سبتمبر 7, 2018
نقدم بروتوكول بسيط ويمكن الاعتماد عليها لقياس محتوى الحديد في الأنسجة النباتية باستخدام الأسلوب الأزرق البروسية اللونية.
فقط من الناحية الطبية يمكن أن يساعد في الإجابة على سؤال رئيسي في مجال علم الأحياء. مثل كيف يمكننا بسهولة تحديد الحديد في العينات الأساسية للبيولوجيا. المشروع الرئيسي لهذه التقنية هو أنها سهلة الإنتاج وتقنية دقيقة للغاية لقياس الألوان.
أثناء تفضيل هذه التقنية ، يجب تجنب تلوث الحديد. سيساعدك العرض المرئي لهذه الطريقة على فهم خطواتها المختلفة. لبدء هذا الإجراء ، قم بإعداد أواني بحجم خمسة سنتيمترات في خمسة سنتيمترات عن طريق ملئها بوسط وعاء قياسي.
ازرع بذرة تبغ واحدة في كل وعاء. انقل النباتات إلى غرفة نمو في درجة حرارة ثابتة ، في ظل ظروف نهار طويل تبلغ 23 درجة مئوية. قم بالري بماء الصنبور حتى يتم تصريف المياه من الأصيص ، وقم بزراعة النباتات لمدة 50 يوما تقريبا.
بعد هذا الوقت ، ابدأ علاجات الحديد في الري بتركيزات مناسبة للتجربة. قم بري النباتات بهذا المحلول كل يومين لمدة ستة إلى ثمانية أيام. ثم افصل الأوراق عن الجذع يدويا ، مع التأكد من عدم استخدام أي معدات معدنية.
باستخدام زجاجة رذاذ مملوءة بالماء المقطر المزدوج ، نظف كل ورقة. جفف الأوراق على منشفة ورقية ، ثم انقلها إلى كيس ورقي. ضع الأكياس المملوءة بالأوراق في فرن ، واضبطها على درجة حرارة ثابتة تبلغ 80 درجة مئوية ، لمدة يومين إلى ثلاثة أيام.
نظف الهاون والمدقة مرتين بمحلول حمض الهيدروكلوريك بنسبة 4٪. واستخدم ورق ترشيح حتى يجف. باستخدام الهاون والمدقة ، سحق الأوراق الجافة إلى مسحوق.
ثم انقل المسحوق إلى أنابيب بلاستيكية معقمة سعة 15 مل. أولا ، قم بوزن قارورة تلألؤ جديدة مختومة سعة 20 مليلتر بدون غطاءها. إما أن تلاحظ الوزن أو الفارغة.
ثم نضيف الأوراق المسحوقة. قم بوزن العينة في القارورة ، ولاحظ الوزن. استخدم الصوف الصخري لإغلاق القارورة.
قم بوزن ثلاث قوارير إضافية دون إضافة عينات ، لاستخدامها كعناصر تحكم ، مع تدوين كل وزن. بعد ذلك ، انقل العينة وقوارير التحكم إلى الفرن. حرق الأوراق كما هو موضح في بروتوكول النص.
بعد ذلك ، اترك العينات تبرد إلى حوالي 100 درجة مئوية. باستخدام القفازات والملاقط الثقيلة ، قم بإزالة العينات من الفرن ، وتأكد من تثبيت القارورة من الخارج. ضع القوارير على سطح مستو.
قم بإزالة الصوف الصخري وأغلق القوارير بأغطيتها الأصلية. بعد ذلك ، قم بوزن قوارير التحكم الثلاثة ، واحسب متوسط زيادة وزنها. إذا كانت زيادة الوزن تساوي أو تزيد عن 1٪ من وزن الرماد ، فاستخدم هذه القيمة كتقدير لخطأ القياس.
تزن أنبوبا بلاستيكيا سعة 15 ملليلترا. إما أن تسجل الوزن أو تفارغ الميزان. ثم انقل الرماد إلى الأنبوب.
سجل هذه القيمة ، وهي وزن الرماد. بعد ذلك ، أضف خمسة ملليلتر من محلول حمض الهيدروكلوريك المولي إلى الرماد. قم بتصفية الرماد من خلال مرشح 22 ميكرومتر.
