A CSÍKI SZÉKELY MÚZEUM ÉVKÖNYVE 2005

Átírás

1 398

2 A CSÍKI SZÉKELY MÚZEUM ÉVKÖNYVE

3 400

4 A CSÍKI SZÉKELY MÚZEUM ÉVKÖNYVE 2005 II. TERMÉSZETTUDOMÁNYOK CSÍKI SZÉKELY MÚZEUM CSÍKSZEREDA,

5 Az Évkönyv megjelenését támogatták: Nemzeti Kulturális Alapprogram Illyés Közalapítvány Pro Professione Alapítvány Communitas Alapítvány OTP Bank Románia Határon Túli Magyar Tudományos Ösztöndíj-Program Sorozatszerkesztő: MURÁNYI JÁNOS A kötet szerkesztői: BÁLINT LAURA, RUSSU TIBOR A tanulmányokat szakmailag lektorálták: KOVÁCS TIBOR PhD. és HARTEL TIBOR ELTE, Állatrendszertani és Ökológiai Tanszék, Viselkedésökológiai Csoport ( old.) MAGURA TIBOR PhD. Hortobágyi Nemzeti Park Igazgatóság és VOJTKÓ ANDRÁS PhD. Eszterházy Károly Főiskola, Eger ( old.) FODORPATAKI LÁSZLÓ Dr. Babeş Bolyai Tudományegyetem, Kísérleti Biológia Tanszék ( old.) SZABÓ T. ATTILA DSc., FLS., Prof. habil. r., Balatonfüred ( old.) TÓTH KATALIN Dr. Marosvásárhelyi Orvosi és Gyógyszerészeti Egyetem ( és old.) Csíki Székely Múzeum, 2006 GYARMATI ZSOLT,

6 TARTALOM Előszó Prefaţă Foreword ALKALMAZOTT KÉMIA ALBERT CSILLA SALAMON ROZÁLIA CSAPÓ JÁNOS: FOSSZILIS anyagok korának meghatározása az aminosavak átalakulása és racemizációja alapján ÁLLATTAN DEMETER LÁSZLÓ MARA GYÖNGYVÉR: A mocsári béka (Rana arvalis) elterjedése és populációmérete a Csíki-medencében MÁTHÉ ISTVÁN BALÁZS ENIKŐ TÓTHMÉRÉSZ BÉLA URÁK ISTVÁN: A Mohos és a Lucs tőzeglápok futóbogár-faunájának összehasonlító vizsgálata NÖVÉNYTAN BÁLINT LAURA ORBÁN SÁNDOR: A Hargita-hegység, a Csíki-havasok és a Nagyhagymás bryoflorisztikai kutatásának áttekintése GYÖRGY ÉVA: A fény és a nedvesség hatására kialakult anatómiai sajátosságok tanulmányozása néhány zárvatermő növény levelében és szárában PÁLFALVI PÁL: A fiókás tyúktaréj Gagea spathacea (Hayne) Salisb. Erdélyben

7 RUSSU TIBOR: Északi és déli kitettségű területek erdei növényzetének összehasonlító vizsgálata a Csíki-medencében SZÉKELY GABRIELLA: Az édeskömény (Foeniculum vulgare Mill.) termesztésének lehetőségei a Csíki-medencében FÖLDTAN ÁSVÁNYTAN HIDROLÓGIA DEÉ NAGY ANIKÓ: Ásványok a könyvek között Teleki Domokos és Teleki Sámuel ásványgyűjteménye a Marosvásárhelyi Teleki Tékában JÁNOSI CSABA PÉTER ÉVA JÁNOSI KINCSŐ: Székelyföldi fürdők JÁNOSI KINCSŐ: A székelyföldi ásványvízkutatás irodalma WANEK FERENC: A Baróti Brassói Háromszéki-medencesor széntartalmú pliocén üledékeine kkutatástörténete. I. rész: a kezdetektől a XIX. század végéig A kötet szerzői

