Articolo metodologico

Usando elettroforesi capillare per quantificare Acidi organici da tessuti vegetali: un banco di prova d'esame

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DOI:

10.3791/54611

12 novembre 2016

In questo articolo

Sommario

Questo articolo presenta un metodo per l'individuazione e la quantificazione di acidi organici provenienti da materiale vegetale che utilizzano gratuitamente zonale elettroforesi capillare. Un esempio del potenziale applicazione di questo metodo, determinare gli effetti di una fermentazione secondaria sui livelli di acidi organici in semi di caffè, è fornito.

Abstract

Acidi carbossilici sono acidi organici contenenti uno o più terminale carbossilico (COOH) gruppi funzionali. A catena corta acidi carbossilici (SCCAs; acidi carbossilici contenenti da tre a sei atomi di carbonio), come malato e citrato, sono fondamentali per il corretto funzionamento di molti sistemi biologici, in cui funzionano nella respirazione cellulare e può servire come indicatori di salute delle cellule. Negli alimenti, contenuto in acidi organici può avere un impatto significativo sul gusto, con un aumento dei livelli di SCCA risultante in un gusto "acide" acida o. Per questo motivo, i metodi per l'analisi rapida dei livelli di acidi organici sono di particolare interesse per le industrie alimentari e bevande. Sfortunatamente, tuttavia, la maggior parte dei metodi impiegati per SCCA quantificazione dipendono protocolli in termini di tempo che richiedono la derivatizzazione dei campioni con reagenti pericolosi, una costosa cromatografica e / o analisi di spettrometria di massa. Questo metodo dettagli un metodo alternativo per l'individuazione e la quantificazione dei orgGli acidi Anic da materiale vegetale e campioni di prodotti alimentari che utilizzano gratuitamente elettroforesi capillare zonale (CZE), a volte semplicemente indicato come elettroforesi capillare (CE). CZE fornisce un metodo conveniente per la misurazione SCCAs con un limite inferiore di rilevazione (0,005 mg / ml). Questo articolo descrive l'estrazione e la quantificazione dei SCCAs da campioni vegetali. Mentre il metodo fornito concentra sulla misura della SCCAs da chicchi di caffè, il metodo fornito può essere applicato a diversi materiali alimentari di origine vegetale.

Introduzione

Gli acidi carbossilici sono composti organici contenenti uno o più gruppi funzionali carbossilici terminali, ciascuno attaccato a un gruppo R contenente uno o più atomi di carbonio (R-C[O]OH). Gli acidi carbossilici a catena corta e a basso peso molecolare (acidi carbossilici a catena corta, SCCA) contenenti da uno a sei atomi di carbonio, sono componenti essenziali della respirazione cellulare e funzionano in diverse vie biochimiche necessarie per la crescita e lo sviluppo cellulare. Gli SCCA svolgono un ruolo critico nel metabolismo cellulare1, nella segnalazione cellulare2 e nelle risposte dell'organismo all'ambiente (come l'antibiosi3

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Protocollo

Preparazione 1. Esempio

  1. Montare campioni per acido carbossilico (SCCA) di estrazione a catena corta. Preparare 1,0 g di semi di caffè alla volta per assicurare che sufficiente campione rimarrà dopo l'elaborazione.
    1. Se i campioni sono stati congelati prima del processo di rettifica, mantenere il tessuto congelato durante la lavorazione per impedire il congelamento / disgelo danni e l'ossidazione del campione. Rimuovere il campione dal congelatore o sotto zero di stoccaggio solo se necessario per la macinazione.
    2. Flash congelare i campioni freschi in azoto liquido immediatamente prima di assaggiare la macinazione. Per ridurre al mini....

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Risultati

Questo protocollo è stato utilizzato con successo per misurare gli effetti dei trattamenti di semi al contenuto SCCA di semi di caffè verde. In questo esperimento, i sei trattamenti erano: una sospensione microbica satura di Leuconostoc pseudomesenteroides ceppo GCP674 nel suo mezzo di coltura (1), una sospensione acquosa di GCP674 microbi in acqua (2), una soluzione acquosa di acido acetico e acido lattico (0,15 e 0,4 mg / ml) (3), un trascorso M1 trattamento terreno di crescit.......

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Discussione

Come con qualsiasi tecnica analitica, ci sono diversi fattori critici che possono influenzare significativamente la qualità e l'affidabilità dei dati generati. In primo luogo, è importante trattare i campioni in modo efficiente, con un minimo di cicli di congelamento / scongelamento. Ripetuti di congelamento e scongelamento possono compromettere la composizione chimica del campione prima della trasformazione o analisi. In secondo luogo, è fondamentale applicare i passi di questo protocollo per tutti i campioni in mo.......

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Dichiarazioni

Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari concorrenti.

Ringraziamenti

Gli autori desiderano riconoscere il sostegno finanziario di questo progetto da parte della società J.M. Smucker.

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Moarter e pestello in ceramicaCoorstek60310
Beckman Coulter P/ACE MDQ CE systemBeckman CoulterVarie
fiale per campioni in vetroFisher Inc.033917D
Provette per microcentrifuga da 1,5 ml Fisher Inc.02-681-5
Acqua di grado LC/MSFisher Inc.W6-1Milli-Q acqua (18,2  MΩ · cm) è accettabile anche
tubo di vetro da 15 ml/ tappo foderato in teflon Fisher Inc.14-93331A
Parafilm MFisher Inc.13-374-12
Kit di rilevamento CElixirOA pH 5,4 Siringhe MicroSolv06100-5.4
BD Safety-LokFisher Inc.14-829-32
Filtro per siringa target da 17 mm, PTFEFisher Inc.
32 carati, V. 8.0 softwaredi controllo Beckman Coulter285512
fiale per campioni di elettroforesi capillare (CE) Beckman Coulter144980
tappi per fiale CE Beckman Coulter144648
Azoto liquidoN/AN/AL'azoto liquido è disponibile presso la maggior parte dei servizi delle strutture
3377154

Riferimenti

  1. Araújo, W. L., Nunes-Nesi, A., Nikoloski, Z., Sweetlove, L. J., Fernie, A. R. Metabolic Control and Regulation of the Tricarboxylic Acid Cycle in Photosynthetic and Heterotrophic Plant Tissues: TCA Control and Regulation in Plant Tissues. Plant Cell Environ. 35 (1), 1-21 (2012).
  2. Finkemeier, I., Konig, A. C., et al.

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Quantificazione degli acidi organiciacidi carbossilici a catena cortaestrazione da tessuti vegetalianalisi dei semi di caffelettroforesi capillare a zona liberarilevamento di SCCAprotocollo di preparazione del campionerilevamento a matrice di fotodiodipreparazione della curva standard

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