Badania 1H-NMR hydratacji z fazy gazowej grzyba zlichenizowanego Roccellina nigricans pochodzącego z pustyni Atacama, z rejonu Chañaral

• Main Author: Jakubiec, Daniel
• Format: Master Thesis
• Language: Polish
• Subjects: Magnetyczny rezonans jądrowy; MRJ; grzyby zlichenizowane; porosty; hydratacja; kinetyka hydratacji; woda związana; Pustynia Atacama; Antarktyda; organizmy ekstremofilne; kryptobioza; Nuclear magnetic resonance; NMR; lichenized fungi; lichen; hydratation; hydratation kinetics; bound water; Atacama Desert; Antarctica; extremophile organisms; cryptobiosis; Antarctic; Antarc*
• Online Access: https://ruj.uj.edu.pl/xmlui/handle/item/249229

Zbadano hydratację skrajnie odwodnionego grzyba zlichenizowanego (Roccellina Nigricans) z Pustyni Atacama. Zastosowano relaksometrię i spektroskopię 1H-NMR oraz analizę izotermy sorpcji - metody pozwalające na monitorowanie dynamiki molekularnej wody związanej, w celu wyodrębnienia kilku frakcji wody występującej w żywym organizmie kryptobiotycznym (w odwodnionym grzybie zlichenizowanym). Dla odwodnionej plechy R. nigricans przebieg hydratacji z fazy gazowej wykazuje sekwencyjne wiązanie bardzo ściśle związanej frakcji wodnej, wody ściśle związanej, wreszcie wody luźno związanej. Proces rehydratacji przebiega szybciej w przypadku R. nigricans, pustynnego gatunku grzyba zlichenizowango, w porównaniu z gatunkami antarktycznymi z bardziej wilgotnego obszaru polarnego, co odzwierciedla dostępność wody w środowisku.Dla R. nigricans widma 1H-NMR pozwalają rozróżnić dwa sygnały wody związanej, a mianowicie sygnał od wody luźno związanej oraz sygnał od wody ściśle związanej. W widmach 1H-NMR można zauważyć przesunięcie chemiczne pomiędzy obiema liniami. Czasy relaksacji pozwalają rozróżnić dwa sygnały od wody luźno związanej i od wody ściśle związanej dla dwóch najniższych uwodnień oraz 3 sygnały dla wyższych uwodnień gdzie pojawia się drugi sygnał od warstwy wody luźno związanej. Zależność hydratacyjna sygnału 1H-NMR opisana jest funkcją liniową, co wskazuje na obecność rozpuszczalnej w wodzie frakcji stałej dla R. nigricans. The hydration of the extremely dehydrated lichenized fungi (Roccellina Nigricans) from the Atacama Desert was studied. Relaxometry and 1H-NMR spectroscopy were used, as well as sorption isotherm analysis - methods allowing to monitor the molecular dynamics of bound water in order to isolate several fractions of water present in a living cryptobiotic organism (in a dehydrated lichenized fungi). For the dehydrated thallus of R. nigricans, the course of gas phase hydration shows the sequential bonding of a very tightly bound water fraction, tightly bound water, and finally loosely bound water. The rehydration process is faster for R. nigricans, a desert lichen fungus species, compared to Antarctic species from the more humid polar region, reflecting the availability of water in the environment. For R. nigricans, the 1H-NMR spectra make it possible to distinguish two bound water signals, namely the signal from loosely bound water and the signal from tightly bound water. In the 1H-NMR spectra a chemical shift between the two lines can be seen. The relaxation times make it possible to distinguish between two signals from loosely bound water and from tightly bound water for the two lowest hydration levels and 3 signals for higher hydration where a second signal appears from the loosely bound water layer. The hydration relation of the 1H-NMR signal is described by a linear function, which indicates the presence of a water-soluble solid fraction for R. nigricans.