Меѓукоренеста спиродела

{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/{{автотаксономија/Предлошка:Автотаксономија/Spirodela|machine code=parent}}|machine code=parent}}|machine code=parent}}|machine code=parent}}|machine code=parent}}|machine code=parent}}|machine code=parent}}|machine code=parent}}|machine code=parent}}|machine code=parent}}|machine code=parent}} |machine code=parent}}|machine code=parent}}|machine code=parent}}|machine code=parent}}|machine code=parent}}|machine code=parent}}|machine code=parent}}|machine code=parent}}|machine code=parent}}|machine code=parent}}|machine code=parent}}|machine code=parent}} |machine code=parent}}|machine code=parent}}|machine code=parent}}|machine code=parent}}|machine code=parent}}|machine code=parent}}|machine code=parent}}|machine code=parent}}|machine code=parent}}|machine code=parent}}|machine code=parent}}|machine code=parent}}

Spirodela polyrhiza бил вид на патка познат по општите имиња обична патка,[1] поголема патка,[2] голема патка,[3] обична пача трева и патка. Можел да се најде речиси ширум светот во многу видови слатководни живеалишта.[4]

Меѓукоренеста спиродела
Spirodela polyrrhiza marais poitevin.jpg
Научна класификација [ у ]
Непознат таксон (попр): Spirodela
Вид: Меѓукоренеста спиродела
Биномен назив
Spirodela polyrhiza
(L.) Schleid.
Spirodela polyrhiza
Scientific classification edit
Kingdom: Plantae
Clade: Tracheophytes
Clade: Angiosperms
Clade: Monocots
Order: Alismatales
Family: Araceae
Genus: Spirodela
Species:
S. polyrhiza
Binomial name
Spirodela polyrhiza

ОписУреди

S. polyrhiza било повеќегодишно водно растение кое обично растело во густи колонии, формирајќи подлога на површината на водата. Секое растение било мазно, тркалено, со рамен диск од 0,5 до 1,0 cm широк. Неговата горна површина била претежно зелена, понекогаш црвена, додека долната била темно црвена.[5] Таа произведувала неколкуминутни корени и торбичка која содржела машки и женски цветови. Горниот дел умирал наесен и растението често презимувало како турон . Турионот тонел на дното на водното тело и останувал во фаза на мирување, додека температурата на водата не достигнела 15 °C. Турјоните потоа ртеле на дното на водното тело и започнувале нов животен циклус.[6] S. polyrhiza, кој живееле во езерца и бавно се движеле водните тела, развоен се разликувал од копнените растенија по морфологија и физиологија. Тој бил подложен на главно вегетативен раст во пролет и лето, формирајќи нови реси . S. polyrhiza ретко цветал.[7] Во есен и зима се префрлал во фаза на мирување претставена со турјоните поради гладувањето во исхраната и ниските температури. 

S. polyrhiza бил идеален систем за биогорива, биоремедијација и циклус на јаглерод поради неговите аспекти на брзорастечки, директен контакт со медиумите и малата големина на геномот (~150 Mb).[4] Сеопфатна геномска студија на S. polyrhiza била објавена во февруари 2014 година. Резултатите давале увид за тоа како овој организам бил прилагоден на брзиот раст и на воден начин на живот.[8]

Турионска индукција со абцизинска киселинаУреди

Туриони биле индуцирани од растителниот хормон Абцизинска киселина (АБА) во лабораторија. Истражувачите објавиле дека турјоните биле богати со пигментација на антоцијани и имале густина што ги потопувала во течни медиуми. Преносната електронска микроскопија на туриони покажала во споредба со ресите смалени вакуоли, помал меѓуклеточен простор и изобилни скробни гранули опкружени со тилакоидни мембрани. Турион акумулирал повеќе од 60% скроб во сува маса по две недели третман со АБА.[9]

ДистрибуцијаУреди

S. polyrhiza се среќавала низ целиот свет, имено во Северна Америка,[10] Азија,[11] поретко во Централна и Јужна Америка, но и во Средна Европа.[12] Растела во тропска и умерена клима.[12] Не била распространета во Нов Зеланд и само ретко во Австралија.[5]

ОдгледувањеУреди

Одгледувањето во големи размери се вршело во резервоари за вода на отворено, најмногу во врска со третман на отпадни води. Резервоарите се хранеле со отпадна вода и пловечката патка се собирала од површината. Потоа понатаму се користела како биогориво од индустриски отпадни води или како добиточна храна од капацитети за третман на земјоделски отпадни води.[6]

КористетеУреди

S. polyrhiza можела да се користи за биоремедијација, отстранување на токсичните материи од водната средина, како и за чистење на еутрофичните води, особено во постројки за третман на отпадни води. Неговата употреба како биогориво и добиточна храна исто така добивала на значење. Ретко се користела за исхрана на луѓето.