8 CONTENTS Előszó Prefaţă Foreword APPLIED CHEMISTRY ALBERT CSILLA SALAMON ROZÁLIA CSAPÓ JÁNOS: Determination of fossil materials age based on the transformation and racemization of amino acids ZOOLOGY DEMETER LÁSZLÓ MARA GYÖNGYVÉR: Distribution and dimensions of population of the moor frog (Rana arvalis) in the Csík / Ciuc Basin MÁTHÉ ISTVÁN BALÁZS ENIKŐ TÓTHMÉRÉSZ BÉLA URÁK ISTVÁN: Comparative Analysis of the carabid fauna of Mohos and Lucs peat bogs of the Carpathians (Romania) BOTANY BÁLINT LAURA ORBÁN SÁNDOR: Bryofloristocal researches in literatures regarding Harghita-, Ciucand Hăşmaşul Mare Mountains GYÖRGY ÉVA: Study of the anatomical spesifics developt as a response to the light and to the humidity in leaves and branches of flowering plants PÁLFALVI PÁL: Gagea spathacea (Hayne) Salisb. in Transylvania RUSSU TIBOR: Comparison of north and south sided area s vegetation in the Csík / Ciuc Basin forests

9 SZÉKELY GABRIELLA: Growing possibilities of the fennel in the Csík / Ciuc Basin GEOLOGY MINERALOGY HIDROLOGY DEÉ NAGY ANIKÓ: Minerals between books. The mineralogical collection of Teleki Domokos and Teleki Samuel at the Teleki Library in Târgu Mureş / Marosvásárhely JÁNOSI CSABA PÉTER ÉVA JÁNOSI KINCSŐ: Spas in the Szeklerland JÁNOSI KINCSŐ: The bibliography of mineral water research in Szeklerland WANEK FERENC: Research History of the Lignit-Bearinrg Pliocene Deposits in the Basin Chain Barót Brassó Háromszék. 1 st Chapter: From the beginning to the end of the 19 th century Authors

10 CUPRINS Előszó Prefaţă Foreword CHIMIE APLICATĂ ALBERT CSILLA SALAMON ROZÁLIA CSAPÓ JÁNOS: Datarea materialelor fosile folosind ca metodă determinarea gradului de racemizare a aminoacizilor ZOOLOGIE DEMETER LÁSZLÓ MARA GYÖNGYVÉR: Distribuţia şi dimensiunile de populaţie a broaştei de mlaştină (Rana arvalis) în Depresiunea Ciucului MÁTHÉ ISTVÁN BALÁZS ENIKŐ TÓTHMÉRÉSZ BÉLA URÁK ISTVÁN: Studiu comparativ al faunei de Carabidae din Tinoavele Mohoş si Luci BOTANICĂ BÁLINT LAURA ORBÁN SÁNDOR: Cercetarea literaturii briofloristice din zona Munţilor Harghita, Ciuc şi Hăsmaşul Mare GYÖRGY ÉVA: Studiul caracterelor anatomice în frunze şi tulpini determinate de factorul fotic şi hidric la câteva angiosperme PÁLFALVI PÁL: O staţiune nouă a speciei Gagea spathacea (Hayne) Salisb. în Transilvania

11 RUSSU TIBOR: Analiza comparativă a vegetaţiei forestiere de pe suprafeţele nordice şi sudice din Bazinul Ciuc SZÉKELY GABRIELLA: Posibilităţile de cultivare a feniculului în Bazinul Ciuc GEOLOGIE MINERALOGIE HIDROLOGIE DEÉ NAGY ANIKÓ: Minerale între cărţi. Colecţia mineralogică a lui Teleki Domokos şi Teleki Sámuel de la Biblioteca Teleki din Târgu Mureş / Marosvásárhely JÁNOSI CSABA PÉTER ÉVA JÁNOSI KINCSŐ: Băile din Secuime JÁNOSI KINCSŐ: Bibliografia cercetării resurselor de ape minerale din Secuime WANEK FERENC: Istoricul cercetării depozitelor pliocene cu cărbuni din complexul de bazine Baraolt Braşov Trei Scaune Autorii volumului

