Method Article

تقدير الجلوكوز Bergmeyer للعينات الميكروبيولوجية

DOI:

10.3791/67126

⸱

January 17th, 2025

 ,  ,  , 
1Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Morelia, 2Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico Superior de Ciudad Hidalgo

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تقدير الجلوكوز Bergmeyer هو تقنية إنزيمية طيفية تستخدم بشكل أساسي في الاختبارات السريرية التي تقيس كمية الجلوكوز بدقة وحساسية. هنا ، نقدم بروتوكولا لاستخدام هذه الطريقة للعينات الميكروبيولوجية.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعد تركيز الجلوكوز مؤشرا رئيسيا على التمثيل الغذائي الخلوي ويمكن أن يشير إلى معدل التمثيل الغذائي الكلي ، والانحراف في استقلاب الجلوكوز ، وفي بعض الحالات ، كيف تقوم الخلايا بإقران استقلاب الجلوكوز في التمثيل الغذائي النشط. بالإضافة إلى ذلك ، فإن مستويات الجلوكوز داخل الخلايا وخارجها تدل على حالة التمثيل الغذائي الخلوي. تعتبر التقنيات الأنزيمية ، مثل قياس الجلوكوز في بيرجماير ، أكثر دقة وحساسية من التقنيات الأخرى ، مثل حمض ثنائي النيتروساليسيليك أو طرق التألق ، والتي تستخدم عادة في علم الأحياء الدقيقة. على الرغم من استخدامه بشكل أساسي في المجال السريري ، إلا أنه يمكن أيضا تطبيق قياس الجلوكوز في بيرغماير على أي خلية ولكن لم يتم الإبلاغ عنه بالتفصيل للبكتيريا أو الفطريات أو الخمائر أو الكائنات الحية الدقيقة الأخرى.

هنا ، نقدم منهجية لقياس الجلوكوز من عينات البكتيريا والخميرة باستخدام طريقة قياس الجلوكوز الأنزيمي Bergmeyer. تضمن الإجراء إنزيمات الجلوكوز أوكسيديز والبيروكسيداز وثنائي هيدروكلوريد أو ديانيسيدين محضنة عند 37 درجة مئوية لمدة 20 دقيقة ، تليها إضافة حمض الكبريتيك. ثم يتم قياس الامتصاص عند 545 نانومتر. من المهم تسليط الضوء على أنه على الرغم من أن هذه التقنية تمثل صعوبات في قياس التركيزات العالية من الجلوكوز (فوق 60 جم / لتر) ، فمن الممكن قياس التركيزات التي تقل عن 50 جم / لتر باستخدام عوامل التخفيف. هذا النهج الأنزيمي ذو قيمة للبحث والتحليل في علم الأحياء الدقيقة والمجالات العلمية الأخرى. إن دقة وحساسية الطريقة تجعلها مفيدة في الكشف عن التركيزات المنخفضة من الجلوكوز في العينات الميكروبيولوجية.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعمل الجلوكوز كمصدر أساسي للطاقة والكربون للعديد من الكائنات الحية الدقيقة ، بما في ذلك البكتيريا والخمائر والفطريات. تمتص هذه الكائنات الحية الدقيقة الجلوكوز من خلال الناقلات الموجودة على الغشاء خارج الخلية ، حيث تخضع لسلسلة من التفاعلات الكيميائية الحيوية داخل مسار التمثيل الغذائي لتحلل السكر ليتم تحويلها إلى بيروفات1. هناك تقنيات مختلفة لقياس كمية السكريات المختزلة مثل الجلوكوز. على سبيل المثال ، يمكن استخدام كاشف بنديكت2 ، أو استخدام 3،5-dinitrosalicylic acid (DNS) 3،4 ، أو طريقة الأنثرونا5 ، أو طرق حمض الفينول والكبريتيك

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. إعداد الحل

  1. تحضير 100 مل من عازلة الفوسفات 0.1 M. تزن 1.28 جم من فوسفات ثنائي هيدروجين البوتاسيوم (KH2PO4) و 0.1304 جم من فوسفات ثنائي البوتاسيوم (K2HPO4) وأضفهما إلى دورق زجاجي. الآن ، أضف 70 مل من الماء منزوع الأيونات (H2Odi) واضبط الرقم الهيدروجيني على 5.5 باستخدام 1 M حمض الهيدروكلوريك (HCl) أو هيدروكسيد البوتاسيوم (KOH). انقل المحلول إلى قارورة حجمية واضبط الحجم النهائي على 100 مل. بعد ذلك ، انقل المحلول إلى حاوية كهرمانية وقم بتخزين المحلول في درجة حرارة 4-8 درجات مئوية لمدة تصل إلى 3 أشهر.
    تنبيه: ارتد قفازات النتريل طوال عملية التحضير لمنع ملامسة الجلد والتلوث المحتمل ، حيث....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