БиоремедијацијаУреди

Поради неговата способност да хиперакумулира тешки метали и високото навлегување на хранливи материи од водата, S. polyrhiza се користела за биоремедијација. Главните загадувачи што можело да се користат за отстранување се арсен (As) и жива (Hg)[13] и вообичаените хранливи материи од отпадните води, како сулфат (SO 4 2- ), фосфат (PO 4 3- ) и нитрат (NO 3 ). 

АрсенУреди

Поголемата патка покажала акумулација на арсен во лабораториските тестови. Утврдено било дека навлегувањето на арсен е негативно поврзано со фосфатите и позитивно корелирани со навлегувањето на железо. Ова покажувало дека фосфатот и арсенот се натпреварувале за навлегување од S. polyrhiza, додека апсорпцијата на арсенот била олеснета со железни оксиди, бидејќи покажувала афинитет кон површината на коренот на S. polyrhiza, каде што се апсорбирала. Се сметало дека S. polyrhiza го детоксицира арсенот со редуцирање на As (V) на помалку токсичниот As (III). Потешкотии се јавувале при управувањето со растенијата со висока содржина на Ас. Една можна употреба на биомасата што содржела As била производство на јаглен и гас како нуспроизвод, кој можел да се користи како гориво. Проблемите со овој пристап биле слабиот квалитет на јаглен и високите инвестиции. Се сметало дека директното согорување или согорување на јагленот ослободува арсен во воздухот, што би ја загадило животната средина. Други опции за производство на гориво би биле хидролиза и ферментација, кои економски не се остварливи. Биомасата би требало да се третира со силни киселини и топлина, коишто се интензивни на капитал. Брикетирањето се сметало за една од најдобрите опции, каде што растенијата се сушеле и се пресувувале во пелети од брикети. Ова го покренувало прашањето дали арсенот се ослободувал назад во околината за време на процесот на согорување. Се земал предвид и производството на биогас, но повторно требал да се избегне прераспределбата на А.[13]

МеркурУреди

Откриено било дека S. polyrhiza бил ефикасен биоакумулатор на живин хлорид (HgCl 2) во породилните услови. Нејзината растителна биомаса покажала 1000 пати поголема концентрација на живин хлорид од нејзината водна средина. Spirodela polyrhiza покажала највисок фактор на акумулација во споредба со Lemna gibba и Lemna minor, кои исто така биле истражени.[14]

Третман на урбани отпадни водиУреди

S. polyrhiza се користела за отстранување на вообичаените загадувачи од отпадните води. Во лабораториски услови, S. polyrhiza покажала максимално 90% ефикасност на отстранување на нитрат, 99,6% на фосфат и 69,8% сулфат. Сите три хранливи материи заедно, ефикасноста била 85,6%, што го правела еколошки и економски исплатлив биомедијатор за третман на отпадни води.[11]

БиогоривоУреди

S. polyrhiza имала голем потенцијал во производството на биоетанол поради вселенското ефикасно производство на скроб и добриот раст во отпадните води од животните.[15] И покрај еколошките проблеми поврзани со производството и конкуренцијата од човечката и животинската храна, пченката била главната суровина за биоетанол. S. polyrhiza можела да произведе до 50% повеќе биоетанол на истата област.[16] Во исто време, производството на биоетанол од S. polyrhiza не било во конкуренција со човечката храна. Производството на биоетанол од S. polyrhiza се уште е во развојна фаза. 

Храна за животниУреди

Во малото земјоделство S. polyrhiza се користела како храна за риби или живина.[17] Поради брзиот раст и високата содржина на протеини била интересна добиточна храна. Поради санитарните проблеми и ризикот од акумулација на тешки метали, тој сè уште не се користи за хранење во поголемите системи за сточарство.[18] За виножитната пастрмка, послаби стапки на раст биле пронајдени кога S. polyrhiza била додаден во добиточната храна.[19] За тилапија било откриено поголемо зголемување на телесната тежина кога 30% од рибниот оброк во добиточната храна бил заменет со S. polyrhiza .[20] Преглед, исто така, покажал дека патката можела да се користи во исхраната на говеда, свињи и живина. Сепак, се јавувале проблеми со тешки метали и контаминација на патогени.[21]

Човечка исхранаУреди

Иако другите видови патки, како што е Wolffia arrhiza, ги консумирале луѓето во руралните области, S.polyrhiza не се одгледувала за човечка исхрана.[22] Ова било поради големата загриженост за акумулација на тешки метали и можна контаминација со Escherichia coli или Clostridium botulinum.[18] За разлика од W. arrhiza, S. polyrhiza содржела, како и повеќето видови патки, кристали на калциум оксалат за кои било познато дека предизвикувале камења во бубрезите.[6]

