora, Institut za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad 64

65 Sl. 1 Plodovi uljane tikve sa ljuskom cv. Olivija Fig. 1 Fruits of hulled seeded oil pump kin cultivar Olivija MATERIJAL I METOD U ovom radu su prikazani rezultati merenja raznih osobina 2087 plodova u godini i 957 plodova u godini. U obe godine ispitivanja, merenja su obuhvatila slede}e osobine ploda i semena uljane tikve sa ljuskom sorte Olivija: 1. Masa ploda je masa ploda sa semenom izra`ena u kg; 2. Masa mesa je masa ploda nakon va enja semena izra`ena u kg; 3. Vla`no seme je masa vla`nog semena po plodu izra`eno u g; 4. Suvo seme je masa semena po plodu posle su{enja do vazdu{no suve mase izra`eno u g; 5. Masa semena je masa pojedi~anih zrna koja je izra~unata merenjem mase 50 slu~ajno odabranih vazdu{no suvih semena iz svakog ploda izra`eno u g; 6. Broj semena izra`ava broj semena po jednom plodu a izra~unat je deljenjem suvog semena sa masom semena; 7. Sadr`aj ulja u % na vazdu{no suvu masu semena odre en je metodom NMR. Dobijeni rezultati su analizirani izra~unavanjem korelacionog koeficijenta i linearne regresije. U cilju svo enja G X E interakcije na najmanju meru, posebna pa`nja je posve}ena ujedna~enosti pol ja gde su biljke gajene i svim ostalim okolnostima ogleda iz kojeg poti~u rezultati. 65

66 REZULTATI I DISKUSIJA Osim nekoliko izuzetaka, korelacioni koeficijenti su bili slabi ili srednje jaki (tab. 1). Na osnovu ovih korelacionih koeficijenta mogu se doneti razni zaklju~ci o promeni jedne pod uticajem promene druge osobine, {to je od va`nosti u oplemenjivanju. Tab. 1 Koeficijenti linearne korelacije izme u osobina ploda uljane tikve sa ljuskom cv. Olivija (u gornjem redu za godinu a u donjem redu za godinu) 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 - kin cv. Olivija (up per row for year 1997 and lower row for 1998) Osobina Trait Masa ploda Fruit weight Masa mesa Flesh weight Vla`no seme Fresh seed Suvo seme Dry seed Masa semena Seed weight Broj semena Seed num ber Masa mesa Flesh weight 0,999 0,999 Vla`no seme Fresh seed 0,573 0,480 0,550 0,444 Suvo seme Dry seed 0,573 0,421 0,552 0,387 0,948 0,915 Masa semena Seed weight 0,473 0,345 0,470 0,336 0,362 0,354 0,433 0,399 Broj semena Seed num ber 0,320 0,206 0,470 0,176 0,786 0,737 0,796 0,803-0,157-0,196 Kriti~ne vrednosti korelacionog koeficijenta za n>1000 za p=5% je <0,062 a za p=1% je <0,081 Crit i cal value of cor re la tion co ef fi cient for n>1000 at p=5% is <0.062 and at p=1% is < Sadr`aj ulja u semenu Seed oil con tent -0,106-0,053-0,111 0,022 0,092-0,035 0,173 0,006 0,091-0,127 0,117 0,078 Ako se uljana tikva sa ljuskom gaji samo za proizvodnju semena od interesa su mali plodovi. Ako se meso ploda posle va enja semena iskori{}ava za ishranu stoke (u sve`em stanju ili u obliku sila`e) ili u neku drugu svrhu, prednost se daje krupnijim, te`im plodovima. Uljana tikva sa ljuskom bi se mogla iskoristiti i kao krmna kultura, kori{}enjem celog ploda bez va enja semena (Berenji, 1995, 1999). I u ovom slu~aju su od interesa veliki plodovi. Schuster et al. (1974) kao i Mudra i Neumann (1952) utvrdili su postojanje korelacije srednje ja~ine (r=0,501 odnosno r=0,490) izme u mase ploda i mase semena po plodu. Rezultati dobijeni u ovom radu ukazuju na mogu}nost da se ista masa semena po plodu kombinuje sa velikom ili malom masom ploda, ve} prema potrebi selekcije, s obzirom na slabu korelaciju (r=0,421 do 0,573) izme u mase ploda sa jedne strane i mase vla`nog odnosno suvog semena sa druge strane. Rezultati analize me uzavisnosti osobina semena su pokazali da je masa vla`nog semena u veoma tesnoj zavisnosti sa masom suvog semena (r=0,915 do 0,948). Ovo saznanje je naro~ito zna~ajno za eksperimentalni rad gde se sa visokim stepenom preciznosti mo`e predvideti masa suvog semena na osnovu mase vla`nog semena bez su{enja. 66

