Mineralogy of calcium oxalate hydrates in plants of the Araceae family

• Název česky: Mineralogie hydrátů šťavelanu vápenatého v rostlinách čeledi Araceae
• Autoři: HORÁKOVÁ Nicole; CEMPÍREK Jan
• Rok publikování: 2025
• Druh: Další prezentace na konferencích
• Popis: MINERALOGIE HYDRÁTŮ ŠŤAVELANU VÁPENATÉHO V ROSTLINÁCH ČELEDI Araceae ÚVOD Biominerály v rostlinách zahrnují hydráty šťavelanu vápenatého (whewellit (CaC2O4 · H2O; COM), weddellit (CaC2O4 · 2H2O; COD), a caoxit (CaC2O4 · 3H2O; COT)), uhličitan vápenatý a amorfní oxid křemičitý. Tyto sloučeniny mohou regulovat hladiny vápníku, detoxikovat těžké kovy, napomáhat uvolňování pylu a klíčení, zmírňovat stres, regulovat iontovou rovnováhu, detoxikovat kyselinu šťavelovou a chránit rostliny před napadením býložravci a patogeny (He et al. 2014). METODIKA Na základě předchozího orientačního výzkumu (Horáková, 2022) bylo vybráno 10 rostlinných druhů z čeledi Araceae. Hlavní část výzkumu byla zaměřena na identifikaci CaOx v řezech rostlin pomocí Ramanovy spektroskopie. Kvantifikace separovaných krystalů CaOx byla následně provedena metodou práškové rentgenové difrakce. Pomocí polarizačního mikroskopu byly pozorovány krystaly CaOx v 5 řezech na rostlinné tělo každého druhu z čeledi Araceae. Byly použity tři příčné řezy z rostlinného listu (okraj listu, střední část listu a část listu vedle hlavní žíly) a dva z částí řapíku (horní část řapíku a spodní část řapíku). VÝSLEDKY Nejběžnějšími morfologickými typy u rostlin čeledi Araceae jsou raphidy a drúzy, které jsou především z COM. Jiné, méně obvyklé typy, jako jsou dipyramidy a kulaté nebo čtvercové agregáty, jsou typicky COD. Nejméně často zastoupenými typy byly struktury trihydrátu šťavelanu vápenatého (COT), včetně krystalického písku a kulatých nebo čtvercových agregátů. V listech rostlin nejvíce převládaly morfologické typy šťavelanu vápenatého, jako jsou raphidy a drúzy (COM). V rostlinných řapících, které byly studovány ve dvou různých příčných řezech v každé rostlině, byly nejhojnější raphidy a drúzy (složené z COM) spolu s menším krystalickým pískem a kulatými/čtvercovými agregáty (všechny COM, COD a COT). V procházejícím světle pod polarizačním mikroskopem byly identifikovány pouze idioblasty s raphidy, drúzami a krystalickým pískem – naopak dipyramidy a čtvercové agregáty pozorovány nebyly. Proto je variabilita morfologických typů nižší než v datech pocházejících z mikroskopu v odraženém světle připojeného k Ramanovu spektrometru. ZÁVĚR U rostlin z čeledi Araceae se morfologické typy šťavelanu vápenatého (CaOx) lišily mezi druhy, přičemž každý druh produkoval svou vlastní odlišnou kombinaci typů. Nejčastěji pozorovanými typy byly rafidy, drúzy a krystalický písek. Raphidy se v listech většiny rostlin vyskytovaly více než drúzy, ale počet drúz byl u některých druhů mírně vyšší (zejména u Monstera deliciosa). Drúzy byly pozorovány spíše ve střední části listů a v téměř stejném množství jako raphidy v části vedle hlavní žíly. Krystalický písek byl v listech rostlin nalezen v minimálním množství. Naproti tomu řapík většinou produkoval drúzy v horní části (téměř ve stejném množství jako raphidy), následovala největší produkce raphidů ve spodní části řapíku a pak krystalický písek s podobnými podíly v obou částech. Při srovnání výskytu listů a řapíků se drúzy častěji vyskytovaly v listových částech, zatímco v řapíku převažovaly raphidy. U dvou zástupců téhož druhu se specifická morfologická forma může vyskytovat pouze u jednoho zástupce a u druhého může chybět. Tento rozpor mohl pramenit z různých faktorů, přičemž nejzřetelnější jsou environmentální rozdíly (Eco a Belonias, 2017; Coté et al., 2012).