12 KÖSZÖNTJÜK AZ OLVASÓT! Kiadványunk első, 2004-es megjelenése után örömmel nyújtjuk át a Csíki Székely Múzeum Évkönyve második kiadásának két kötetét. Amit a kezdetekkor reméltünk, most már megvalósulni látszik: sikerül hagyománnyá tennünk az évkönyv évenkénti megjelentetését, idővel sorozattá fejlesztve azt. A sorozatok elé természetes módon állítható alapkövetelmény, hogy az egyes megjelenések legalább azonos színvonalon mozogjanak, persze még jobb, ha egyre emelkedő szintet ütnek meg. A 2004-es első évkönyv mint minden kezdet hiányosságokat mutatott, mind tartalmi, mind formai tekintetben. De kedvező fogadtatása a velejáró javító szándékú észrevételekkel együtt továbblépésre ösztönzött. Magától értődő célunk a második kiadás előkészítése folyamán a gyerekcipőből való kilépés volt. Tematikus szerkezeti egységekbe tagoltuk a kéziratokat, gazdagabb tartalomra törekedtünk megtartva az igényes kivitelezést: az Olvasó döntse el, mennyiben sikerült ez. Az is világos számunkra, hogy ez a két kötet is lehetett volna tartalmasabb, anyagában változatosabb fájó pont a néprajzi tárgyú írások hiánya. A kiadó által felkért szerzők zömmel készségesen bocsátották rendelkezésünkre tanulmányaikat, amit ez úton is köszönettel nyugtázunk. Az egyetlen megkötésünk az volt, hogy a dolgozatok tárgya kapcsolódjék Csíkszékhez, a székelységhez, vagy tágítva a kört: Erdélyhez. A különböző szakterületek eltérő tárgyalási sajátosságai (hivatkozások, irodalom, jegyzetek, mellékletek stb.) okán továbbra is indokoltnak láttuk a társadalomtudományi, illetve a természettudományi írások különálló kötetekben való közreadását. Ezen túlmenően mégis arra törekedtünk, hogy a két kötetnek kölcsönös kompromisszumok árán közös arculatot biztosítsunk. Megelégedésünkre fog szolgálni, ha az Olvasó méltányolja abbéli igyekezetünket, hogy szakmailag értékes dolgozatokat, figyelmesen gondozott szöveget, igényes nyomdai kivitelezésű munkát tegyünk asztalára. Természetesen 2006-os évkönyvünkkel a mostani teljesítményt is szeretnénk meghaladni: ebben továbbra is számítunk a jelen két kötet szerzőinek és magától értődően újabb munkatársak jövőbeli közreműködésére és segítségére. GYARMATI ZSOLT, a Csíki Székely Múzeum igazgatója MURÁNYI JÁNOS főszerkesztő 409

13 LECTORI SALUTEM! După prima apariţie (în 2004) a publicaţiei noastre, înmânăm cu bucurie cele două volume ale noii ediţii a Anuarului Muzeului Secuiesc al Ciucului. Ceea ce la început părea doar o speranţă, începe să prindă contur: să creem prin apariţia anuală a anuarului tradiţia unei serii de publicaţii ştiinţifice veritabile. Cerinţa fundamentală ce se ridică în faţa seriilor de acest gen, este ca fiecare apariţie să atingă cel puţin nivelul celei precedente, fireşte e de preferat să-l şi depăşească. Primul anuar din 2004 ca orice început prezenta unele lacune, atât prin conţinut, cât şi prin formă. Dar primirea sa favorabilă însoţită de observaţii binevoitoare ne-a îndemnat să stăruim în iniţiativa noastră. În cursul pregătirii celei de-a doua ediţii ne-am propus să eliminăm pe cât este posibil aceste deficienţe. Studiile au fost clasificate în capitole tematice, am râvnit la un conţinut mai bogat, păstrând aceeaşi prezentare exigentă: rămâne ca Cititorul să decidă în ce măsură am reuşit. Suntem conştienţi de faptul că şi aceste două volume ar fi putut să fie mai consistente şi tematic mai variate nu putem decât regreta lipsa unor studii etnografice. La rugămintea editorului autorii ne-au pus la dispoziţie cu solicitudine lucrările lor, fapt pentru care le aducem şi pe această cale mulţumirile noastre. Singura condiţie a fost ca din punct de vedere tematic studiile să abordeze fenomene din zona Ciucului, din Secuime sau lărgind orizontul: din Ardeal. Trăsăturile specifice ale diferitelor domenii (referinţele, bibliografiile, sistemul de adnotare, anexele etc.) justifică decizia de a include în volume separate studiile de ştiinţe sociale, respectiv cele de ştiinţele naturii. Dincolo de aceste diferenţe, ne-am străduit ca făcând unele compromisuri bilaterale cele două volume să primească totuşi o înfăţişare comună. Va fi spre satisfacţia noastră dacă Cititorul va aprecia intenţia redactorilor de a aşeza pe masă studii de o reală valoare ştiinţifică, texte migălos îngrijite, volume cu o execuţie tipografică exigentă. Fireşte, cu ocazia editării anuarului din 2006 dorim să depăşim şi prezenta performanţă muncă în care contăm şi în viitor pe contribuţia autorilor din cele două volume, şi bineînţeles pe cea a unor noi colaboratori. GYARMATI ZSOLT, directorul Muzeului Secuiesc al Ciucului MURÁNYI JÁNOS redactor şef 410

