Potato Research

, Volume 15, Issue 3, pp 275–289 | Cite as

Influence de l'osmolarité du milieu sur la lipogénèse dans des tranches de tubercule de pomme de terre maintenues en survie

  • C. Demandre
  • A. Ben Abdelkader
Articles

Résumé

La présence de mannitol à faibles concentrations dans le milieu de ‘survie’ où sont aérées des tranches de tubercule de pomme de terre, ne perturbe pas l'apparition des phénomènes caractéristiques de la ‘survie’: l'augmentation de l'intensité respiratoire et la stimulation de la biosynthèse des acides gras en particulier celle de l'acide linoléique. Cependant de fortes concentrations en mannitol, tout en réduisant l'activité respiratoire, favorisent les synthèses d'acides gras saturés.

Summary

This paper describes a study of the phenomena which accompany the maintenance of potato tuber slices in a moist, aerated medium; a treatment which we call ‘ageing’ (survie). It is accompanied by a large uptake of water by the tissues which results in a high level of turgescence of the cells. This uptake of water was investigated to find out whether it was an essential factor in the activation of biosynthesis of fatty acids, in particular linoleic acid.

Experiments were carried out on tubers of var.Bintje supplied by the Institut Technique de la Pomme de Terre de Paris. The tuber slices, 2 mm thick and 13 mm in diameter, were taken from the medullary zone. They were kept half-immersed for different periods (max. 24 h). The ‘ageing’ medium used for the controls was a solution of calcium sulphate (0.1 mM) and chloramphenicol (50 μg/ml). To control the uptake of water by the tissues, different amounts of mannitol were added to the ‘ageing’ medium (final concentration: 0.11–0.40M).
  1. 1.

    Increase in respiratory activity of the tissue slices subjected to ‘ageing’ treatment was not affected by low concentrations of mannitol (0.11–0.27M) despite the fact that the uptake of water was suppressed; this respiratory stimulation was, however, greatly reduced by high concentrations of mannitol (0.40M) (Fig. 2).

     
  2. 2.

    Incorporation of acetate into the fatty acids was stimulated by a large increase in the osmotic pressure of the external medium (Fig. 3). This stimulation can be explained on the basis of increased entry of acetate into the tissues (Table 1).

     
  3. 3.

    Fresh slices were incapable of synthesizing linoleic acid (C18∶2) (Fig. 4—radiochromatogram A) as distinct from slices subjected to ‘ageing’ treatment, which acquired this ability (Fig. 4—radiochromatogram B). The tuber slices retained the ability to synthesize linoleic acid at all concentrations of mannitol used but there was a considerable increase in the synthesis of saturated fatty acids at higher concentrations of mannitol (0.40M) (Fig. 5B).

     

Our experiments have established that the principal phenomena characteristic of ‘ageing’, a rise in the intensity of respiration and an increase in the synthesis of linoleic acid, are independent of water uptake since these effects are equally manifest in mannitol concentrations of 0.11 or 0.27M, which suppress water uptake.

The interest of our investigations lies in the possibility of directing the rythms of fatty acid synthesis produced in the potato tuber cells during the ‘ageing’ treatment. A further point of interest is introduced by the increase in the biosynthesis of linoleic acid, an ‘essential’ fatty acid indispensible to animal life.

Zusammenfassung

Diese Arbeit ist dem Studium der Phänomene gewidmet, die die Erhaltung von Kartoffelknollenscheiben in feuchter und belüfteter Umgebung begleiten; wir nennen dieses Verfahren ‘Ueberleben’ bzw. ‘Ueberdauern’ (ageing). Diese Behandlung ist mit einer grossen Wasseraufnahme durch die Gewebe verbunden, die eine erhöhte Turgeszenz der Zellen nach sich zieht. Wir haben daher versucht herauszufinden, ob diese Wasseraufnahme ein wasentlicher Faktor war für die Auslösung der Biosynthesen von Fettsäuren und speziell der Linolsäure.

Die experimentellen Arbeiten wurden mit Knollen der SorteBintje durchgeführt, die vom Institut Technique de la Pomme de Terre in Paris geliefert wurden. Die Knollenscheiben (Markteil) von 2 mm Dicke und 13 mm Durchmesser wurden verschieden lange Zeit (Maximum 24 Stunden) halb eingetaucht aufbewahrt. Bei den Kontrollversuchen wurde zum ‘Ueberdauern’ eine Nährlösung aus Kalziumsulfat (0,1 mM) und Chloramphenicol (Chloromycetin) (50μg/ml) gewählt. Um die Wasseraufnahme durch die Gewebe zu kontrollieren, gab man in die Nährlösung zum ‘Ueberdauern’ unterschiedliche Mengen Mannitol (Endkonzentrationen: 0,11M bis 0,40M).
  1. 1.

    Die Erhöhung der Atmungstätigkeit der Gewebeschnitte in der Lösung ‘Ueberdauern’ wurde durch schwache Mannitolkonzentrationen (0,11M oder 0,27M) nicht beeinflusst, obwohl die Wasseraufnahme unterdrückt wurde; aber diese Stimulierung der Atmung wurde bei erhöhten Konzentrationen von Mannitol (0,40M) stark vermindert (Abb. 2).

     
  2. 2.

    Die Einverleibung von Acetat in die Fettsäuren wird durch eine starke Zunahme des osmotischen Druckes des äusseren Milieus (Abb 3) angeregt. Diese Stimulierung lässt sich durch ein stärkeres Eindringen von Acetat in die Gewebe erklären (Tabelle 1).

     
  3. 3.

    Die frischen Scheiben sind nicht fähig, die Linolsäure zu synthetisieren (C18∶2) (Abb. 4—Radiochromatogramm A), während die Gewebescheiben, die in der Lösung ‘Ueberdauern’ eingelegt sind, diese Fähigkeit der Synthese erwerben (Abb. 4—Radiochromatogramm B). Bei allen Konzentrationen von Mannitol bewahren die Knollenscheiben diese Fähigkeit der Synthese von Linolsäure, aber man stellt eine beträchtliche Verstärkung der Synthese von gesättigten Fettsäuren bei erhöhten Konzentrationen von Mannitol (0,40M) fest (Abb. 5B).

     

Unsere Erfahrungen erlauben uns die Feststellung, dass die charakteristischen Hauptphänomene des ‘Ueberdauerns’: die Zunahme der Atmungsintensität, die Verstärkung der Synthese von Linolsäure, von jeder Wasseraufnahme unabhängig sind, denn diese Phänomene treten auch beim Vorhandensein von Mannitol-Konzentrationen auf—gleichgültig ob 0,11M oder 0,27M—die die Wasseraufnahme verhindern.

Das Interesse unserer Untersuchungen liegt in der Möglichkeit, den Ablauf der Synthese von Fettsäuren, die im Verlauf des Verfahrens ‘Ueberdauern’ in den Zellen der Kartoffelknollen erzeugt werden, zu lenken. Zusätzliches Interesse verdient auch die Erhöhung der Biosynthese der Linolsäure, eine ‘essentielle’ Fettsäure, die für das Leben der Tiere unerlässlich ist.

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Copyright information

© Kluwer Academic Publishers 1972

Authors and Affiliations

  • C. Demandre
    • 1
  • A. Ben Abdelkader
    • 1
  1. 1.Laboratoire de Physiologie CellulaireUniversité de Paris VIParis 5èmeFrance

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