Glycoalkaloid Content and Starch Structure in Solanum Species and Interspecific Somatic Potato Hybrids

When genome sections of wild Solanum species are bred into the cultivated potato (S. tuberosum L.) to obtain improved potato cultivars, the new cultivars must be evaluated for their beneficial and undesirable traits. Glycoalkaloids present in Solanum species are known for their toxic as well as for beneficial effects on mammals. On the other hand, glycoalkaloids in potato leaves provide natural protection against pests. Due to breeding, glycoalkaloid profile of the plant is affected. In addition, the starch properties in potato tubers can be affected as a result of breeding, because the crystalline properties are determined by the botanical source of the starch. Starch content and composition affect the texture of cooked and processed potatoes. In order to determine glycoalkaloid contents in Solanum species, simultaneous separation of glycoalkaloids and aglycones using reversed-phase high-performance liquid chromatography (HPLC) was developed. Clean-up of foliage samples was improved using a silica-based strong cation exchanger instead of octadecyl phases in solid-phase extraction. Glycoalkaloids alpha-solanine and alpha-chaconine were detected in potato tubers of cvs. Satu and Sini. The total glycoalkaloid concentration of non-peeled and immature tubers was at an acceptable level (under 20 mg/100 g of FW) in the cv. Satu, whereas concentration in cv. Sini was 23 mg/100 g FW. Solanum species (S. tuberosum, S. brevidens, S. acaule, and S. commersonii) and interspecific somatic hybrids (brd + tbr, acl + tbr, cmm + tbr) were analyzed for their glycoalkaloid contents using liquid chromatography-electrospray ionization-mass spectrometry (LC-ESI-MS). The concentrations in the tubers of the brd + tbr and acl + tbr hybrids remained under 20 mg/100 g FW. Glycoalkaloid concentration in the foliage of the Solanum species was between 110 mg and 890 mg/100 g FW. However, the concentration in the foliage of S. acaule was as low as 26 mg/100 g FW. The total concentrations of brd + tbr, acl + tbr, and cmm + tbr hybrid foliages were 88 mg, 180 mg, and 685 mg/100 g FW, respectively. Glycoalkaloids of both parental plants as well as new combinations of aglycones and saccharides were detected in somatic hybrids. The hybrids contained mainly spirosolanes, and glycoalkaloid structures having no 5,6-double bond in the aglycone. Based on these results, the glycoalkaloid profiles of the hybrids may represent a safer and more beneficial spectrum of glycoalkaloids than that found in currently cultivated varieties. Starch nanostructure of three different cultivars (Satu, Saturna, and Lady Rosetta), a wild species S. acaule, and interspecific somatic hybrids were examined by wide-angle and small-angle X-ray scattering (WAXS, SAXS). For the first time, the measurements were conducted on fresh potato tuber samples. Crystallinity of starch, average crystallite size, and lamellar distance were determined from the X-ray patterns. No differences in the starch nanostructure between the three different cultivars were detected. However, tuber immaturity was detected by X-ray scattering methods when large numbers of immature and mature samples were measured and the results were compared. The present study shows that no significant changes occurred in the nanostructures of starches resulting from hybridizations of potato cultivars.

A Curious Harpour in Helle : An Edition of the Commentary on the Orpheus Metre of De consolatione philosophiae in MS Thott 304,2