67 Broj semena po plodu je bio najva`nija komponenta prinosa semena po plodu ispitivane populacije uljane tikve sa ljuskom (graf. 1). Jedna od mogu}nosti iskori{}avanja ove pojave u praksi jeste obezbe ivanje {to boljeg opra{ivanja, ~ime bi se mogao pove}ati broj semena po plodu a samim tim i masa semena po plodu i u krajnjem efektu i prinos semena po jedinici povr{ine. Paris i Nerson (1998) su naveli zapa`anje da du`i plodovi imaju kra}e seme u pore enju sa plodovima loptastog ili spljo{tenog oblika. U slu~aju sorte Olivija plodovi su loptastog ili spljo{tenog oblika {to se smatra po`eljnim oblikom ploda sa stanovi{ta obezbe ivanja du`ih semena. U ovom radu masa semena nije pokazala zna~ajniju korelaciju ni sa jednim od ispitivanih svojstava ploda i semena. Iz toga se mo`e zaklju~iti da je u selekciji mogu}e kombinovati veliko seme sa velikim brojem semena po plodu. Graf. 1 Me uzavisnost izme u broja semena po plodu i mase suvog semena po plodu uljane tikve sa ljuskom cv. Olivija Graph. 1 In ter re la tion be tween seed num ber per fruit and dry seed weight per fruit in hulled seeded oil pump kin cv. Olivija Masa semena je va`no svojstvo uljane tikve sa ljuskom. U daljim istra`ivanjima bi trebalo razjasniti me uzavisnost izme u mase semena sa jedne strane i du`ine i {irine semena sa druge strane. U praksi je uo~eno je da krupnija zrna nisu dovoljno nalivena. Ova pojava se obja{njava time, da masa jezgra semena malo varira i zato seme sa ve}om ljuskom izgleda polu{turo. Sadr`aj ulja u semenu ne smatra se prioritetnom osobinom kada je u pitanju upotreba semena uljane tikve sa ljuskom za pr`enje i grickanje (Karlovi} et al., 2001). Me utim, ako se plodovi uljane tikve sa ljuskom koriste u ishrani stoke (meso zajedno sa semenom), ve}i sadr`aj ulja ima pozitivan uticaj na kvalitet takve krme. Murkovic et al. (1997) su zapazli da manja zrna imaju ve}i procentualni sadr`aj ulja u semenu. U ovom radu takva zavisnsot nije prime}ena. Veoma niske vrednosti koeficijenta korelacije izme u sadr`aja ulja i semena i svih ostalih ispitivanih svojstava ploda i semena uljane tikve sa ljuskom Olivija ukazuju na mogu}nost istovremenog pove}anja sadr`aja ulja i semena pri promeni ostalih karakteristika u po`eljnom pravcu. 67

68 ZAKLJU^AK Rezultati do kojih se do{lo u ovom radu sugeri{u mogu}nost simultanog pobolj{anja va`nih osobina ploda i semena zbog slabe korelacije izme u ispitivanih svojstava. Masa vla`nog semena po plodu mo`e da poslu`i za veoma pouzdanu procenu mase suvog semena po plodu zbog izra`ene korelacije izme u ova dva svojstva. Najva`nija komponenta mase semena po plodu je broj semena po plodu. LITERATURA Berenji, J. (1992): Tikve. Bilten za hmelj, sirak i lekovito bilje 23 24, 64 65, Berenji, J. (1995): Sto~na tikva zaboravljena krmna kultura. Zbornik radova Instituta za ratarstvo i povrtarstvo Novi Sad 23, Berenji, J. (1999): Tikve hrana, lek i ukras. Zbornik radova Instituta za ratarstvo i povrtarstvo Novi Sad 31, Berenji, J. (2006): Savremena proizvodnja uljane tikve. Zbornik radova 