Надворешни врскиУреди

  1. Whisenant, Steven G. (2018). „Common Rangeland Plants of West Central Texas by George Clendenin, USDA–Natural Resources Conservation Service“. Great Plains Research. 28 (2): 219. doi:10.1353/gpr.2018.0043. ISSN 2334-2463.
  2. Atkinson, R. (July 1998). „Dandelions of Great Britain and Ireland. BSBI Handbook No. 9. A. A. Dudman & A. J. Richards. Illustrations by Olga Stewart. Edited by P. H. Oswald. London: Botanical Society of the British Isles. 1997. 344 pp. ISBN 0 901158 25 9. £17.50 (paperback)“. Edinburgh Journal of Botany. 55 (2): 321–322. doi:10.1017/s0960428600002249. ISSN 0960-4286.
  3. 국립 수목원 (Korea) (August 2015). Hanbando chasaeng singmul yŏngŏ irŭm mongnokchip = English names for Korean native plants. Kungnip Sumogwŏn (Korea),, Korea (South). Sallimch'ŏng., 국립 수목원 (Korea),, Korea (South). 산림청. Kyŏnggi-do P'och'ŏn-si. ISBN 978-89-97450-98-5. OCLC 921358336.
  4. 4,0 4,1 Wang, Wenqin; Kerstetter, Randall A.; Michael, Todd P. (2011-07-28). „Evolution of Genome Size in Duckweeds (Lemnaceae)“. Journal of Botany. 2011: 1–9. doi:10.1155/2011/570319. ISSN 2090-0120. Грешка во наводот: Неважечка ознака <ref>; називот „:62“ е зададен повеќепати со различна содржина.
  5. 5,0 5,1 Oberdorfer, Erich 1905-2002. Pflanzensoziologische Exkursionsflora für Deutschland und angrenzende Gebiete (8., stark überarb. und erg. Aufl. изд.). Stuttgart. ISBN 978-3-8001-3476-2. OCLC 50980051. Грешка во наводот: Неважечка ознака <ref>; називот „:02“ е зададен повеќепати со различна содржина.
  6. 6,0 6,1 6,2 Cao, Hieu X.; Fourounjian, Paul; Wang, Wenqin (2018), Hussain, Chaudhery Mustansar (уред.), „The Importance and Potential of Duckweeds as a Model and Crop Plant for Biomass-Based Applications and Beyond“, Handbook of Environmental Materials Management (англиски), Cham: Springer International Publishing: 1–16, doi:10.1007/978-3-319-58538-3_67-1, ISBN 978-3-319-58538-3, Посетено на 2020-11-28 Грешка во наводот: Неважечка ознака <ref>; називот „:43“ е зададен повеќепати со различна содржина. Грешка во наводот: Неважечка ознака <ref>; називот „:43“ е зададен повеќепати со различна содржина.
  7. Landolt, Kandeler, Elias, Riklef (1987). Biosystematic investigations in the family of duckweeds (Lemnaceae) : (Vol. 4) : The family of Lemnaceae - a monographic study. Volume 2, (Phytochemistry ; physiology ; application ; bibliography). Zurich: Geobotanisches Institut der ETH.
  8. Wang, W.; Haberer, G.; Gundlach, H.; Gläßer, C.; Nussbaumer, T.; Luo, M.C.; Lomsadze, A.; Borodovsky, M.; Kerstetter, R.A. (May 2014). „The Spirodela polyrhiza genome reveals insights into its neotenous reduction fast growth and aquatic lifestyle“. Nature Communications (англиски). 5 (1): 3311. Bibcode:2014NatCo...5.3311W. doi:10.1038/ncomms4311. ISSN 2041-1723. PMC 3948053. PMID 24548928.
  9. Wang, Wenqin; Messing, Joachim (2012). „Analysis of ADP-glucose pyrophosphorylase expression during turion formation induced by abscisic acid in Spirodela polyrhiza (greater duckweed)“. BMC Plant Biology. 12 (1): 5. doi:10.1186/1471-2229-12-5. ISSN 1471-2229. PMC 3268088.
  10. „Spirodela polyrrhiza (common duck-meal): Go Botany“. gobotany.nativeplanttrust.org. Посетено на 2020-11-06.
  11. 11,0 11,1 Pandey, Neha; Gusain, Rita; Suthar, Surindra (August 2020). „Exploring the efficacy of powered guar gum (Cyamopsis tetragonoloba) seeds, duckweed (Spirodela polyrhiza), and Indian plum (Ziziphus mauritiana) leaves in urban wastewater treatment“. Journal of Cleaner Production. 264: 121680. doi:10.1016/j.jclepro.2020.121680. ISSN 0959-6526. Грешка во наводот: Неважечка ознака <ref>; називот „:13“ е зададен повеќепати со различна содржина.
