Title (eng)
Allelopathic activity of stoneworts
Parallel title (deu)
Allelopathische Aktivität von Armleuchteralgen
Author
Barbara Mähnert
Advisor
Michael Schagerl
Assessor
Michael Schagerl
Abstract (deu)
Armleuchteralgen (Characeen) sind für ihren geringen Epiphytenbewuchs bekannt, jedoch existieren bisher nur wenige Studien, die sich mit potentiellen allelopathischen Effekten befassen. In dieser Studie wurden vier Armleuchteralgenarten im Zeitraum von Mai bis Juli 2014 an verschiedensten österreichischen Gewässern (jeweils zwei Standorte pro Art) gesammelt und getestet. Ein Teil der gesammelten Pflanzen wurde für Versuche mit Lebendmaterial (Sprosse) verwendet, ein weiterer Teil für die Extraktionen mit Dichlormethan und Methanol vorbereitet.
Um etwaige Wachstumshemmungen von Mikroalgen durch Chara zu testen, wurden jeweils zwei Arten photoautotropher Grünalgen beziehungsweise Cyanobakterien und ein Ansatz mit heterotrophen Proteobakerien als Zielorganismen verwendet. Im Gegensatz zu den Cyanobakterien zeigten Grünalgen eine weitaus größere Resistenz gegenüber Allelochemikalien aus Chara. Im Vergleich zu den photoautotrophen Organismen, welche hauptsächlich durch polare Methanolextrakte gehemmt wurden, zeigten die heterotrophen Bakterien ein sehr unterschiedliches Hemmungsmuster. Sie wurden auch von den apolaren Dichlormethan-Extrakten gehemmt, die bei den photoautotrophen Organismen keine Wirkung zeigten. Es konnten weder inner- (Standorte), noch zwischenartliche Unterschiede festgestellt werden. Weiters wurden die Extrakte mittels HPLC (Hochleistungsflüssigkeits-Chromatographie) und GC-MS (Gaschromatographie und Massenspektrometrie) analysiert. Zusätzlich wurden zwei Trocknungsmethoden für das Frischmaterial, Lufttrocknung bei 30° und Gefriertrocknung bei -100 °C, verglichen. Hierbei zeigten sich nur geringe Unterschiede in den Hemmungen durch Chara-Extrakte. Die anschließenden HPLC-Analysen wiesen ähnliche Ergebnisse auf. Zusätzlich wurde das kondensierte Eis der Lyophilisation gesammelt und mit Dichlormethan und N-Butanol extrahiert, um flüchtige Substanzen auf allelopathische Aktivität zu testen. Interessanterweise zeigte sich hierbei bei einer der Grünalgenarten und allen Cyanobakterien eine starke Hemmung durch die polaren N-Butanol Eis-Extrakte.
Abstract (eng)
Stoneworts (Characeae) are commonly known for their almost epiphyte free appearance, nevertheless studies dealing with their potential of allelopathic activity are scarce.
In this study four stonewort species, two sampling sites each, were collected between May and July 2014 from different aquatic habitats in Austria and tested. Some shoots of the collected stonewort material were used for experiments with living Chara and the other material was prepared for the extractions with dichloromethane and methanol. For detecting growth-inhibiting effects caused by Chara species on microalgae, two photoautotrophic green algae species and two Cyanobacteria as well as one heterotrophic Proteobacterium were chosen as target organisms. In contrast to Cyanobacteria, the green algae were much more resistant to allelochemicals. Compared to the photoautotrophic organisms, which were mainly affected by polar methanol extracts, the heterotrophic Proteobacterium showed a very variable inhibition pattern. Additionally, this Proteobacterium was inhibited by the non-polar dichloromethane extract, which did not show any inhibition of the photoautotrophic target organisms.
Furthermore the extracts were analysed by means of HPLC (high performance liquid chromatography) and GC-MS-analyses (gas chromatography and mass spectrometry).
Additionally two drying methods, air drying at 30 °C and lyophilisation at -100 °C, were compared. Only small differences between the inhibitory activity of these Chara extracts were observable. HPLC-analyses provided similar results.
Besides that, the condensed ice of the lyophilisation was collected and extracted with dichloromethane and N-butanol to test the allelopathic activity of volatile substances.
