Perunatärkkelyksen kerääntyminen ja sijoittuminen, ennen ja jälkeen tuleentumisen, perunamukuloiden eri kudoksissa. Esitutkimus.
Avainsanat:
Peruna, tärkkelys, maturaatio, kokojakauma, ydin, varastosolukko, johtojännekehä, van GoghAbstrakti
Tärkkelys on, selluloosan jälkeen, maapallon yleisin biopolymeeri. Perunatärkkelystä käytetään runsaasti elintarvike-, vaatetus-, ja, erityisesti, paperiteollisuudessa. Uusia käyttötarkoituksia tärkkelykselle etsitään koko ajan ja lupaavimmat mahdollisuudet uudet lienevät uusilla biomuoveilla ja polttoainekäyttöön tarkoitetulla bioetanolilla. Kasvukauden aikana peruna varastoi tärkkelyksen varastoeliminä toimiviin mukuloihin ja varastointikauden aikana mukulalla tapahtuu luontaisia fysiologisia muutoksia jotka vaikuttavat tärkkelyksen saantoon. Yhtenä tekijänä, lajikeominaisuuksien lisäksi, tärkkelyksen määrään ja ominaisuuksiin vaikuttavat kasvukauden olosuhteet ja mukuloiden maturaatio niin että mukuloissa on
maksimaalinen määrä tärkkelystä silloin kun varret alkavat kuolla ja yli puolet kasvuston lehdistä ovat jo kuolleet. Mukulan irrotessa noston yhteydessä tai perunan yhteyttäminen estyy varsiston hävityksen aikaansaamana, siitä tulee fysiologisesti itsenäinen jollin sen ominaisuudet vaihtelevat varastoajan kuluessa.
Tämän tutkimuksen tarkoituksena on ollut selvittää tärkkelysjyvästen kerääntymistä, sijoittumista ja jyvästen kokojakaumaa mukulassa sen kehityksen aikana, eri perunalajikkeilla jotta saadaan viitteitä mahdollisista perunatärkkelyksen molekyylitason muutoksista. Lisäksi selvitämme Pohjois-Suomen pitkän päivän olosuhteiden sekä eri viljelytekniikoiden, mm. lannoitusten, vaikutuksia perunatärkkelykseen. Tehdyssä esitutkimuksessa keräsimme näytteitä perunamukuloiden (lajike, van Gogh) ytimestä, varastosolukosta ja johtojännekehän ja kuoren välisestä solukosta ennen ja jälkeen tuleentumisen. Fiksoidut näytepalat valettiin parafiiniin ja blokeista leikattiin mikrotom:illa leikkeitä, joka värjättiin jod-jodkalium liuoksella. Leikkeet valokuvattiin, mikroskoopin avulla, jonka jälkeen kuvista laskettiin tärkkelysjyvien määrä sekä määritettiin niiden kokojakauma. Tärkkelysjyvien totaalinen määrä, mukulan kaikissa osissa, oli suurempi ennen maturaatiota ja niiden määrä oli korkeampi kuoriosissa kuin ytimessä sekä ennen että jälkeen maturaation. Ero jyvien määrässä oli suurin ( noin 2 x) verratessa mukuloiden ydintä, niiden kuoriosiin, maturaation jälkeen. Selvä yleiskehitys, tärkkelysjyvien kokojakauman osalta, oli että jyvät olivat pienemmät ennen maturaatiota mukulan kaikissa osissa. Huomattavin osuudessa kasvu nähtiin keskisuurten ja suurten tärkkelysjyvien osalta perunamukuloiden ytimessä. Tulokset osoittavat että mukulan maturaation taso vaikuttaa merkitsevästi tärkkelysjyvästen paikallistumiseen ja kokojakaumaan. Näillä seikoilla saattaa olla huomattava vaikutus perunatärkkelyksen fysikaaliskemiallisiin ominaisuuksiin vaikkakin tutkimustieto, maturaation vaikutuksesta perunatärkkelykseen molekyylitasolla, on vähäinen. Nämä tekijät ovat keskeisessä asemassa esimerkiksi kun tärkkelystä hyödynnetään teollisuudessa.