  12. 12,0 12,1 „Spirodela polyrhiza“. Flowgrow (англиски). Посетено на 2020-11-06.
  13. 13,0 13,1 Rahman, M. Azizur; Hasegawa, H. (April 2011). „Aquatic arsenic: Phytoremediation using floating macrophytes“. Chemosphere. 83 (5): 633–646. Bibcode:2011Chmsp..83..633R. doi:10.1016/j.chemosphere.2011.02.045. ISSN 0045-6535. PMID 21435676. |hdl-access= бара |hdl= (help) Грешка во наводот: Неважечка ознака <ref>; називот „:32“ е зададен повеќепати со различна содржина.
  14. Yang, Jingjing; Li, Gaojie; Bishopp, Anthony; Heenatigala, P. P. M.; Hu, Shiqi; Chen, Yan; Wu, Zhigang; Kumar, Sunjeet; Duan, Pengfei (2018-04-16). „A Comparison of Growth on Mercuric Chloride for Three Lemnaceae Species Reveals Differences in Growth Dynamics That Effect Their Suitability for Use in Either Monitoring or Remediating Ecosystems Contaminated With Mercury“. Frontiers in Chemistry. 6: 112. Bibcode:2018FrCh....6..112Y. doi:10.3389/fchem.2018.00112. ISSN 2296-2646. PMC 5911492. PMID 29713627.
  15. Cui, W.; Cheng, J. J. (2014-07-01). „Growing duckweed for biofuel production: a review“. Plant Biology. 17: 16–23. doi:10.1111/plb.12216. ISSN 1435-8603. PMID 24985498.
  16. Xu, Jiele; Cui, Weihua; Cheng, Jay J.; Stomp, Anne-M. (October 2011). „Production of high-starch duckweed and its conversion to bioethanol“. Biosystems Engineering. 110 (2): 67–72. doi:10.1016/j.biosystemseng.2011.06.007. ISSN 1537-5110.
  17. Rusoff, Louis L.; Blakeney, Ernest W.; Culley, Dudley D. (1980-07-01). „Duckweeds (Lemnaceae family): a potential source of protein and amino acids“. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 28 (4): 848–850. doi:10.1021/jf60230a040. ISSN 0021-8561. PMID 7462500.
  18. 18,0 18,1 van der Spiegel, M.; Noordam, M.Y.; van der Fels-Klerx, H.J. (2013-10-15). „Safety of Novel Protein Sources (Insects, Microalgae, Seaweed, Duckweed, and Rapeseed) and Legislative Aspects for Their Application in Food and Feed Production“. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 12 (6): 662–678. doi:10.1111/1541-4337.12032. ISSN 1541-4337. Грешка во наводот: Неважечка ознака <ref>; називот „:52“ е зададен повеќепати со различна содржина.
  19. Stadtlander, Timo; Förster, Svenja; Rosskothen, Dennis; Leiber, Florian (August 2019). „Slurry-grown duckweed (Spirodela polyrhiza) as a means to recycle nitrogen into feed for rainbow trout fry“. Journal of Cleaner Production. 228: 86–93. doi:10.1016/j.jclepro.2019.04.196. ISSN 0959-6526.
  20. Fasakin, E. A.; Balogun, A. M.; Fasuru, B. E. (May 1999). „Use of duckweed, Spirodela polyrrhiza L. Schleiden, as a protein feedstuff in practical diets for tilapia, Oreochromis niloticus L.“. Aquaculture Research. 30 (5): 313–318. doi:10.1046/j.1365-2109.1999.00318.x. ISSN 1355-557X.
  21. Sońta, Marcin; Rekiel, Anna; Batorska, Martyna (2019-04-01). „Use of Duckweed (Lemna L.) in Sustainable Livestock Production and Aquaculture – A Review“. Annals of Animal Science. 19 (2): 257–271. doi:10.2478/aoas-2018-0048. ISSN 2300-8733.
  22. Appenroth, Klaus-J.; Sree, K. Sowjanya; Bog, Manuela; Ecker, Josef; Seeliger, Claudine; Böhm, Volker; Lorkowski, Stefan; Sommer, Katrin; Vetter, Walter (2018-10-29). „Nutritional Value of the Duckweed Species of the Genus Wolffia (Lemnaceae) as Human Food“. Frontiers in Chemistry. 6: 483. Bibcode:2018FrCh....6..483A. doi:10.3389/fchem.2018.00483. ISSN 2296-2646. PMC 6215809. PMID 30420949.