كشف التحليل الطيفي الضوئي ل GOX-H2SO4 عن امتصاص أقصى واحد عند 529 نانومتر (λ كحد أقصى) (الشكل 2 أ) ، مع قيم امتصاص إضافية لوحظت عند 545 نانومتر. من خلال تحليل قيم الامتصاص بتركيزات الجلوكوز المختلفة ، حصلنا على خطية (R²) تبلغ 0.9977 ل λ529 نانومتر و R² من 0.9967 ل λ545 نانومتر (الشكل 2 ب). تشير الخطية ، ضمن نطاق معين ، إلى القدرة على تقديم نتائج تتناسب طرديا مع تركيز الجلوكوز في العينات. تم تقييم ذلك باستخدام معامل التحديد ، والذي يعكس .......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعد قياس الجلوكوز في وسط الاستزراع أمرا ضروريا لفهم النمو الميكروبي ونشاط التمثيل الغذائي ، حيث يعمل الجلوكوز كمصدر أساسي للطاقة للعديد من الكائنات الحية الدقيقة. في هذه الدراسة ، استخدمنا طريقة GOX-H2SO4 لقياس مستويات الجلوكوز بدقة في وسط الاستزراع ، بهدف تحسين العمليات الميكروبية في البكتيريا أو تخمير الخميرة. النتائج التي توصلنا إليها تتوافق مع تلك التي توصلنا إليها Yuen و McNeill11. ومع ذلك ، على عكسهم ، تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعلن أصحاب البلاغ عدم وجود تضارب في المصالح

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نحن ممتنون للتبرعات الجزئية من Tecnológico Nacional de México في دعوة 2023 و 2024 لتقديم مقترحات للبحث العلمي والتطوير التكنولوجي (16432.23-P y 19545.24-P). نود أن نشكر المجلس الوطني للعلوم الإنسانية والعلوم والتقنيات (CONAHCyT) على المنحة الدراسية التي حصلت عليها (رقم 832315) خلال دراسات الدكتوراه (IHRH) ، ونعرب عن امتناننا لمشاركة وتعاون Wendolyne Monroy-Martínez. تم إنشاء الشكل 1 باستخدام BioRender.com.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
1.5 مل أنبوب دقيقEppendorf-
2.0 مل أنبوب دقيقEppendorf-
CaCO3< / sub>Meyer471-34-1كربونات الكالسيوم
D-GlucoseMeyer50-99-7D-Glucose   ؛
DrybathFisherScientific11-718-4Serial 911NO251. كتلة العرض × العمق × الارتفاع مم / بوصة: 124 × 76 × 39 / 4.9 × 3.0 × 1.5
جلوكوز أوكسيديز إنزيمSigma AldrichG6125-50KU
H2< / sub>O-الماء منزوع الأيونات
H2< / sub>SO4< / sub>Meyer7664-93-9حمض الكبريتيك
HClماير7647-01-0حمض الهيدروكلوريدريك   ؛
K2< / sub>HPO4< / sub>Meyer7758-11-4فوسفات ثنائي البوتاسيوم
KH2< / sub>PO4< / sub>Meyer7778-77-0فوسفات أحادي البوتاسيوم
KOHMeyer1310-58-3هيدروكسيد البوتاسيوم
Lambda 35PerkinElmer-Spectrophotometer
Microtube أجهزة الطرد المركزي---
o-Dianisidine dihydrochlorideSigma AldrichD3252الكروموجينيك
بيروكسيدازSigma AldrichP8125-50KUمسحوق إنزيم
pH-meterHanna & nbsp ؛1131حنا 1170
أسيتات الصوديومماير127-09-3ماير
وزن الملاعق  ---
مسحوق

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Huang, W. C., Tang, I. C. Bacterial and yeast cultures: process characteristics, products, and applications. Bioprocessing for value-added products from renewable resources. New Technologies and Applications. , Elsevier. 185-223 (2007).
  2. Hernandez-Lopez, A., et al. Quantification of reducing sugars based on the qualitative tech....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Bergmeyer Glucose QuantificationGlucose Oxidase MethodMicrobiological SamplesGlucose ConcentrationEnzymatic Glucose AssayPeroxidase EnzymeSpectrophotometric AnalysisBacterial Glucose MeasurementYeast Glucose MeasurementIntracellular Glucose

Related Articles