전분 과립 크기 분포의 분석 및 사양

요약

여기에 제시된 전분 과립 크기 분포의 재현 가능하고 통계적으로 유효한 측정을 위한 절차이며, 2파라미터 곱셈 형태를 사용하여 결정된 과립 로그노멀 크기 분포를 지정하는 절차이다. 식물 및 식품 과학 연구를 위한 그램 스케일 전분 샘플의 모든 과립 크기 조정 분석에 적용됩니다.

초록

모든 식물 원에서 전분은 크기와 모양의 범위가 다른 발생 주파수, 즉 크기와 모양 분포를 나타내는 다양한 크기 및 모양의 과립으로구성됩니다. 여러 유형의 입자 크기 조정 기술을 사용하여 결정된 전분 과립 크기 데이터는 과립 모양에 대한 민감도 및 과립 샘플 크기의 한계를 포함하여 일부 극복 할 수없는 체계적인 오류로 인한 일부 극복 할 수없는 체계적인 오류로 인한 통계적 유의부족으로 인해 종종 문제가됩니다. 전기 감지 영역 기술을 사용하여 전분 과립 크기 분포의 재현 가능하고 통계적으로 유효한 측정 절차를 설명하고, 향상된 정확도와 비교성을 갖춘 채택된 2파라미터 곱셈 형태를 사용하여 결정된 과립 로그노멀 크기 분포를 지정하는 절차를 설명했습니다. 그것은 그람 규모 전분 견본의 모든 과립 크기 분석에 적용되고, 그러므로, 전분 과립 크기가 전분 생합성 장치 및 기계장치에 의해 성형되는 방법에 대한 연구를 용이하게 할 수 있었습니다; 그리고 식품 및 산업 용도에 대한 전분의 특성과 기능에 미치는 영향. 대표적인 결과는 설명된 절차를 사용하여 고구마 전분 샘플의 과립 크기 분포의 복제 분석에서 제시됩니다. 우리는 또한 절차의 몇 가지 주요 기술적 측면, 특히 과립 로그노어 크기 분포의 곱셈 사양과 과립 골재에 의해 빈번한 조리개 막힘을 극복하기위한 몇 가지 기술적 수단에 대해 논의했습니다.

서론

전분 과립은 식물 광합성 및 저장 조직에서 두 개의 주요 예비 호모글루칸 폴리머, 선형 또는 희소하게 분진 아밀로오스 및 고분진 아밀요펙틴이 지질 및 단백질을 포함한 일부 사소한 구성 요소와 함께 질서 있게 포장되는 물리적 구조입니다. 다양한 식물 종의 전분 과립은 구체, 타원, 다발성발, 혈소판, 큐브, 큐비드 및 불규칙한 튜블러를 포함하여 많은 3차원 (3D) 모양 (ref.^1,2에서검토됨)을 나타낸다. 같은 조직이나 동일한 식물 종의 다른 조직에서도 다양한 발생 주파수를 가진 모양의 집합이있을 수 있습니다. 즉, 식물 종으로부터의 전분 과립은 특정 형상이 아닌 특성통계 적 형상 분포를 가질 수 있다. 비 균일하고 구형이 아닌 과립 모양으로 전분 과립 크기를 올바르게 측정하고 정의하기가 어렵습니다. 또한 식물 종의 동일한 조직에서 전분 과립은 특성 크기 분포를 나타내는 다른 비율, 즉 다양한 크기의 크기입니다. 이 크기 분포는 전분 과립 크기의 분석 및 설명을 더욱 복잡하게 만듭니다.

전분 과립 크기는 현미경, 침전/스테릭 필드 흐름 분획(Sd/StFFF), 레이저 회절 및 전기 감지 영역(ESZ)을 포함하여 여러 범주의 입자 크기 조....

프로토콜

1. 전분 샘플 준비

1. 확립된 절차에 따라 다양한 식물종의 전분 축적 조직으로부터 전분 시료 2개(또는 3개) 복제(예: 감자^15개,고구마^28개,밀알13,^29,옥수수 커널³⁰등)를 준비한다.
2. 아세톤 또는 톨루엔 3-4x로 전분 샘플을 철저히 세척하여 과립 응고를 최소화하고 완전히 건조시합니다.
   참고: 준비당 전분 1g 이상을 산출하는 추출 절차를 사용합니다. 각각 3개 또는 2개의 복제 추출물에서 각각 0.5g 의 알리쿼트 중 하나 또는 2개의 알리쿼트가 1개의 전분 추출물의 과립 크기 조정 분석을 위해 샘플링된다.

