Updegraff 방법은 셀룰로오스 추정에 가장 널리 사용되는 방법입니다. 이 데모의 주요 목적은 식물 바이오매스 샘플에서 셀룰로오스 함량을 추정하기 위한 상세한 Updegraff 프로토콜을 제공하는 것입니다.
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이 논문에서
요약
초록
셀룰로오스는 광합성및 세포벽의 주요 하중 베어링 성분에 의해 생성되는 지구상에서 가장 풍부한 폴리머이다. 세포벽은 세포 성장의 강도, 강성, 속도 및 방향, 세포 모양 유지 보수 및 생체 및 무생물 스트레스요인으로부터의 보호를 제공함으로써 식물 성장 및 개발에 중요한 역할을 합니다. 세포벽은 주로 셀룰로오스, 리그닌, 헤미셀룰로오스 및 펙틴으로 구성됩니다. 최근 식물 세포벽은 2세대 바이오 연료 및 바이오 에너지 생산을 목표로 하고 있습니다. 구체적으로, 식물 세포벽의 셀룰로오스 성분은 셀룰로오스 에탄올의 생산에 사용된다. 바이오매스의 셀룰로오스 함량의 추정은 기본 및 적용 된 세포 벽 연구에 매우 중요합니다. Updegraff 방법은 간단하고 견고하며 식물 바이오매스의 결정성 셀룰로오스 함량을 추정하기 위한 가장 널리 사용되는 방법입니다. Updegraff 시약으로 치료시 알코올 불용성 조세포 벽 분획은 헤미셀룰로오스와 리그닌 분획을 제거합니다. 나중에, Updegraff 시약 저항하는 셀룰로오스 분획은 단황 포도당 단위로 셀룰로오스 균합고를 가수분해하기 위하여 황산 처리를 실시한다. 회귀 라인은 포도당의 다양한 농도를 사용하여 개발되고 실험 샘플에서 셀룰로오스 가수 분해시 방출되는 포도당의 양을 추정하는 데 사용된다. 마지막으로, 셀룰로오스 함량은 색칠성 앙위 분석에 의한 포도당 단량의 양을 기준으로 추정된다.
서론
셀룰로오스는 1차 세포벽과 이차 세포벽 모두에 존재하는 세포벽의 1차 하중 베어링 성분입니다. 세포벽은 식물 세포를 포위하는 세포외 매트릭스이며 주로 셀룰로오스, 리그닌, 헤미셀룰로오스, 펙틴 및 매트릭스 단백질로 구성됩니다. 식물 바이오매스의 약 1/3은 셀룰로오스1이며, 세포 성장의 강도, 강성, 속도 및 방향, 세포 모양 유지 보수 및 바이오틱 및 무생물 스트레스요인으로부터의 보호를 제공함으로써 식물 성장과 개발에 중요한 역할을 합니다. 면 섬유는 95% 셀룰로오스2 함량을 포함하고 있으며, 나무는 식물 종 및 장기 유형에 따라 셀룰로오스의 40 %에서 50 %를 함유하고있습니다3. 셀룰로오스는 β-1,4 글리코시딕 본드4에의해 연결된 포도당 잔류물의 불협화기인 셀로바이오제의 반복 단위로 구성된다. 셀룰로오스 에탄올은 식물 세포벽5에존재하는 셀룰로오스로부터 유래된 포도당으로부터 생산된다. 셀룰로오스 섬유는 각 마이크로 피브릴이 500-15000 포도당 단량제1,6을가진 코....
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프로토콜
1. 실험 준비
- 말린 식물 재료를 미세 한 분말로 갈아 넣습니다.
- 단백질 용해화 버퍼 (PSB): 1 M 트리 (pH 8.8), 0.5 M 에틸렌디아민테트라아세트산 (EDTA) (pH 8.0)의 스톡 솔루션을 준비하고 오토클레이브. 멸균 물에 50mM Tris, 0.5mM EDTA 및 10% 나트륨 도데실 황산염(SDS)의 최종 농도로 이러한 스톡 솔루션에서 신선한 PSB 버퍼를 만듭니다.
- 70% 에탄올(v/v)의 100mL준비: 100% 에탄올 70mL, 멸균수 30mL를 준비한다.
- 메탄올 100mL 준비: 클로로폼은 1:1 비율(50mL 메탄올 및 50mL 클로로폼)으로 준비한다.
- Updegraff 시약의 82.5 mL을 준비합니다. 75mL의 아세트산을 7.5mL의 질산에 추가하여 물의 궁극적인 비율인 아세트산: 질산은 2:8:1(v/v)에 있습니다. 80% 아세트산을 제조하려면 멸균수(v/v)의 20mL에 빙하 아세트산 80mL를 용해하십시오.
- 1 mg/mL 포도당 용액의 신선한 육수를 준비하십시오. 10mL의 물 (w /v)에 포도당 10 mg을 녹입니다.
- 67% 황산(v/v)의 100mL를 준비하려면 67mL의 농축 황산을 33mL의 물에 추가하십시오. 항상....