47. Savetovanje industrije ulja Proizvodnja i prerada uljarica, Herceg Novi, 2006, Berenji, J. (2007): Hemijska, nutritivna i farmakolo{ka vrednost uljane tikve-golice (Cucurbita pepo L.). Zbornik radova Instituta za ratarstvo i povrtarstvo Novi Sad 43, Berenji, J., Divi}, Slobodanka (2000): Nove sorte uljane tikve. Zbornik izvoda Tre}i Jugoslovenski nau~no-stru~ni simpozijum iz selekcije i semenarstva III JUSEM, Zlatibor, 2000, 177. Boji}, S., Martinov, M., Berenji, J. (2007): Razvoj ma{ina za separaciju i preradu semena tikve. Bilten za hmelj, sirak i lekovito bilje 39, 80, Gopalakrishnan, T.R., Gopalakrishnan, P.K., Pe ter, K.V. (1980): Vari abil ity, heritability and cor re la tion among some polygenic char ac ters in pump kin. In dian J. Agric. Sci. 50, 12, Karlovi}, \., Berenji, J., Recseg, K., Kõvári, K. (2001): Savremeni pristup uljanoj tikvi (Cucurbita pepo L.) sa posebnim osvrtom na tikvino ulje (Oleum cucurbitae). Zbornik radova 42. Savetovanja industrije ulja Proizvodnja i prerada uljarica, Herceg Novi, 2001, Mudra, A., Neumann, D. (1952): Probleme und Ergebnisse der Münchenberger Ölkürbiszüchtung. Züchter 22, Murkovic, M., Winkler, J., Pfannhauser, W. (1997): Im prove ment of the qual ity of pump kin seed (Cucurbita pepeo L.) by use of clus ter anal y sis. Ab stract book of the 1st In ter na tional ISHS Sym po sium on Cu cur bits, Adana, Tur key, 1997, 5. Paris, H.S., Nerson, H. (1998): As so ci a tion of seed size and di men sions with fruit shape in Cucurbita pepo. in: J.D. McCreight, ed. Cucurbitaceae 98 Eval u a tion and En hance ment of Cu cur bit Germplasm Ramachandran, C., Gopalakrishnan, P.K. (1979): Cor re la tion and re gres sion stud ies in bit - ter-gourd. In dian J. Agric. Sci. 49, 11, Schuster, W., Haghdadi, M.R., Mi chael, J. (1974): Inzuchtwirkung und Heterosiseffekt beim Ölkürbis (Cucurbita pepo L.). Zeitschrift für Pflanzenzüchtung 73, ,

69 INTERRELATIONS AMONG FRUIT AND SEED CHARACTERISTICS OF HULLED SEEDED OIL PUMPKIN CULTIVAR OLIVIJA Berenji, J., Sikora, V. SUMMARY 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 hulled seeded oil pump kin (Cucurbita pepo L.) cv. Olivija sug gest that the fruit weight, seed weight per fruit, seed mass and seed oil con tent could be changed and com bined as re quired due 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 es ti ma tor of the dry seed weight per fruit. The most im por tant com po nent of the seed weight per fruit has been the seed num ber per fruit. Key words: Cucurbita pepo, hullef seeded oil pump kin, fruit, seed, oil con tent, cor re la tion 69

70 Originalni rad ZASTUPLJENOST I MOLEKULARNA DETEKCIJA VIRUSA MOZAIKA KRASTAVCA U USEVU DUVANA \eki}, Ivana *, Bulaji}, Aleksandra *, Jovi}, Jelena **, Krnjaji}, S. **, Vu~urovi}, Ana *, Berenji, J. ***, Krsti}, Branka * IZVOD Trogodi{njim prou~avanjima pojave i rasprostranjenosti virusa duvana u Srbiji utvr eno je da se vi rus mozaika krastavca (Cu cum ber mo saic vi rus, CMV) javlja svake godine sa razli~itom u~estalo{}u. Tokom godine na dva lokaliteta gajenja utvr ena je njegova prevalentnost kako u pojedina~nim tako i u me{anim infekcijama u odnosu na sve ostale ekonomski zna~ajne viruse duvana. Usled promena u vidu izra`enih simptoma na li{}u i kr`ljavosti biljaka, CMV zna~ajno uti~e na smanjenje prinosa i kvaliteta li{}a pa se smatra izuzetno va`nim virusom duvana za na{u zemlju. Stalno prisustvo CMV u usevu duvana i pripadnost grupi