2. 전해질 준비

1. 복제 전분 샘플 (실행 당 100 mL 플러스 추가 100 mL)에 대한 네 가지 크기 실행에 대한 메탄올에 50g / L 리튬 염화물의 500 mL을 준비합니다. 바람직하게는, 농도 변동을 최소화하기 위해, 예를 들어, 한 번에 4~8L의 대용량 배치로 전해질을 만든다.
2. 얼음 이나 4 °C 캐비닛....

결과

시술을 검증하고 결정된 과립 크기 분포의 재현성을 입증하기 위해 고구마 전분 샘플의 복제 크기 조정 분석을 수행했습니다. 앞서 설명한^{시술(28)을}이용하여 유사한 발달연령에 사육라인 SC1149-19의 야전성 고구마로부터 의전시(S1 및 S2)를 제조하였다. 각 전분 추출물에서, 20.5 g 알리쿼트 (a 및 b)는 샘플링, 메탄올의 5 mL에 일시 중단 및 골재를 깰 저에너지 초음파의 여러 펄스로 초음파 처리. 전분 메탄올 서스펜션의 두 쌍의 각각은 전분 전해질 서스펜션을 만들기 위해 드롭 샘플링되었으며, 이는 상기 설명된 SOM을 사용하여 각각 125,000개의 과립을 사용하여 두 번(기술적 반복 실행)을 조정하였다. 각 단일 크기 조정 실행에 대해, 총 카운트가 ~65,000 및 ~125,000 이상에 도달하면, 표시된 차동 볼륨 크기 분포의 그래픽 기하학적 S.D.(s*)및 기하학적

토론

설명된 절차는 전분 과립 크기 분석을 위한 몇 가지 기존 방법에서 몇 가지 중요한 문제를 해결했습니다. 3D 과립의 부적절한 1D 또는 2D 크기 조정, 균일한 과립 모양으로 인한 크기 조정 측정의 왜곡, 제한된 과립 샘플 크기로 인한 재현성과 모호한 통계적 타당성, 부정확하거나 부적절한 사양(특히 평균 크기의 사용)을 포함하였습니다. 전분 과립의 3D 크기(볼륨)를 측정하고 과립 모양에 반응하지 않는 ESZ 기술을 사용합니다. 매우 큰 과립 샘플 크기(4 x 250,000)를 갖는 복제 분석에서 평균 과립 크기 분포를 도출하는 설계는 결과를 통계적으로 유효하고 재현할 수 있게 할 뿐만 아니라, 또한 기술적으로 크기 조정 정확도를 향상시키기 위해 집계및 손상된 과립에 의한 측정 왜곡을 완화합니다(아래 설명). 대표적인 결과에서 설명한 바와 같이, 절차를 사용하여 결정된 복제 분포의 평균에 대한 CV는 일반적으로 5% 미만으로 결과의 만족스러운 재현성을 나타낸다. 더욱이,

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
분석 비커	Beckman Coulter Life Sciences	A35595	스마트 기술(ST) 비커
조리개 튜브, 100 &마이크로; m	Beckman Coulter Life Sciences	A36394	MS4E
일회용 이송 피펫터용,	Fisher Scientific (Fishersci.com)	13-711-9AM	유사한 오리피스를 가진 다른 일회용 이송 피펫도 사용할 수 있습니다.
Fisherbrand 원추형 폴리프로필렌 원심분리기 튜브, 50ml	Fisher Scientific (Fishersci.com)	05-539-13	다른 유사한 유형의 튜브를 사용할 수 있습니다.
유리 비커, 150-250ml	Fisher Scientific (Fishersci.com)	02-540K	이 비커는 실행 사이에 조리개 튜브와 교반기를 세척하기 위한 메탄올을 포함하는 데 사용됩니다.
LiCl	Fisher Chemical	L121-100
메탄올	Fisher Chemical	A412-500	분석은 다량의 메탄올을 사용하므로 대량으로 구매합니다.
Mettler Toledo ML-T 정밀 저울	Mettler Toledo	30243412	해독도가 0.01 g - 1 mg인 다른 모든 정밀 저울이 작동합니다.
Multisizer 4e Coulter Counter	Beckman Coulter Life Sciences	B23005	이전 모델인 Multisizer 3도 매개변수를 약간 조정하여 사용할 수 있습니다. 4e 모델에는 100 μ M 조리개 튜브. 직경이 다른 다른 조리개 튜브는 회사에서 별도로 구입할 수 있습니다.
초음파 프로세서 UP50H	Hielscher 초음파 기술	UP50H	저전력 (< 50W) 출력도 사용할 수 있습니다. 특정 초음파 발생기에 대한 MS1 및 MS2 sonotrodes는 모두 5ml 메탄올에 전분 과립을 분산시키는 데 사용할 수 있습니다. 항상 가장 낮은 설정, 20% 진폭 및 0.1 또는 0.2 사이클을 먼저 사용하고 골재가 현탁액에서 유지되면 설정을 높입니다.