Estimación del contenido de celulosa cristalina de biomasa vegetal utilizando el método Updegraff

Resumen

El método Updegraff es el método más utilizado para la estimación de celulosa. El objetivo principal de esta demostración es proporcionar un protocolo detallado de Updegraff para la estimación del contenido de celulosa en muestras de biomasa vegetal.

Resumen

La celulosa es el polímero más abundante de la Tierra generado por la fotosíntesis y el principal componente portador de carga de las paredes celulares. La pared celular desempeña un papel significativo en el crecimiento y desarrollo de la planta al proporcionar fuerza, rigidez, tasa y dirección del crecimiento celular, mantenimiento de la forma celular, y la protección contra factores de estrés bióticos y abióticos. La pared celular se compone principalmente de celulosa, lignina, hemicellulosa y pectina. Recientemente, las paredes de las células vegetales han sido objeto de la producción de biocombustibles y bioenergía de segunda generación. Específicamente, el componente de celulosa de la pared celular de la planta se utiliza para la producción de etanol celulósico. La estimación del contenido de celulosa de la biomasa es fundamental para la investigación fundamental y aplicada de la pared celular. El método Updegraff es simple, robusto y el método más utilizado para la estimación del contenido cristalino de celulosa de la biomasa vegetal. La fracción de pared celular cruda insoluble en alcohol tras el tratamiento con reactivo Updegraff elimina las fracciones de hemicellulosa y lignina. Más tarde, la fracción de celulosa resistente a reactivos Updegraff se somete a un tratamiento con ácido sulfúrico para hidrolizador del homopolímero de celulosa en unidades monómeros de glucosa. Una línea de regresión se desarrolla utilizando varias concentraciones de glucosa y se utiliza para estimar la cantidad de glucosa liberada sobre la hidrólisis de celulosa en las muestras experimentales. Por último, el contenido de celulosa se estima en función de la cantidad de monómeros de glucosa mediante ensayo de antronétesis colorimétrica.

Introducción

La celulosa es el componente principal de carga de las paredes celulares, que está presente en las paredes celulares primarias y secundarias. La pared celular es una matriz extracelular que rodea las células vegetales y está compuesta principalmente de celulosa, lignina, hemicellulosa, pectina y proteínas matriciales. Aproximadamente un tercio de la biomasa de las plantas es celulosa¹ y desempeña un papel importante en el crecimiento y desarrollo de la planta al proporcionar fuerza, rigidez, tasa y dirección del crecimiento celular, mantenimiento de la forma celular, y la protección contra factores de estrés bióticos y abióticos. La fibra de al....

Protocolo

1. Preparación experimental

1. Moler el material vegetal seco en un polvo fino.
2. Buffer de solubilización de proteínas (PSB): Preparar soluciones de stock de 1 M Tris (pH 8.8), ácido etilenodiaminetetraacetic de 0,5 M (EDTA) (pH 8.0) y autoclavarlos. Haga un amortiguador PSB fresco a partir de estas soluciones de stock con concentraciones finales de Tris de 50 mM, 0,5 mM EDTA y 10% de sulfato de dodecilo sódico (SDS) en agua estéril.
3. Preparar 100 ml de etanol del 70% (v/v): 70 ml de etanol 100% y 30 ml de agua estéril.
4. Preparar 100 ml de metanol: cloroformo en una relación de 1:1 (metanol de 50 ml y cloroformo de 50 ml).
5. P....

Resultados

Las plantas de algodón cultivadas en la casa verde fueron seleccionadas para este estudio. Se seleccionaron dos líneas experimentales diferentes de algodón para el análisis comparativo del contenido de celulosa. Para cada línea experimental, el tejido radicular se recogió de tres réplicas biológicas. Un total de 500 mg de tejido fue homogeneizado y 20 mg de él se utilizó para la extracción de pared de células crudas. Más tarde, 5 mg de extracto de pared celular cruda se utilizó para el tratamiento reactivo Updegraff para.......

Discusión

Las fibras de algodón son fibras naturales producidas a partir de la semilla de algodón. La fibra de algodón es una sola célula con ~95% contenido de celulosa² con alto contenido de celulosa cristalina con amplias aplicaciones en la industria textil^31. Como, fibra de algodón contiene ~ 95% celulosa, hemos utilizado tejidos de raíz de algodón para la demostración de la estimación del contenido de celulosa cristalina. Los tejidos de raíz de algodón son moderadamente ricos en .......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Acetona	Fisher Chemical	A18-500	Utilizado en el protocolo
Anthrone	Sigma Aldrich	90-44-8	Para ensayo colorimétrico
Centrífuga	Eppendorf	5424	Para centrifugación
Cloroformo	Mallinckrodt	67-66-3	Utilizado en el protocolo
Ácido etilendiaminotetraacético (EDTA)	Sigma Aldrich	6381-92-6	Utilizado en el protocolo
Etanol	Millipore Sigma	EM-EX0276-4S	Utilizado en el protocolo
Papel de filtro	Whatman	1004-090	Control positivo
Ácido acético glacial	Sigma	SKU A6283	Utilizado en el protocolo
Bloque de calor/ ThermoMixer F1.5	Eppendorf	13527550	Para temperaturas controladas
Incubadora	Fisherbrand	150152633	Se utiliza para el secado de muestras de plantas
Escala de medición	Mettler Toledo	30243386	Para cantidades específicas
Metanol 100 %	Fisher Chemical	A412-500	Utilizado en el protocolo
Microplaca (96 pocillos)	Evergreen Scientific	222-8030-01F	Para ensayo de antrona
Ácido nítrico	Sigma Aldrich	695041	Utilizado en el protocolo
Microviales de polipropileno (2 mL) / tubos con tapón de rosca Productos	BioSpec	10831	Para altas temperaturas
Espectrofotómetro (detector multimodo)	Beckmancoulter DTX880	1000814	Para medir absorbancias
Spex SamplePrep 6870 Congelador / Molino	Spex Sample Prep	68-701-15	Para moler tejidos vegetales hasta convertirlos en polvo fino
Ácido sulfúrico	J.T.Baker	02-004-382	Utilizado en el protocolo
Dodecil sulfato de sodio (SDS)	Sigma Aldrich	151-21-3	Utilizado en el tampón PSB
Tubos (2 mL)	Fisher Scientific	05-408-138	Utilizado en el protocolo
Clorhidrato Tris	Sigma Aldrich	1185-53-1	Utilizado en el tampón PSB
Agua destilada ultrapura	Invitrogen	10977	Utilizado en el protocolo
Secador al vacío (vacufuge plus)	Eppendorf	22820001	Para el secado de muestras
Mezclador de vórtice	Fisherbrand	14-955-151	Para mezclar
Baño de agua	Thermoscientific	TSGP02PM05	Para condiciones de temperatura controlada en condiciones específicas pasos
Papel de pesaje	Fisher Scientific	09-898-12A	Utilizado en el protocolo