ekonomski {tetnih virusa uslovili su potrebu za razvijanjem brzog i pouzdanog protokola za molekularnu detekciju koji bi bio primenljiv u dijagnosti~kim laboratorijama u na{oj zemlji. U toku ovih istra`ivanja razvijen je i optimiziran brz i precizan protokol za molekularnu detekciju CMV u li{}u duvana primenom specifi~nih prajmera CMVAu1u/CMVAu2d i komercijalnih kitova za ekstrakciju totalne RNA i RT-PCR. Kori{}enjem ovih prajmera, ~ije se mesto vezivanja na genomu CMV nalazi na granicama gena za proteinski omota~, umno`en je frag ment du`ine od 847 bp. Dobijeni rezultati ukazuju da se razvijeni postupak za molekularnu identifikaciju mo`e uspe{no koristiti za detekciju CMV izolata iz Srbije u duvanu. Serolo{ki metodi i dalje predstavljaju metod izbora za masovna testiranja velikog broja uzoraka, ali razvijeni protokol molekularne identifikacije predstavlja, zbog svoje izuzetne osetljivosti i specifi~nosti, sredstvo za potvrdu rezultata dobijenih drugim metodima, kao i metod za dokazivanje virusa u niskoj koncentraciji i na~in za karakterizaciju CMV izolata poreklom iz Srbije. Klju~ne re~i: duvan, vi rus mozaika krastavca, u~estalost, ELISA, RT-PCR UVOD Vi rus mozaika krastavca (Cu cum ber mo saic vi rus, CMV) je tipi~an predstavnik jednog od tri roda familije Bromoviridae, po kome je rod i dobio ime, Cucumovirus (Murphy et al., 1995). * Ivana \eki}, dipl. in`., dr Aleksandra Bulaji}, Ana Vu~urovi}, dipl. in`., prof. dr Branka Krsti}, Univerzitet u Beogradu, Poljoprivredni fakultet, Beograd-Zemun ** Jelena Jovi}, dipl. biolog, dr Slobodan Krnjaji}, Institut za za{titu bilja i `ivotnu sredinu, Odsek za {teto~ine biljaka, Beograd-Zemun *** Dr Jano{ Berenji, Institut za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad 70

71 Prvi put je otkriven godine kao prouzrokova~ mozaika na krastavcu (Francki et al., 1979), po ~emu je i dobio ime. Od tada, CMV se pro{irio u mnoge delove sveta i identifikovan je kao uzro~nik brojnih epidemija kako u pojedina~nim tako i u me{anim infekcijama (Palukaitis et al., 1992). CMV je jedan od ekonomski najva`nijih virusa koji prouzrokuje vi{e od stotinu oboljenja na 1000 biljnih vrsta svrstanih u oko 100 familija (van Regenmortel et al., 2000). CMV se ubraja u grupu op{te rasprostranjenih virusa, ali njegovo dominantno rasprostranjenje vezuje se za umereno tople regione gde su povoljni uslovi za razvoj njegovih vektora, va{i (Shew, Lucas, 1991; Palukaitis et al., 1992). Jedan je od najzna~ajnijih virusa duvana u Aziji i Evropi, naro~ito [paniji, gde izaziva zna~ajne gubitke u proizvodnji (Shew, Lucas, 1991). Vi rus mozaika krastavca prisutan je na duvanu i u na{oj zemlji. Prva ispitivanja rasprostranjenosti virusa duvana iz godine (To{i}, 1960), na parcelama ogledne stanice Duvanskog instituta, ukazali su na dominantnu pojavu CMV. U ovim istra`ivanjima je utvr eno da je vi rus bio prisutan na ~ak 89% biljaka duvana. Sli~ni rezultati dobijeni su i u istra`ivanjima koja su sproveli Jasni} et al. (2000) i koja upu}uju na zna~ajno prisustvo ovog virusa na duvanu u na{oj zemlji u periodu od do godine. U periodu od do godine zastupljenost je bila manja, tako da je CMV bio prisutan u usevu duvana, me utim ne u zna~ajnoj meri i nije predstavljao opasnost za proizvodnju duvana kod nas (Duki} et al., 2006). Novija ispitivanja pojave i rasprostranjenosti virusa duvana u na{oj zemlji ukazuju na ponovno {irenje ovog virusa u usevu duvana, tako da je tokom godine, CMV