14 WELCOME, DEAR READER! After the first publication from 2004, we are pleased to hand over the two volumes of the second publication of Ciuc Szekler Museum s Yearbook. Our hopes from the beginning seem to be fulfilled: we succeeded in publishing the yearbook regularly every year, in developing it into a serial publication. Our basic requirement is the equivalent value level of the publications, or, of course, they may raise to a higher level. The yearbook of 2004 had like every beginning some shortcomings both formal and contentual. But the favourable reception together with the benevolent remarks made us step forward. Our natural aim for the second publication was to grow up to a higher standard. We arranged the manuscripts into thematic structures, aspired to richer content and kept the exacting execution: the Reader should decide how much we succeeded in reaching our aims. It is clear for us as well that these two volumes could have been richer in content. We also miss the ethnographical publications in the yearbook. A high number of authors requested by the publisher readily agreed with putting their study at our disposal and we would like to thank them in this way. The only specification was that the subject of the studies should be connected with Ciuc / Csík region, with the Szeklers or enlarging the circle: with Transylvania. Because of the different ways of presentation of the various fields of research (references, literature, notes, supplements etc.) we continuously see the publication of the studies in the two volumes, sociologic and natural science, justified. What is more, we wanted to assure the two volumes, through mutual compromises, a common aspect. We will be satisfied if the Reader appreciates the valuable studies, the carefully written text and the exacting printing. Of course, we would like to rise above our accomplishment in 2006, and in this way we continuously count on the help of the present two volumes authors and on new collaborators in the future. ZSOLT GYARMATI manager of the Csík Szekler Museum JÁNOS MURÁNYI editor-in-chief 411

15 412

16 ALKALMAZOTT KÉMIA APPLIED CHEMISTRY CHIMIE APLICATĂ 413

17 414

18 A CSÍKI SZÉKELY MÚZEUM ÉVKÖNYVE ALBERT CSILLA SALAMON ROZÁLIA CSAPÓ JÁNOS FOSSZILIS ANYAGOK KORÁNAK MEGHATÁROZÁSA AZ AMINOSAVAK ÁTALAKULÁSA ÉS RACEMIZÁCIÓJA ALAPJÁN Abstract: [Determination of fossil materials age based on the transformation and racemization of amino acids] Racemization of free amino acids is considerably lower than that of amino acids bound in peptide. In the same experimental conditions, the rate of racemization of free amino acids is only 20 80% of that of peptide bound amino acids. When using to traditional protein hydrolysis, racemization was 1,2 1,6 times as high as that obtained at high temperatures ( o C), under conditions ensuring total hydrolysis of the protein. This lower degree of racemization may be explained by the fact that, at high temperatures, the protein hydrolyses more rapidly into free amino acids and the racemization of free amino acids is considerably slower that of amino acids bound in polypeptides. When hydrolysis is conducted at lower temperatures for longer times, the amino acids bound in the peptide chain are exposed for a longer time to the effects actually causing racemization. As a result, we may say that any factor which speeds up hydrolysis, will lower the degree of racemization. High temperature hydrolysis (at 160 o C for 45 to 60 minutes, at 170 o C for minutes and 180 o C for 30 minutes) are recommended for those who would like to hydrolyse the protein for short times and to determine the degree of racemization occurring in the polypeptide chain, but do not wish to use enzyme hydrolysis. After developing protein hydrolysis method with low racemization, a method has been developed to determine the age of fossil bone samples based on amino acid racemization (AAR). Approximately one hundred fossil bone samples of known age from Hungary were collected and analysed for D- and L-amino acids. As the racemization of amino acids is affected by temperature, ph, metal content of the soil, and time passed since death, these factors were eliminated by comparing the estimated age to age determined by the radiocarbon method. Determining the D- and L- amino acid contents in samples of known age, determining the half life of racemization and plotting the D/L ratio as a function of time, calibration curves were obtained. These curves can be used for the age estimation of samples after determining their D- and L- amino acid content. The D/L ratio for 2 to 3 amino acids was determined for each sample and the mean value of estimated ages based on calibration curves was considered to estimate age of the fossil samples. After this a method for evaluation of age of wool carpets and textiles was developed based on the age dependent alteration of amino acid composition of proteins. Samples of 23 wool carpets and textiles of known age, obtained from the Hungarian Museum of Industrial Arts and the Hungarian National Museum were analysed for amino acid content. Results were compared with data obtained for contemporary, untreated wool and wool carpet. The cysteic acid content of wool increased with age. The contemporary wool carpet contained 0,31 g of cysteic acid in 100 g of protein. Comparable figures were 1,87 g for 550-year old carpet and 4,01 4,39 g for the year old wool carpets. Cystine content decreased with age corresponding figures being 7,88, 3,12, 1,19 0,97, respectively. Corresponding contents of methionine were 0,43, 0,21, and 0,20 0 and for tyrosine were 3,07, 2,11 and 0,20 0. Prediction equations were developed as linear regressions of age of wool on cysteic acid, cystine and tyrosine con- 415

