@phdthesis{Strehmel2010,
  author    = {Strehmel, Nadine},
  title     = {GC-TOF-MS basierte Analyse von niedermolekularen Prim{\"a}r- und Sekund{\"a}rmetaboliten agrarwirtschaftlich bedeutsamer Nutzpflanzen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-51238},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2010},
  abstract  = {Die Qualit{\"a}t von Nutzpflanzen ist von zahlreichen Einflussfaktoren wie beispielsweise Lagerbedingungen und Sorteneigenschaften abh{\"a}ngig. Um Qualit{\"a}tsm{\"a}ngel zu minimieren und Absatzchancen von Nutzpflanzen zu steigern sind umfangreiche Analysen hinsichtlich ihrer stofflichen Zusammensetzung notwendig. Chromatographische Techniken gekoppelt an ein Massenspektrometer und die Kernspinresonanzspektroskopie wurden daf{\"u}r bislang verwendet. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Gaschromatograph an ein Flugzeitmassenspektrometer (GC-TOF-MS) gekoppelt, um physiologische Prozesse bzw. Eigenschaften (die Schwarzfleckigkeit, die Chipsbr{\"a}unung, das Physiologische Alter und die Keimhemmung) von Nutzpflanzen aufzukl{\"a}ren. Als Pflanzenmodell wurde daf{\"u}r die Kartoffelknolle verwendet. Dazu wurden neue analytische L{\"o}sungsans{\"a}tze entwickelt, die eine zielgerichtete Auswertung einer Vielzahl von Proben, die Etablierung einer umfangreichen Referenzspektrenbibliothek und die sichere Archivierung aller experimentellen Daten umfassen. Das Verfahren der Probenvorbereitung wurde soweit modifiziert, dass gering konzentrierte Substanzen mittels GC-TOF-MS analysiert werden k{\"o}nnen. Dadurch wurde das durch die Probenvorbereitung limitierte Substanzspektrum erweitert. Anhand dieser L{\"o}sungsans{\"a}tze wurden physiologisch relevante Stoffwechselprodukte identifiziert, welche indikativ (klassifizierend) bzw. pr{\"a}diktiv (vorhersagend) f{\"u}r die physiologischen Prozesse sind. F{\"u}r die Schwarzfleckigkeitsneigung und die Chipseignung wurde jeweils ein biochemisches Modell zur Vorhersage dieser Prozesse aufgestellt und auf eine Z{\"u}chtungspopulation {\"u}bertragen. Ferner wurden f{\"u}r die Schwarzfleckigkeit Stoffwechselprodukte des Respirationsstoffwechsels identifiziert sowie Aminos{\"a}uren, Glycerollipide und Phenylpropanoide f{\"u}r das Physiologische Alter als relevant erachtet. Das physiologische Altern konnte durch die Anwendung h{\"o}herer Temperaturen beschleunigt werden. Durch Anwendung von Keimhemmern (K{\"u}mmel{\"o}l, Chlorpropham) wurde eine Verz{\"o}gerung des physiologischen Alterns beobachtet. Die Applikation von K{\"u}mmel{\"o}l erwies sich dabei als besonders vorteilhaft. K{\"u}mmel{\"o}l behandelte Knollen wiesen im Vergleich zu unbehandelten Knollen nur Ver{\"a}nderungen im Aminos{\"a}ure-, Zucker- und Sekund{\"a}rstoffwechsel auf. Chlorpropham behandelte Knollen wiesen einen {\"a}hnlichen Stoffwechsel wie die unbehandelten Knollen auf. F{\"u}r die bislang noch nicht identifizierten Stoffwechselprodukte wurden im Rahmen dieser Arbeit das Verfahren der „gezielten An-/Abreicherung", der „gepaarten NMR/GC-TOF-MS Analyse" und das „Entscheidungsbaumverfahren" entwickelt. Diese erm{\"o}glichen eine Klassifizierung von GC-MS Signalen im Hinblick auf ihre chemische Funktionalit{\"a}t. Das Verfahren der gekoppelten NMR/GC-TOF-MS Analyse erwies sich dabei als besonders erfolgversprechend, da es eine Aufkl{\"a}rung bislang unbekannter gaschromatographischer Signale erm{\"o}glicht. In der vorliegenden Arbeit wurden neue Stoffwechselprodukte in der Kartoffelknolle identifiziert, wodurch ein wertvoller Beitrag zur Analytik der Metabolomik geleistet wurde.},
  language  = {de}
}