bio prevalentan vi rus na mnogim lokalitetima gajenja duvana (\eki} et al., 2008). Obzirom da CMV pripada grupi ekonomski va`nih virusa duvana u Srbiji i da je uo~eno njegovo ponovno progresivno {irenje, cilj ovog rada bio je da se ispita njegova zastupljenost na va`nijim lokalitetima gajenja duvana u Srbiji. Pored toga, u cilju dobijanja {to pouzdanijih, br`ih i osetljivijih rezultata detekcije, cilj sprovedenih ispitivanja bio je da se osim serolo{ke identifikacije CMV u usevu duvana, razvije protokol za njegovu molekularnu detekciju u prirodno zara`enim biljkama duvana. Sakupljanje uzoraka duvana MATERIJAL I METODI RADA U toku godine pregledani su usevi duvana i sakupljeni uzorci sa simptomima virusnih infekcija na pet lokaliteta gajenja duvana i to: Ba~ki Petrovac, Futog, Bege~, Be{ka i Mladenovac. Ukupno je sakupljeno 73 uzorka duvana sa razli~itim tipovima simptoma. U godini pregledano je sedam lokaliteta: Futog, Kuzmin, Ba~inci, Kukujevci, Hrtkovci, Golubinci i Be{ka. Tokom pregleda sakupljeno je 107 uzoraka sa simptomima virusnih zaraza. Tokom godine, obavljen je pregled useva duvana na 10 lokaliteta gajenja u Srbiji i sakupljeno 132 uzoraka li{}a. Na tri lokaliteta, Ba~ki Petrovac, Futog i Mladenovac usev duvana je bio sa visokim intenzitetom zaraze, pa je sakupljen odre en broj uzoraka sa izra`enim virusnim simptomima. Na ostalim pregledanim lokalitetima, Golubinci, Bingula, Hrtkovci, Sremska Mitrovica, Bogati}, Morovi} i Zrenjanin nije bilo simptoma koji bi upu}ivali na virusnu infekciju te su prikupljene biljke koje su imale promene op{teg izgleda, smanjen porast ili hlorozu li{}a. 71

72 Direktni imunoenzimski metod na plo~i (DAS ELISA) primenom poliklonalnih antitela Prikupljeni uzorci duvana sa simptomima testirani su DAS ELISA metodom (Clark, Ad - ams, 1977) primenom komercijalnih poliklonalnih antiseruma specifi~nih za detekciju {est virusa: virusa crti~astog mozaika krompira (Po tato vi rus Y, PVY), virusa mozaika duvana (To - bacco mo saic vi rus, TMV), virusa bronzavosti paradajza (To mato spot ted wilt vi rus, TSWV), virusa mozaika krastavca (Cu cum ber mo saic vi rus, CMV), virusa mozaika lucerke (Al falfa mo - saic vi rus, AMV) (Loewe Biochemica GmbH) i virusa prstenaste pegavosti duvana (To bacco ringspot vi rus, TRSV) (Neogen Eu rope Ltd, Scot land, UK). Specifi~na poliklonalna antitela i poliklonalna antitela konjugovana sa alkalnom fosfatazom kori{}ena su u razre enju 1:200 u odgovaraju}em puferu, osim za TRSV kada su antitela kori{}enja u razre enju 1:500, a konjugovana antitela 1:4000. Uzorci su pripremani homogenizacijom 1 g li{}a sa 5 ml ekstrakcionog pufera. Nakon dva ~asa od dodavanja supstrata p-nitrofenilfosfata, intenzitet bojene reakcije o~itavan je spektrofotometrijski (Microplate reader, DASsrl, It aly), merenjem absorpcije na talasnoj du`ini od 405 nm. Pozitivnom reakcijom smatrane su vrednosti absorpcije dva i vi{e puta ve}e od vrednosti apsorpcije negativne kontrole. Reverzna transkripcija i lan~ana reakcija polimeraze (RT PCR) RT-PCR metod primenjen je u cilju molekularne detekcije CMV i potvrde rezultata dobijenih serolo{kim analizama. Za ova ispitivanja odabrana su dva izolata sa razli~itih lokaliteta, izolat (Ba~ki Petrovac) i (Futog) ~ija je identifikacija obavljena DAS-ELISA testom. Kao pozitivna kontrola kori{}en je izolat ovog virusa iz paradajza (746-07) (Krsti} et al., 2007), koji je odr`avan u biljkama Nicotiana tabacum