19 ALBERT CSILLA SALAMON ROZÁLIA CSAPÓ JÁNOS tents. The 95% confidence intervals of estimates for two samples of unknown age were estimates plus or minus 30 and 38 years. Keywords: Amino acids, ion exchange column chromatography, IEC, high performance column chromatography, HPLC, analytical methods, protein hydrolysis, age determination, racemization of amino acids, oxidation and deterioration of amino acids. Rezumat: [Datarea materialelor fosile folosind ca metodă determinarea gradului de racemizare a aminoacizilor] În procesul de determinare a L şi D aminoacizilor din proteine etapa principală din proces este hidroliza proteinelor. În procesul de analiză este necesară eliminarea posibilităţii modificărilor structurale (racemizare) deoarece acestea ar duce la rezultate eronate. Din acest scop am dezvoltat o metodă nouă de hidroliză cu durată minimă la o temperatură mai mare, astfel am redus la minim fenomenul de racemizare, iar pe de altă parte am putut determina cantitatea exactă a aminoacizilor cu tendinţa de oxidare. Principiul metodei este o hidroliză la temperatura de 170 C, pe o durată de 30 minute, folosind ca agent de hidroliză acid clorhidric cu concentraţia de 6 M. După ce am dezvoltat această metodă de hidroliză, am prelevat 150 de probe de oase fosile din diferite laboratoare din Ungaria a căror vârstă a fost determinată anterior de către laboratorul din Debrecen cu metoda radiocarbonului. Am determinat conţinutul în L- şi D- aminoacizi a acestor probe cu cromatografie de lichid de înaltă performanţă (HPLC) după derivatizare. Din rezultatul obţinut am determinat raportul dintre aminoacizi D şi L, cu ajutorul cărora am construit curbe de calibrare în funcţie de timp. Curbele de calibrare le-am utilizat pentru determinarea vârstei oaselor fosile. Deoarece racemizarea aminoacizilor este influenţată nu numai de timpul decurs după moartea organismului ci şi de alţi factori, cum ar fi temperatura, ph-ul si conţinutul de microelemente ale solului, etc., ca metoda de etalonarea pentru datarea am utilizat metoda cu radiocarbon. Această metodă fiind considerată o metodă absolută de datare, am reuşit excluderea erorilor datorate factorilor de mediu ce influenţează viteza de racemizare. Din analiza a L şi D aminoacizilor a rezultat că pentru datare aminoacizii cel mai indicaţi sunt: histidina, fenilalanina, acidul aspartic, acidul glutamic, alanina, izoleucina şi valina. Explicaţia este, pe de o parte că oasele fosile având vârsta mai mare de de ani au un conţinut ridicat de aminoacizi menţionaţi, pe de altă parte aceşti aminoacizi sunt uşor detectabili prin HPLC. În decursul cercetării am determinat timpul de înjumătăţire prin racemizare şi am categorizat aminoacizi pe baza acestor timpi. Histdina, fenilalanina şi acidul aspartic se pot folosi pentru datarea probelor mai tinere, cu vârsta cuprinsă între ani, acidul glutamic şi alanina pentru datarea probelor cu vârsta cuprinsă între ani, iar izoleucina şi valina pentru probe cu vârsta cuprinsă între ani. Analizând exactitatea metodei noastre de datare am constatat că pentru probele cu vârsta cuprinsă între ani, analizând un singur aminoacid eroarea este între limitele ± ani, analizând mai mulţi aminoacizi eroarea de datare se poate restrânge la ± ani. Conţinutul ridicat în cistină comparativ cu oase a probelor de lână, unghie, copită ne-a furnizat o posibilitate pentru elaborarea unei noi metode de datare a covoarelor şi a materialelor textile din lână. Din Muzeul de Artizanat şi din Muzeul Naţional Maghiar am împrumutat pentru analize 23 de obiecte din material textil şi covoare cu vârste cunoscute şi am determinat conţinutul lor în aminoacizi. Comparând rezultatele de analiză cu rezultatele similare ale analizelor efectuate pentru textile contemporane din lână neprocesată, am observat creşterea de acid cisteinic concomitent cu scăderea conţinutului de cistină, metionină şi tirozină 416