Tutkielmani on tekstieditio keskiaikaisesta kommentaarista, joka löytyy Kööpenhaminan Kuninkaallisen kirjaston käsikirjoituksesta Thott 304,2. Käsikirjoitus voidaan ajoittaa 1400-luvun ensimmäiselle neljännekselle ja se on kirjoitettu keskienglanniksi. Se sisältää John Waltonin runomuotoisen käännöksen Boethiuksen 500-luvun alussa latinaksi kirjoittamasta teoksesta De consolatione philosophiae (Filosofian lohdutus) sekä teosta kommentoivan proosamuotoisen kommentaarin. Käsikirjoitus on vaillinainen, mutta sen säilyneet foliot ovat enimmäkseen erittäin hyväkuntoisia. Itse käsikirjoitusta on tutkittu vain muutamissa artikkeleissa ja yhdessä tutkielmassa; kommentaarista ei ole toistaiseksi tehty kattavaa tutkimusta. Tavoitteeni onkin tuoda kommentaari keskiaikaisen filosofian, keskienglannin ja käsikirjoitusten tutkijoiden käytettäviin. Käsikirjoitus Thott 304,2 on esimerkki epätyypillisestä myöhäiskeskiaikaisesta maallikkomesenaattiudesta Englannissa. Tavanmukaisesti maallikkomesenaatit tukivat uskonnollisten tekstien tuottamista ja kääntämistä, kun taas Thott 304,2 sisältää käännöksen filosofisesta tekstistä. Sen lisäksi mesenaatti oli nainen, aatelistoon kuuluva Elizabeth Berkeley. Varsin harvinaiseksi käsikirjoituksen tekee sen painaminen kirjaksi 1500-luvun alussa. Kirjanpainajan käsikirjoituksen sivuille tekemistä merkinnöistä saadaan korvaamatonta tietoa varhaisesta painotekniikasta, sillä kirjanpainajien käyttämiä käsikirjoituskopioita ei ole säilynyt kovin runsaasti. Waltonin käännös on säilynyt yli kahdessakymmenessä käsikirjoituskopiossa, joista vain Thott 304,2 sisältää laajan kommentaarin. 1500-luvun painoksesta on jäljellä kolme kopiota, ja ne sisältävät saman kommentaarin kuin Thott 304,2. Valitsin editoitavaksi niin kutsuttua Orfeus-runoa kommentoivan osan kommentaarista, sillä se muodostaa ehjän kokonaisuuden ja sopii pituutensa puolesta Pro gradu -tutkielmaan. Orfeus-runo on myös yksi käsikirjoituksen kattavimmin kommentoiduista runoista. Editio on niin sanottu diplomaattinen transkriptio, jossa käsikirjoituksen piirteet on pyritty säilyttämään mahdollisimman tarkasti edition luettavuuden siitä kuitenkaan kärsimättä. Perinteisistä editioista poiketen tutkielmani sisältää myös kommentaarin ja Orfeus-runon transkriptiot, joissa rivijako, lyhenteet ja erikoismerkit on säilytetty. Näiden transkriptioiden toivon auttavan erityisesti käsikirjoituksessa esiintyvien lyhenteiden, erikoismerkkien ja kirjanpainajan merkintöjen tulkinnassa ja tutkimisessa. Editiota ja transkriptioita täydentävät nykyenglanniksi kirjoitettu lyhennelmä kommentaarista ja kuvat käsikirjoituksen sivuista, joilla editoimani kommentaari on. Tutkielmaan sisältyy alkuperäisen tekstin, käännöksen, kommentaarin ja käsikirjoituksen taustaa valottava osuus. Esittelen myös kaikki löytämäni lähteet, joissa käsikirjoitus on mainittu tai joissa sitä on tutkittu. Liitteeksi olen laatinut sanaston helpottamaan kommentaarin tulkitsemista.

Method-MS, final report 2010

Radiometric determination methods, such as alpha spectrometry require long counting times when low activities are to be determined. Mass spectrometric techniques as Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS), Thermal Ionisation Mass Spectrometry (TIMS) and Accelerator Mass Spectrometry (AMS) have shown several advantages compared to traditional methods when measuring long-lived radionuclides. Mass spectrometric methods for determination of very low concentrations of elemental isotopes, and thereby isotopic ratios, have been developed using a variety of ion sources. Although primarily applied to the determination of the lighter stable element isotopes and radioactive isotopes in geological studies, the techniques can equally well be applied to the measurement of activity concentrations of long-lived low-level radionuclides in various samples using “isotope dilution” methods such as those applied in inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). Due to the low specific activity of long-lived radionuclides, many of these are more conveniently detected using mass spectrometric techniques. Mass spectrometry also enables the individual determination of Pu-239 and Pu-240, which cannot be obtained by alpha spectrometry. Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) are rapidly growing techniques for the ultra-trace analytical determination of stable and long-lived isotopes and have a wide potential within environmental science, including ecosystem tracers and radio ecological studies. Such instrumentation, of course needs good radiochemical separation, to give best performance. The objectives of the project is to identify current needs and problems within low-level determination of long-lived radioisotopes by ICP-MS, to perform intercalibration and development and improvement of ICP-MS methods for the measurement of radionuclides and isotope ratios and to develop new methods based on modified separation chemistry applied to new auxiliary equipment.