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결과
녹색 집에서 자란 면화 식물은이 연구를 위해 선택되었다. 두 개의 상이한 실험 용 회선은 셀룰로오스 함량의 비교 분석을 위해 선택되었다. 각 실험 라인에 대해, 루트 조직은 세 가지 생물학적 복제로부터 수집되었다. 총 500 mg의 조직이 균질화되었고 20 mg의 조세포 벽 추출에 사용되었습니다. 나중에, 5 mg의 조세포벽 추출물은 셀룰로오스로부터 헤미셀룰로오스와 리그닌을 제거하기 위해 Updegraff 시약 치료에 사용되었습니다. 정제 된 셀룰로오스는 셀룰로오스를 포도당 단위로 분해하기 위해 황산 치료에 의해 가수 분해되었습니다. 620 nm(보충 표 1)에서흡광도 판독의 결과는 포도당 농도를 측정하고 상보 분석에 의한 셀룰로오스 함량을 추정하는 데 사용되었다. 3개의 기술 복제의 평균 흡광도 값은 0 μg 포도당 농도의 빈 흡광도 값을 빼서 정규화되었다. 포도당 표준 곡선은 산란된 막대그래프(도 4)를사용하여 생성되었다.
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토론
면 섬유는 면씨에서 생산 된 천연 섬유입니다. 면섬유는 섬유 산업에서 광범위한 응용 분야와 높은 결정 셀룰로오스 함량을 가진 ~ 95 % 셀룰로오스 함량2를 가진 단일 셀입니다31. 면 섬유에는 ~95% 셀룰로오스가 함유되어 있으므로, 결정성 셀룰로오스 함량의 추정을 시연하기 위해 면 뿌리 조직을 사용했습니다. 면 뿌리 조직은 결정성 셀룰로오스 함량이 적당히 풍부하며 일반적으로 이용 가능한 식물 바이오매스를 나타냅니다. 결정성 셀룰로오스 함량에 필요한 총 세포벽의 양은 5 mg에 불과하므로 이 방법은 상이한 발달 단계/조직 별 셀룰로오스 함량 추정에서 결정성 셀룰로오스 함량을 추정하기 위해 사용될 수 있다. 황산 비율 (67%) 또한 셀룰로오스를 포도당 모노머로 깨고 초음파 처리없이 셀룰로오스를 완전히23으로 용해시키는 데 중요한 역할을합니다. 시료 손실은 결정성 셀룰로오스 펠릿이 추정 과정에서 다른 .......
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공개 사항
저자는 이해 상충이 없다고 선언합니다.
감사의 글
이 연구의 부분적인 지원에 대해 식물및 토양 과학 및 면학과에 감사드립니다.
....액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| Acetone | Fisher Chemical | A18-500 | 프로토콜에 사용 |
| Anthrone | Sigma Aldrich | 90-44-8 | 비색 분석용 |
| 원심분리기 | Eppendorf | 5424 | 원심분리용 |
| Chloroform | Mallinckrodt | 67-66-3 | 프로토콜에 사용 |
| Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) | Sigma Aldrich | 6381-92-6 | 프로토콜에 사용됨 |
| Ethanol | Millipore | Sigma EM-EX0276-4S | 프로토콜에 사용됨 |
| Filter paper | Whatman | 1004-090 | Positive control |
| Glacial acetic acid | Sigma | SKU A6283 | 프로토콜에 사용됨 |
| Heat block/ ThermoMixer F1.5 | Eppendorf | 13527550 | 온도 조절용 |
| 인큐베이터 | Fisherbrand | 150152633 | 건조 플랜트 샘플에 사용 |
| 측정 스케일 | Mettler Toledo | 30243386 | 특정 수량 |
| 메탄올 100 % | Fisher Chemical | A412-500 | 프로토콜에 사용 |
| Microplate (96 well) | Evergreen Scientific | 222-8030-01F | 안트론 분석 |
| 용 질산 | Sigma Aldrich | 695041 | 프로토콜에서 사용됨 |
| 폴리프로필렌 마이크로바이알(2 mL) / 스크류 캡 튜브 | BioSpec Products | 10831 | 고온용 |
| 분광광도계(다중 모드 검출기) | Beckmancoulter DTX880 | 1000814 | 흡광도 측정용 |
| Spex SamplePrep 6870 Freezer / Mill | Spex Sample Prep | 68-701-15 | 식물 조직을 미세한 분말 |
| 로 분쇄하는 데 사용됩니다.02-004-382 | 프로토콜에 사용됨 | ||
| Sodium dodecyl sulfate (SDS) | Sigma Aldrich | 151-21-3 | PSB 버퍼 |
| 튜브 (2 mL) | Fisher Scientific | 05-408-138 | 프로토콜에 사용됨 |
| Tris Hydrochloride | Sigma Aldrich | 1185-53-1 | PSB 버퍼에 사용 |
| 순수 증류수 | Invitrogen | 10977 | |
| 프로토콜 진공 건조기 (vacufuge plus) | Eppendorf | 22820001 | 샘플 건조용 |
| Vortex mixer | Fisherbrand | 14-955-151 | |
| 혼합용 Waterbath | Thermoscientific | TSGP02PM05 | 특정 온도 제어 조건용 단계 |
| 계량 종이 | Fisher Scientific | 09-898-12A | 프로토콜에 사용됨 |
참고문헌
- Somerville, C. Cellulose synthesis in higher plants. Annual Review of Cell and Developmental Biology. 22, 53-78 (2006).
- Balasubramanian, V. K., Rai, K. M., Thu, S. W., Hii, M. M., Mendu, V.
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