20 Fosszilis anyagok korának meghatározása cu vârsta probei. Calculând raportul acid cisteinic/cisteină (R) au rezultat că pentru probele cu vârsta cuprinsă între ani acest raport a fost de de ori mai mare decât pentru lână, respectiv de ori mai mare decât pentru covor contemporan. Curbele de etalonare obţinute prin reprezentarea variaţiei în timp a raportului R şi a conţinutului de acid cisteinic, cistină, metionină şi tirozină, pot fi utilizate pentru datarea covoarelor şi textilelor din lână având vârstă necunoscută. Cuvinte cheie: aminoacizi, cromatografia cu schimbători ionici, IEC, cromatografia de mare performanţă a lichidelor, HPLC, metode analitice, hidroliza proteinelor, datarea obiectelor, racemizarea aminoacizilor, oxidarea şi descompunerea aminoacizilor. A pontos kormeghatározás rendkívül fontos a régész számára, mert egyrészt lehetővé teszi a vizsgált időszak objektív meghatározását, mely egy adott környezetben bizonyos kulturális vagy technológiai szint eléréséhez szükséges, másrészt a pontos kormeghatározás nélkülözhetetlen ahhoz, hogy megértsük miként terjedtek szét az ismeretek a Földön, vagy kijelenthessük, hogy az ismeretek a különböző területeken egymásra épülve, egymás kölcsönhatásában vagy egymástól függetlenül alakultak ki. A legkorábbi időpont, melyet történeti kormeghatározással pontosan be tudunk azonosítani, Kr. e. 3100, az egyiptomi első dinasztia uralma, melyre egy keltezhető csillagászati esemény alapján tudtak következtetni, amit több mint egy évezreddel később jegyeztek fel. A Krisztus előtti harmadik évezredet megelőző korokra vonatkozóan a régészet csaknem kizárólag a radiokarbon kormeghatározásra van utalva, ezzel az eljárással a keltezhetőség határát mintegy évre sikerült kitolni. A módszer csak széntartalmú anyagok esetében alkalmazható, és nem alkalmazható évnél idősebb minták esetében sem, illetve kis széntartalmú anyagokból (agancs, csont, kagylóhéj) igen nagytömegű minta szükséges a módszerhez, amit a régész a legtöbb esetben nem engedhet meg magának. Míg az előbbi anyagokból kb. 0,2 0,5 kg anyag szükséges a radiokarbon kormeghatározáshoz, addig az aminosav racemizáción alapuló kormeghatározás 1 2 gramm jól konzerválódott vagy fiatalabb minták esetében milligramm fehérjetartalmú anyagból is elvégezhető. Ez utóbbi módszer igen nagy előnye még az is, hogy a kormeghatározás idejét ezer évig is ki lehet tolni, tehát ez a módszer még ott is használható, ahol a radiokarbon kormeghatározás már szóba sem jöhet. Fentiek miatt régész kollégáink ösztönzésére az izoleucin epimerizációját és a többi fehérjealkotó aminosav recamizációját felhasználva módszert dolgoztunk ki fosszíliák korának meghatározására. Az általunk kidolgozott, munkahelyünk adottságaihoz alkalmazott, aminosav racemizáción, illetve epimerizáción alapuló kormeghatározási módszer egy olyan vizsgálat, melyet Magyarországon és Romániában tudomásunk szerint még senki sem alkalmazott, a fehérjealkotó aminosavak többségét pedig mi használtuk fel elsőként a világon 417