cv. Samsun u kolekciji biljnih virusa Katedre za fitopatologiju, Poljoprivrednog fakulteta Univerziteta u Beogradu. Izolacija ukupnih RNA iz li{}a prirodno zara`enih biljaka duvana, kao i iz test biljaka duvana na kojima je odr`avan izolat CMV poreklom iz paradajza, obavljena je primenom RNeasy Plant Mini Kit-a (Qiagen, Hilden, Ger many), prema uputstvu proizvo a~a. Za izolaciju ukupnih RNA iz li{}a duvana izolata i kori{}eno je 100 mg zamrznutog biljnog materijala prethodno ~uvanog na -80 o C, a ukupne RNA izolata CMV koji je predstavljao pozitivnu kontrolu izolovane su iz sve`eg lista. Ukupna izolovana RNA kori{}ena je kao matrica za reverznu transkripciju (RT) i lan~anu reakciju polimeraze (PCR) kori{}enjem prajmera CMV Au1u (5 -CAT GGA TGC TTC TCC RCG AG-3 ) i CMV Au2d (5 -CGT AAG CTG GAT GGA CAA CC-3 ), koji umno`avaju seg ment DNK finalne du`ine 847 bp koji obuhvata kodiraju}i gen za proteinski omota~ virusa (Krsti} et al., 2002). Detekcija CMV izvr{ena je primenom One Step RT-PCR kita (Qiagen, Hilden, Ger many) prema uputstvu proizvo a~a. Reakciona sme{a za RT-PCR (25 l) sadr`avala je: 5 l 5x Qiagen One Step RT-PCR pufera (koji sadr`i 12.5 mm MgCl 2 ), 1 l dntp Miks (koji sadr`i po 10 mm svakog dntp, finalne koncentracije u sme{i 400 M), 1 l RT-PCR enzimskog miksa, 1,5 l svakog prajmera (0,6 M finalne koncentracije), 14 l RNase-free vode i 1 l izolovane ukupne RNA. Da bi se eliminisala mogu}nost unakrsne kontaminacije tokom pripreme uzoraka, kori{}ena je negativna kontrola koju su predstavljali svi reagensi potrebni za umno`avanje 72

73 DNA, ali je umesto 1 l uzorka dodat 1 l molekularne vode. Osim ove negativne kontrole, u analizu je uklju~en i uzorak pripremljen iz zdravog li{}a duvana. Reakcija je izvedena kori{}enjem Thermocycler-a (Biometra, UK) po slede}em protokolu: reverzna transkripcija 50 o C 30 min; inicijalna denaturacija nukleinskih kiselina 95 o C 15 min; denaturacija 94 o C 30 s, elongacija 58 o C 30 s, ekstenzija 72 o C 30 s (35 ciklusa); finalna ekstenzija 72 o C 10 min. Uzorci su elektroforetski razdvojeni u 1% agaroznom gelu, obojeni u rastvoru etidi - jum-bromida finalne koncentracije 0,5 g/ml i posmatrani pod UV transiluminatorom. Pozitivnom reakcijom smatrana je pojava traka o~ekivane veli~ine 847 bp. Za odre ivanje veli~ine umno`enih amplikona kori{}en je marker, MassRuler TM DNA lad der, Mix (Fermentas Life Sci ences GmbH, Lith u a nia). Simptomi u polju REZULTATI Na svim pregledanim lokalitetima tokom i godine intenzitet zaraze virusima je bio preko 50%. Naj~e{}e uo~eni simptomi na li{}u duvana bili su: blagi mozaik, upadljivo {arenilo tipa mozaika, mre`asti mozaik, hrastoliko pro{aravanje, `utilo nerava, zadr`avanje zelene boje oko nerava, nekroza nerava, `utilo, crvenkastosme a (bakarna) obojenost, nekroti~ne i hloroti~ne pege i {are, nekroza ili hloroza delova ili celih listova, kao i naboranost, kovrd`avost, uvijanje i su`avanje liski. Tokom godine na lokalitetima Bege~ i Mladenovac i godine na lokalitetu Ba~inci naj~e{}i simptomi bili su pojava mozaika i deformacije listova u vidu klobu~avosti. U toku godine pregledom 10 lokaliteta gajenja duvana u Srbiji zabele`ena je izra`ena pojava virusnih simptoma na samo tri lokaliteta. Na lokalitetu Ba~ki Petrovac i Futog procenjen je intenzitet zaraze od 80%, a glavni simptomi su bili izra`ena kr`ljavost mozai~nih biljaka, mozaik sa naboranim i klobu~avim li{}em i su`enost liske. Na lokalitetu