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Yvonne Schindlegger (2017): DEVELOPMENT OF MASS SPECTROMETRY BASED METHODS FOR THE ANALYSIS OF PHYTOSIDEROPHORES AND THEIR METAL COMPLEXES IN SOIL/PLANT RELATED SAMPLES.
Dissertation - Abteilung für Analytische Chemie (DCH/AC), BOKU-Universität für Bodenkultur, pp 120. UB BOKU obvsg FullText

Datenquelle: ZID Abstracts
Abstract:
Ziel der Arbeit war die Entwicklung genauer und robuster massenspektrometrischer Analysenmethoden zum Verständnis der Spurenelementaufnahme von Pflanzen in eisenlimitierten Böden. Die pflanzliche Exsudation und Nährstoffaufnahme erfolgt in der Rhizosphäre, der Grenzfläche zwischen Boden und Wurzeln. Entstehende Nahrungsdefizite sind problematisch. Strategie II Pflanzen (Gerste, Weizen, Mais) ermöglichen die Löslichkeit des durch pH-Abhängigkeit in Bodenmineralien gebundenen Fe(III) mittels Freisetzung eisenselektiver Liganden aus der Phytosiderophoren-Familie (PS), z.B. der 2'-Deoxymugeinsäure (DMA). Für die Fe(II) Bioverfügbarkeit werden stabile wasserlösliche Eisenkomplexe durch Fe(III)-Chelatbildung über spezifische Transporter in die Wurzelplasmamembran eingeschleust. 1.Teil: Eine massenselektive Analysenmethode wurde mittels LC-ESI-MS/MS zur Bestimmung der DMA-Gesamtkonzentration unter sauren Bedingungen entwickelt und angewendet, um Metall-DMA Komplexe zu dissoziieren. Ein stabil isotopenmarkierter interner Standard lieferte eine hohe Genauigkeit bei der Quantifizierung in komplexen Bodenmatrizes. 2.Teil: Die sensitive multielementare Methode (LC-ICP-MS) erlaubte die Analyse von labilen Eisen-Komplexen neben anderen Übergangselementen im Boden. Vorangehende Schwierigkeiten in der Literatur, zur Trennung des Eisen-PS Komplexes, konnten über schwache Interaktionschromatographie unter physiologischen pH-Bedingungen durch Stabilisierung des Komplexes während der Auftrennung gelöst werden. Erstmals wurden Exsudationsaktivitäten unter natürlichen Bodenbedingungen durch gezielte Strategien quantifiziert. Erforscht wurde die Metall-Aufnahme am pH-induzierten Gleichgewicht unter Einfluss von Adsorptionseffekten und mikrobieller Aktivität. Die Ermittlung von Wurzelexsudationsraten im submikromolaren Konzentrationsbereich trug zum Verständnis der Rhizosphären-Biogeochemie und der dynamischen Prozesse kompetitiver Gleichgewichte anderer Übergangsmetalle im Boden bei.

Betreuer: Hann Stephan
1. Berater: Puschenreiter Markus
2. Berater: Köllensperger Gunda

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