21 ALBERT CSILLA SALAMON ROZÁLIA CSAPÓ JÁNOS csoportosan kormeghatározásra. Segítségével adatokat kaphatunk régen élt emberek és állatok csontjai koráról, segítve ezzel a régész munkáját. A D-alloizoleucin és a lassú racemizációs idejű aminosavakkal a év közti fehérjetartalmú régészeti leletek, a lassú és közepes racemizációs idejű aminosavak segítségével pedig az év közötti csontleletek korát tudtuk az analitikai módszer hibahatárának (D-allo-izoleucin esetében 3%, a többi aminosav esetében 5 10%) meghatározni. A D- és az L-aminosavak szétválasztására és meghatározására újabban a nagyhatékonyságú folyadékkromatográfiát, korábban pedig egy általunk kidolgozott, a diasztereomer dipeptidek szétválasztásán alapuló ioncserés oszlopkromatográfiás módszert használtunk fel. Az év közötti csontminták korának meghatározására a kéntartalmú aminosavak oxidációjával és a tirozin bomlásának nyomon követésével próbálkoztunk. Ez utóbbi próbálkozásunk oda vezetett, hogy módszert dolgoztunk ki a nagy cisztintartalmú gyapjúból készült szőnyegek, ruhák és díszítések korának becslésére. Jelen írásunk terjedelme nem teszi lehetővé, hogy az aminosav racemizáció vizsgálatának kezdeteiről, a racemizáció mechanizmusáról, a fogakban és a csontokban lejátszódó változásokról a D- és L-aminosavak szétválasztására és meghatározására kidolgozott módszerekről beszámoljunk. Nincs mód arra sem, hogy ismertessük az általunk kidolgozott minimális racemizációval járó, rövid ideig, magas hőmérsékleten végzett fehérjehidrolízissel kapott eredményeinket, melyek különösen hasznosíthatók régészeti leletek D- és L-aminosavainak meghatározására. Amennyiben ez a téma felkelti a Tisztelt Olvasó érdeklődését, szívesen elküldjük az e helyre szánt mintegy 14 oldalas irodalmi összefoglalót és a hozzá tartozó mintegy címből álló irodalmi hivatkozást. Célunk e cikk megírásával az is volt, hogy felhívjuk régész kollégáink figyelmét az általunk kidolgozott módszerekre, bátorítva őket az együttműködésre. 1. Fehérjetartalmú régészeti leletek korának meghatározása az aminosavak racemizációja alapján 1.1. Anyagok és módszerek A laboratóriumba beérkező csontmintából tisztítással és mosással távolíthatók el a föld, talaj és egyéb szennyeződések. Ezt követi a szobahőmérsékleten való szárítás, őrlés majd homogenizálás. A mintát 0,1 mólos sósavval szuszpendáljuk és a fehérje bomlásából keletkezett aminosavakat kioldjuk a mintából. Szűrés után a szabadaminosav-tartalmú frakciót hűtőszekrényben tároljuk, a fehérjét tartalmazó szűrési maradékot megszárítjuk, majd 418

22 Fosszilis anyagok korának meghatározása ismételten homogenizáljuk. A nyersfehérje-tartalmat Kjel-Foss típusú gyorsnitrogén elemzővel határozzuk meg, majd a fehérhét 6 M-os sósavval 110 C-on 24 órán át hidrolizáljuk. A hidrolízis befejeztével a sósavat liofilezéssel eltávolítjuk a mintából, majd a vizes feloldás során kivált szilikátokat centrifugálással választjuk el a szabadaminosav-tartalmú folyadéktól. Az oldat ph-ját tömény nátrium-hidroxiddal ph = 9-re állítjuk be, majd a kivált kalcium- és magnézium-, valamint nehézfémsó-hidroxidokat szűréssel vagy ismételt centrifugálással különítjük el a szabad aminosavaktól. A hidroxidok eltávolítása után a ph-t azonnal 6 és 7 közé állítjuk be, majd az így kapott oldatot szárazra pároljuk liofilezéssel. A kapott anyag már készen áll a D- és L-aminosavak, valamint az izoleucin és a D-allo-izoleucin meghatározására. Az izoleucin és a D-allo-izoleucin meghatározása LKB-4101-es típusú automatikus aminosavanalizátorral történt. Az aminosavak D- és L-változatainak meghatározása történhet nagy hatékonyságú folyadékkromatográfiával és ioncserés oszlopkromatográfiával diasztereomer dipeptid formában. A Kaposvári Egyetem Állattudományi Kara Kémiai Intézetének laboratóriumi lehetőségeit figyelembe véve kísérleteink kezdetekor az általunk kidolgozott ioncserés oszlopkromatográfiás módszert alkalmaztuk a D- és L-aminosavak diasztereomer dipeptid alakban történő elválasztására. E módszerrel a D- és L-aminosavak szétválasztása és meghatározása az alábbi lépéseket tartalmazza: a minta előkészítése; a mintában lévő fehérje sósavas hidrolízise; az aminosavak szétválasztása ioncserés oszlopkromatográfiával; a diasztereomer dipeptidek szintézise; a diasztereomer dipeptidek szétválasztása és meghatározása; A módszer leglényegesebb pontja a diasztereomer dipeptidek szintézise és szétválasztása. A védőcsoport (tercier-butil-oxi-karbonil-csoport, BOC) és az aktív észter, (N-hidroxi-szukcinimid, ONSU) kiválasztása után annak eldöntése következett, hogy melyik legyen az acilező aminosav a rendelkezésre álló fehérjeépítő aminosavak közül. Mivel szükségszerű, hogy az acilező aminosav aszimmetria centrummal rendelkezzen, valamint a kapcsolás a lehető legrövidebb időt vegye igénybe, a választás az alaninra (Ala) esett. Szintetizáltuk a tercier-butil-oxi-karbonil-l-alanin-n-hidroxi-szukcinimid aktív észtert, mely segítségével alanil diasztereomer dipeptideket hoztunk létre. A dipeptidek szétválasztására végzett kísérletekből kiderült, hogy azok még az aszparaginsav esetében is az Ala után jelennek meg a kromatogrammon, tehát az elválasztás legalább 1 1,5 órát vesz igénybe. Fentiek miatt szintetizáltuk a bis-tercierbutil-oxi-karbonil-l-cisztin-bis-n-hidroxi-szukcinimid észtert remélve azt, hogy 419