Mladenovac, gde je intenzitet zaraze bio 90%, zabele`en je drugi tip simptoma u vidu hrastolikog mozaika ili {ara nalik na list paprati, nekroti~nih pega i {ara na nervima ili izme u njih, koncentri~nih hloroti~nih ili nekroti~nih pega, sivobeli~astih nekroza okru`enih sme im nekroti~nim crticama ili pucanja lisnog tkiva usled neravnomernog porasta lista. Serolo{ka detekcija i zatupljenost virusa mozaika krastavca u usevu duvana Ispitivanjem prisustva i rasprostranjenosti virusa mozaika krastavca, na pet lokaliteta, tokom godine, vi rus je detektovan na tri lokaliteta (tab. 1), a bio je prisutan u pojedina~nim (2,74%) ili me{anim infekcijama sa TSWV, PVY ili TMV. Od 73 testirana uzorka simptomati~nih biljaka duvana, CMV je detektovan u devet (12,33%). Najve}a zastupljenost CMV bila je na lokalitetu Mladenovac, gde je vi rus detektovan u ~ak 54,14% sakupljenih uzoraka kao i na lokalitetu Bege~ (42,86%) u uzorcima sa simptomima mozaika i izra`ene klobu~avosti liske (sl. 1). 73

74 Tab. 1 Prisustvo i procentualna zastupljenost CMV u pojedina~nim ili me{anim infekcijama u usevu duvana godine Tab. 1 CMV pres ence and per cent age of fre quency in sin gle and mixed in fec tions dur ing year 2005 Lokalitet (Broj uzoraka) Lo cal ity (Num ber of sam ples) B. Petrovac (29) Futog (14) Bege~ (7) Be{ka (16) Mladenovac (7) Ukupno (73) To tal Pojedina~na zaraza Sin gle in fec tion Me{ana zaraza - Mixed nfection TSWV+CMV PVY+CMV TMV+CMV Ukupna zaraza To tal in fec tion 0/29* 0/29 0/29 0/29 0/29 0% 0% 0% 0% 0% 0/14 0/14 1/14 1/14 2/14 0% 0% 7,14% 7,14% 14,28% 1/7 0/7 2/7 0/7 3/7 14,29% 0% 28,57% 0% 42,86% 0/16 0/16 0/16 0/16 0/16 0% 0% 0% 0% 0% 1/7 3/7 0/7 0/7 4/7 14,29% 42,85% 0% 0% 54,14% 2/73 3/73 3/73 1/73 9/73 2,74% 4,11% 4,11% 1,37% 12,33% Legenda: *broj pozitivnih/ukupan broj testiranih uzoraka Leg end: *num ber of pos i tive/to tal num ber of tested sam ples Sl. 1 Mozaik i klobu~avost lista duvana Fig. 1 Mo saic and blis ter ing of to bacco leaf Na osnovu serolo{kih analiza uzoraka duvana prikupljenih tokom godine, prisustvo CMV je detektovano na ~etiri od sedam pregledanih lokaliteta (tab. 2), uglavnom u pojedina~nim infekcijama. U 3,74% uzoraka detektovana je me{ana infekcija sa PVY. Od 107 sakupljenih i serolo{ki testiranih uzoraka, prisustvo CMV je dokazano u 17 uzoraka (15,89%). 74

75 U najve}em procentu CMV je bio prisutan na lokalitetu Ba~inci (41,67%) u biljkama sa simptomima mozai~ne kr`ljavosti biljaka (sl. 2). Tab. 2 Procentualna zastupljenost CMV u pojedina~nim ili me{anim infekcijama u usevu duvana godine Tab. 2 CMV pres ence and per cent age of fre quency in sin gle and mixed in fec tions dur ing year 2006 Lokalitet (Broj uzoraka) Lo cal ity (Num ber of sam ples) Futog (24) Kuzmin (9) Ba~inci (12) Kukujevci (12) Hrtkovci (12) Golubinci (10) Be{ka (28) Ukupno (107) To tal Pojedina~na zaraza Sin gle in fec tion Legenda: *broj pozitivnih/ukupan broj testiranih uzoraka Leg end: *num ber of pos i tive/to tal num ber of tested sam ples Me{ana zaraza Mixed in fec tion PVY+CMV Ukupna zaraza To tal in fec tion 4/24* 2/24 6/24 16,67% 8,33% 25% 3/9 0/9 3/9 33,33% 0% 33,33% 3/12 2/12 5/12 25% 16,67% 41,67% 3/12 0/12 3/12 25% 0% 25% 0/12 0/12 0/12 0% 0% 0% 0/10 0/10 0/10 0% 0% 0% 0/28 0/28 0/28 0% 0% 0% 13/107 4/107 17/107 12,15% 3,74% 15,89% Sl. 2 Izra`ena kr`ljavost duvana i mozaik na li{}u Fig. 2 Se vere stunt ing of to bacco plant and mo saic on leaves 75

