Bergmeyer Glukosequantifizierung für mikrobiologische Proben

Summary

Die Bergmeyer-Glukosequantifizierung ist eine spektrophotometrische enzymatische Technik, die hauptsächlich für klinische Tests verwendet wird, bei denen die Glukosemenge genau und empfindlich gemessen wird. Im Folgenden stellen wir ein Protokoll für die Anwendung dieser Methode für mikrobiologische Proben vor.

Abstract

Die Glukosekonzentration ist ein Schlüsselindikator für den Zellstoffwechsel und könnte auf die Gesamtstoffwechselrate, eine Abweichung im Glukosestoffwechsel und in einigen Fällen darauf hinweisen, wie Zellen den Glukosestoffwechsel an den Energiestoffwechsel koppeln. Darüber hinaus sind intrazelluläre und extrazelluläre Glukosespiegel ein Hinweis auf den zellulären Stoffwechselstatus. Enzymatische Techniken, wie z. B. die Bergmeyersche Glukosequantifizierung, sind genauer und empfindlicher als andere Techniken, wie z. B. Dinitrosalicylsäure oder Fluoreszenzmethoden, die üblicherweise in der Mikrobiologie verwendet werden. Obwohl die Bergmeyer-Glukosequantifizierung hauptsächlich im klinischen Bereich eingesetzt wird, kann sie auch auf jede Zelle angewendet werden, wurde jedoch nicht im Detail für Bakterien, Pilze, Hefen oder andere Mikroorganismen berichtet.

Im Folgenden stellen wir eine Methode zur Quantifizierung von Glukose aus Bakterien- und Hefeproben unter Verwendung der enzymatischen Bergmeyer-Glukosequantifizierungsmethode vor. Das Verfahren umfasste die Enzyme Glukoseoxidase, Peroxidase und o-Dianisidindihydrochlorid, die 20 Minuten lang bei 37 °C inkubiert wurden, gefolgt von der Zugabe von Schwefelsäure. Die Extinktion wird dann bei 545 nm gemessen. Es ist wichtig hervorzuheben, dass diese Technik zwar Schwierigkeiten bei der Messung hoher Glukosekonzentrationen (über 60 g/L) bereitet, es jedoch möglich ist, Konzentrationen unter 50 g/L mit Hilfe von Verdünnungsfaktoren zu messen. Dieser enzymatische Ansatz ist wertvoll für die Forschung und Analyse in der Mikrobiologie und anderen wissenschaftlichen Bereichen. Die Präzision und Sensitivität der Methode machen sie hilfreich, um auch geringe Glukosekonzentrationen in mikrobiologischen Proben nachzuweisen.

Introduction

Glukose dient als primäre Energie- und Kohlenstoffquelle für zahlreiche Mikroorganismen, darunter Bakterien, Hefen und Pilze. Diese Mikroorganismen nehmen Glukose über Transporter auf, die sich auf der extrazellulären Membran befinden, wo sie eine Reihe von biochemischen Reaktionen innerhalb des Glykolyse-Stoffwechselwegs durchläuft, um in Pyruvat¹ umgewandelt zu werden. Für die Quantifizierung von reduzierenden Zuckern wie Glukose gibt es verschiedene Techniken. Zum Beispiel können^das Benedict-Reagenz², die Verwendung von 3,5-Dinitrosalicylsäure (DNS)^3,4, das An....

Protocol

1. Vorbereitung der Lösung

1. Bereiten Sie 100 ml 0,1 M Phosphatpuffer vor. Wiegen Sie 1,28 g Kaliumdihydrogenphosphat (KH₂PO₄) und 0,1304 g Dikaliumphosphat (K₂HPO₄) ab und geben Sie sie in ein Becherglas. Fügen Sie nun 70 mL entionisiertes Wasser (H₂Odi) hinzu und stellen Sie den pH-Wert mit 1 M Salzsäure (HCl) oder Kaliumhydroxid (KOH) auf 5,5 ein. Füllen Sie die Lösung in einen Messkolben und stellen Sie das endgültige Volumen auf 100 ml ein. Füllen Sie dann die Lösung in einen braunen Behälter um und lagern Sie die Lösung bis zu 3 Monate lang bei 4-8 °C.
   ACHTUNG: Tragen Sie währen....

Results

Die spektrophotometrische Analyse von GOX-H₂SO₄ ergab eine einzige maximale Extinktion bei 529 nm (λmax) (Abbildung 2A), wobei zusätzliche Absorptionswerte bei 545 nm beobachtet wurden. Durch die Analyse der Absorptionswerte bei verschiedenen Glukosekonzentrationen erhielten wir eine Linearität (R²) von 0,9977 für λ529 nm und R² von 0,9967 für λ545 nm (Abbildung 2B). Die Linearität innerhalb eines bestimmten Bereichs bezieht sich auf di.......

Discussion

Die Quantifizierung von Glukose in Nährmedien ist für das Verständnis des mikrobiellen Wachstums und der Stoffwechselaktivität von entscheidender Bedeutung, da Glukose als primäre Energiequelle für viele Mikroorganismen dient. In dieser Studie haben wir die GOX-H₂SO_4-Methode eingesetzt, um den Glukosespiegel in Nährmedien genau zu messen, mit dem Ziel, mikrobielle Prozesse in Bakterien- oder Hefefermentationen zu optimieren. Unsere Ergebnisse stimmen mit denen von Y.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
1,5 mL Mikroröhrchen	Eppendorf	-
-2,0 mL Mikroröhrchen	Eppendorf	-	-
CaCO3	Meyer	471-34-1	Calciumcarbonat
D-Glukose	Meyer	50-99-7	D-Glukose
Trockenbad	FisherScientific	11-718-4	Seriennummer 911NO251. Block BxTxH mm/Zoll: 124 x 76 x 39 / 4,9 x 3,0 x 1,5
Glukoseoxidase	Sigma Aldrich	G6125-50KU	Enzympulver
H2O	-	-	Deionisiertes Wasser
H2SO4	Meyer	7664-93-9	Schwefelsäure
HCl	Meyer	7647-01-0	Salzsäure
K2HPO4	Meyer	7758-11-4	Dikaliumphosphat
KH2PO4	Meyer	7778-77-0	Monokaliumphosphat
KOH	Meyer	1310-58-3	Kaliumhydroxid
Lambda 35	PerkinElmer-Spektralphotometer
Mikroröhrchen Zentrifuge	-		--
o-Dianisidindihydrochlorid	Sigma Aldrich	D3252	Chromogene
Peroxidase	Sigma Aldrich	P8125-50KU	Enzympulver-pH-Messgerät
	Hanna	1131	Hanna 1170
Natriumacetat	Meyer	127-09-3	Meyer
Wiegewender	-	-	-