Keywords (eng)
CharaallelopathystonewortsmethanolN-ButanoldichloromethanebioassayHPLCextract
Keywords (deu)
CharaAllelopathieArmleuchteralgenMethanolN-ButanolDichormethanBioassayHPLCExtrakt
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1319872
rdau:P60550 (deu)
53 S. : Ill., graph. Darst.
Number of pages
59
Study plan
Masterstudium Ökologie
[UA]
[066]
[833]
Association (deu)
Title (eng)
Allelopathic activity of stoneworts
Parallel title (deu)
Allelopathische Aktivität von Armleuchteralgen
Author
Barbara Mähnert
Abstract (deu)
Armleuchteralgen (Characeen) sind für ihren geringen Epiphytenbewuchs bekannt, jedoch existieren bisher nur wenige Studien, die sich mit potentiellen allelopathischen Effekten befassen. In dieser Studie wurden vier Armleuchteralgenarten im Zeitraum von Mai bis Juli 2014 an verschiedensten österreichischen Gewässern (jeweils zwei Standorte pro Art) gesammelt und getestet. Ein Teil der gesammelten Pflanzen wurde für Versuche mit Lebendmaterial (Sprosse) verwendet, ein weiterer Teil für die Extraktionen mit Dichlormethan und Methanol vorbereitet.
Um etwaige Wachstumshemmungen von Mikroalgen durch Chara zu testen, wurden jeweils zwei Arten photoautotropher Grünalgen beziehungsweise Cyanobakterien und ein Ansatz mit heterotrophen Proteobakerien als Zielorganismen verwendet. Im Gegensatz zu den Cyanobakterien zeigten Grünalgen eine weitaus größere Resistenz gegenüber Allelochemikalien aus Chara. Im Vergleich zu den photoautotrophen Organismen, welche hauptsächlich durch polare Methanolextrakte gehemmt wurden, zeigten die heterotrophen Bakterien ein sehr unterschiedliches Hemmungsmuster. Sie wurden auch von den apolaren Dichlormethan-Extrakten gehemmt, die bei den photoautotrophen Organismen keine Wirkung zeigten. Es konnten weder inner- (Standorte), noch zwischenartliche Unterschiede festgestellt werden. Weiters wurden die Extrakte mittels HPLC (Hochleistungsflüssigkeits-Chromatographie) und GC-MS (Gaschromatographie und Massenspektrometrie) analysiert. Zusätzlich wurden zwei Trocknungsmethoden für das Frischmaterial, Lufttrocknung bei 30° und Gefriertrocknung bei -100 °C, verglichen. Hierbei zeigten sich nur geringe Unterschiede in den Hemmungen durch Chara-Extrakte. Die anschließenden HPLC-Analysen wiesen ähnliche Ergebnisse auf. Zusätzlich wurde das kondensierte Eis der Lyophilisation gesammelt und mit Dichlormethan und N-Butanol extrahiert, um flüchtige Substanzen auf allelopathische Aktivität zu testen. Interessanterweise zeigte sich hierbei bei einer der Grünalgenarten und allen Cyanobakterien eine starke Hemmung durch die polaren N-Butanol Eis-Extrakte.
Abstract (eng)
Stoneworts (Characeae) are commonly known for their almost epiphyte free appearance, nevertheless studies dealing with their potential of allelopathic activity are scarce.
In this study four stonewort species, two sampling sites each, were collected between May and July 2014 from different aquatic habitats in Austria and tested. Some shoots of the collected stonewort material were used for experiments with living Chara and the other material was prepared for the extractions with dichloromethane and methanol. For detecting growth-inhibiting effects caused by Chara species on microalgae, two photoautotrophic green algae species and two Cyanobacteria as well as one heterotrophic Proteobacterium were chosen as target organisms. In contrast to Cyanobacteria, the green algae were much more resistant to allelochemicals. Compared to the photoautotrophic organisms, which were mainly affected by polar methanol extracts, the heterotrophic Proteobacterium showed a very variable inhibition pattern. Additionally, this Proteobacterium was inhibited by the non-polar dichloromethane extract, which did not show any inhibition of the photoautotrophic target organisms.
Furthermore the extracts were analysed by means of HPLC (high performance liquid chromatography) and GC-MS-analyses (gas chromatography and mass spectrometry).
Additionally two drying methods, air drying at 30 °C and lyophilisation at -100 °C, were compared. Only small differences between the inhibitory activity of these Chara extracts were observable. HPLC-analyses provided similar results.
Besides that, the condensed ice of the lyophilisation was collected and extracted with dichloromethane and N-butanol to test the allelopathic activity of volatile substances.
Keywords (eng)
CharaallelopathystonewortsmethanolN-ButanoldichloromethanebioassayHPLCextract
Keywords (deu)
CharaAllelopathieArmleuchteralgenMethanolN-ButanolDichormethanBioassayHPLCExtrakt
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1319873
Number of pages
59
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