ثم أضف خمسة ملليلتر إضافي من محلول حمض الهيدروكلوريك المولي الواحد من خلال نفس المرشح ، مما يؤدي إلى حجم عينة نهائي يبلغ 10 ملليلتر. بعد ذلك ، قم بإزالة أربعة ملليلتر من كل عينة للقياس عن طريق التحليل الطيفي الذري. وحدد تركيز الحديد لكل جرام من الرماد كما هو موضح في بروتوكول النص.
للبدء ، أضف أربعة جرامات من فيروسيانيد البوتاسيوم إلى 100 مل من الماء المقطر المزدوج ، لتحضير المحلول الأزرق البروسي. دوامة للخلط ، وتخزينها على حرارة 4 درجات مئوية حتى تصبح جاهزة للاستخدام. عندما تكون جاهزا للاستخدام ، امزج 50 مل من المحلول الأزرق البروسي مع 50 مل من حمض الهيدروكلوريك المولي ليكون بمثابة محلول فارغ.
بعد ذلك ، استخدم ماصة لخلط 0.5 مل من العينة التي تم الحصول عليها مسبقا ، مع 0.5 مل من المحلول الأزرق البروسي. دع هذا الخليط يرتاح لمدة دقيقة واحدة على الأقل ، ولكن لمدة تقل عن خمس دقائق. انقل هذا الخليط إلى كوفيت ، واستخدم مقياس الطيف الضوئي لقياس الكثافة البصرية عند 715 نانومتر.
بعد ذلك ، حدد الكثافة الضوئية لكل جرام من الرماد ، وارسم الانحدار الخطي بين تركيزات الحديد ، كما هو موضح في بروتوكول النص. تظهر النتائج التمثيلية من 21 عينة من أوراق التبغ أن تركيز الحديد في مياه الري أثر بشكل كبير على محتوى الحديد في الورقة. ثم يتم اختبار أطياف جميع العينات التمثيلية البالغ عددها 21 بالطريقة الزرقاء البروسية.
كما هو موضح هنا ، فإن الامتصاص عند 715 نانومتر هو الطول الموجي الأمثل أثناء قياس المحاليل التي تحتوي على تركيزات مختلفة من الحديد الثاني والحديد ثلاثة. يسمح منحنى الانحدار الخطي ، الذي يتم الحصول عليه عن طريق رسم قيم تركيز الحديد التي تم الحصول عليها عن طريق التحليل الطيفي الذري ، مقابل قيم الامتصاص ، التي تم الحصول عليها بالطريقة الزرقاء البروسية ، بتحليل عينات جديدة من نفس نوع النبات. لا تنس أن العمل مع حمض الهيدروكلوريك يمكن أن يكون خطيرا للغاية.
ويجب دائما اتخاذ الاحتياطات ، مثل حماية العين ، أثناء تنفيذ هذا الإجراء. في الانحدار الخطي ، من المهم التحقق من أن النتائج في نطاق واقعي. بعد تطويرها ، يمكن أن تساعد هذه التقنية باحث علم الأحياء في استكشاف نباتات إضافية لإنتاج الغذاء أو المعالجة الحيوية.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
تقدم هذه المقالة بروتوكولاً موثوقاً لقياس محتوى الحديد في الأنسجة النباتية باستخدام طريقة أزرق بروسيا اللونية. وتتميز هذه التقنية بسهولة التنفيذ وتوفر تقديراً كمياً دقيقاً للحديد في العينات البيولوجية.
يعد التحديد الكمي الدقيق للمغذيات الدقيقة مثل الحديد أمراً ضرورياً للتحقق من الأهداف في أبحاث الأدوية الحيوية القائمة على النباتات، حيث يعتمد الفرز المظهري والحد من المخاطر الميكانيكية على قراءات بيوكيميائية موثوقة. وتوفر طريقة "أزرق بروسيا" (Prussian Blue) اللونية بديلاً بسيطاً وغير مكلف للمطيافية الذرية، مما يتيح قياس الحديد بشكل روتيني في سير عمل عمليات الاكتشاف دون الحاجة إلى معدات متخصصة. ويدعم ذلك الثقة التنبؤية في المراحل المبكرة من التحقق من الأهداف من خلال توفير بيانات كمية وقابلة للتكرار لدراسات الاستجابة للجرعة والاستجابة للإجهاد في النماذج النباتية.
تندرج هذه الطريقة ضمن نطاق التسلسل الممتد من بيولوجيا الاستكشاف إلى تحديد المركبات الرائدة، لا سيما في الدراسات التي تتطلب تقدير كمية المغذيات الدقيقة كمؤشر وظيفي في المقايسات القائمة على النباتات.