23 ALBERT CSILLA SALAMON ROZÁLIA CSAPÓ JÁNOS a perhangyasavas oxidációt követően keletkezett 2-szulfonsav alanil diasztereomer dipeptideket a semleges ill. bázikus aminosavaknál gyorsabban lehet meghatározni. Az aktív észterek szintézise után kristályos aminosavakból, ill. az aminosav-analizátoron elválasztott egyes aminosavakból előállítottuk a diasztereomer dipeptideket, majd szétválasztottuk őket az LKB-4101-es típusú automatikus aminosav-analizátorral. Mindkét diasztereomer dipeptid formában történő elválasztási módszer alkalmas a legalább 1%-ban jelenlévő D- (vagy L-) aminosav kimutatására a 99%-ban szereplő L- (vagy D-) aminosav mellett. Ezt követően két módszert hasonlítottunk össze az α-aminosav enantiomerek szétválasztására és meghatározására. Az első módszer szerint o-ftálaldehiddel (OPA) és az optikailag aktív 2,3,4,6-tetra-O-acetil-1-tio-ß-glükopiranoziddal történő származékképzés után fordított fázisú folyadékkromatográfiával határoztuk meg a D-aminosavakat. A származékképzés során a reakció szobahőmérsékleten néhány perc alatt lejátszódik, és a kapott származékok igen stabilak. A képzett diasztereomerek szelektivitása a lizin és az ornitin kivételével különösen jónak mondható. A származékok fluoreszcenciás gerjesztési és emissziós maximuma 342 és 410 nm volt. A kimutathatóság határa fluoreszcens detektor esetén 2 pmol, elektrokémiai detektor esetén pedig 1 pmol volt az aminosavak többségére. Ezután kipróbáltuk az α-aminosav enantiomerek szétválasztására és meghatározására, valamint az iminosavak szelektív meghatározására az 1- (9-fluorenil)etil kloroformáttal történő származékképzés után kapott származékokat fordított fázisú kromatográfiával. Rendkívüli előnye az alkalmazott eljárásnak az, hogy a reagens mindkét enantiomerjének (+ FLEC és FLEC) használatával megnő a csúcsok azonosításának megbízhatósága, mivel a reagens másik enantiomerjével végezve el a származékképzést, megváltozik a diasztereomer származékok eluciós sorrendje. A D- és az L-hidroxiprolin cisz- és transz- módosulatát a módszerrel tökéletesen el lehet választani egymástól. Mindkét módszer segítségével meghatároztuk a szabad aminosavak valamint a fehérjék racemizációját a folyadék- és gázfázisú hidrolízis során, valamint elvégeztük néhány ismert korú csontminta D- és L-aminosav-tartalmának meghatározását. Három különböző korú csontminta esetében (a kort radiokarbon módszerrel határozták meg) kapott vizsgálataink eredményeit az 1. táblázat tartalmazza. 420