76 Tab. 3 Procentualna zastupljenost CMV u pojedina~nim ili me{anim infekcijama u usevu duvana godine Tab. 3 CMV pres ence and per cent age of fre quency in sin gle and mixed in fec tions dur ing year 2007 Lokalitet (Broj uzoraka) Lo cal ity (Num ber of sam ples) B. Petrovac (42) Futog (16) Golubinci (8) Bingula (6) Hrtkovci (9) S. Mitrovica (7) Bogati} (5) Morovi} (6) Zrenjanin (3) Mladenovac (30) Ukupno (132) To tal Pojedina~na zaraza Sin gle in fec tion PVY+CMV CMV+TMV Me{ana zaraza Mixed in fec tion CMV+AMV CMV+TSWV PVY+ CMV+ AMV PVY+ CMV+ TMV CMV+ AMV+ TMV TSWV+ AMV + CMV + TMV Ukupna zaraza To tal in fec tion 14/42* 2/42 4/42 2/42 2/42 6/42 0/42 0/42 2/42 34/42 33,37% 4,76% 9,52% 4,76% 4,76% 14,29% 0% 0% 4,76% 80,95% 0/16 0/16 8/16 0/16 0/16 0/16 4/16 2/16 0/16 14/16 0% 0% 50,00% 0% 0% 0% 25,00%12,50% 0% 87,50% 0/8 0/8 0/8 0/8 0/8 0/8 0/8 0/8 0/8 0/8 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0/9 0/9 0/9 0/9 0/9 0/9 0/9 0/9 0/9 0/9 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0/7 0/7 0/7 0/7 0/7 0/7 0/7 0/7 0/7 0/7 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0/5 0/5 0/5 0/5 0/5 0/5 0/5 0/5 0/5 0/5 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0/3 0/3 0/3 0/3 0/3 0/3 0/3 0/3 0/3 0/3 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0/30 0/30 0/30 0/30 0/30 0/30 0/30 0/30 0/30 0/30 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 14/132 2/132 12/132 2/132 2/132 6/132 4/132 2/132 2/132 48/132 10,61% 1,52% 9,09% 1,52% 1,52% 4,55% 3,03% 1,52% 1,52% 36,36% Legenda: *broj pozitivnih/ukupan broj testiranih uzoraka Leg end: *num ber of pos i tive/to tal num ber of tested sam ples Tokom godine, od 10 pregledanih lokaliteta, CMV je detektovan samo na dva (tab. 3). U pojedina~nim infekcijama detektovan je na lokalitetu Ba~ki Petrovac (33,37%), gde se javio i u me{anim infekcijama sa dva, tri ili ~ak ~etiri virusa (tab. 3). Procenat zaraze je bio visok na oba lokaliteta gde je utvr eno prisustvo CMV. Na lokalitetu Ba~ki Petrovac ustanovljeno je prisustvo CMV u 80,95% testiranih uzoraka, a na lokalitetu Futog u 87,50%. Vi rus je detektovan u biljkama duvana koje su ispoljavale blagi do izra`eni mozaik, naboranost i klobu~avost li{}a, kao i u mozai~nim biljkama sa su`enim liskama (sl. 3). Na lokalitetu Mladenovac, gde su biljke ispoljavale drugi tip simptoma, CMV nije dokazan. Ovaj vi rus nije 76

77 detektovan ni u biljkama duvana sakupljenim na drugim lokalitetima, a koje su ispoljavale netipi~ne simptome u vidu smanjenog porasta i hloroze li{}a. Sl. 3 Mozaik i su`enost liski Fig. 3 Mo saic and leaf laminae nar row ing Molekularna detekcija virusa mozaika krastavca Optimiziran je RT-PCR protokol za molekularnu detekciju CMV u li{}u duvana. U odnosu na predhodno objavljene protokole (Rizos et al., 1992; Krsti} et al., 2002) izvr{eno je prilago avanje potrebne koncentracije prajmera, broja ciklusa amplifikacije i tem per a ture elongacije. Najve}u osetljivost, specifi~nost i prinos reakcije dao je protokol u kome je finalna koncentracija prajmera bila 0,6 M, broj ciklusa amplifikacije 35, a temperatura elongacija 58 o C u trajanju od 30 s (sl. 4). Sl. 4. Detekcija dva izolata CMV iz duvana pomo}u one-step RT-PCR sa CMV Au1u/CMV Au2d prajmera. Kolone: M-MassRulerTMDNA lad der, Mix (Fermentas Life Sci ences GmbH, Lith u a nia), 1-izolat iz paradajza, 2-izolat iz duvana, 3-izolat iz duvana, 4-negativna kontrola sa molekularnom vodom, 5-negativna kontrola sa zdravim li{}em duvana 77