리그노셀룰로오스성 자료에 대한 높은 처리량 당화 분석

안녕하세요, 저는 카라 테드, 레오입니다. 이리 와. 저는 사이먼 맥퀸 메이슨입니다.

식물 바이오매스의 소화율은 현재 큰 관심을 끌고 있는 주제입니다. 그 이유는 이 바이오매스를 구성하는 식물 세포벽의 다당류에 많은 당이 묶여 있기 때문이며, 이러한 당을 사용 가능한 형태로 추출할 수 있다면 이를 발효시켜 연료 및 화학 물질과 같은 모든 종류의 제품을 생산할 수 있습니다. 불행히도 이러한 물질은 소화하기가 매우 어려우며 이러한 소화율을 제어하는 것이 무엇인지 더 잘 이해하는 것이 시급한 문제입니다.

따라서 재생 그룹의 생산에 식물 재료를 사용할 수 있으려면 이러한 공장의 화 잠재력을 측정할 수 있어야 합니다. 그래서 이곳 요크 대학에서는 식물 재료의 대량의 개체군을 스크리닝하여 식물 물질의 검출 가능성을 측정하고 있습니다. Fication은 다양한 산업 공정을 통해 귀중한 화학 물질을 생산하기 위해 복합 탄수화물을 단당류 성분으로 분해하는 공정입니다.

fication potential을 측정하기 위해, 우리는 방출되는 당을 결정하기 위해 바이오매스에 전처리 및 효소 가수분해를 적용하는 미시적 수준에서 산업 공정을 재현합니다. 이것은 유전자형에서 흥미로운 다양성을 식별합니다. 고처리량 시스템은 IG 6웰 플레이트 형식으로 작동합니다.

가벼운 조건의 가수분해는 유전자형 간의 미묘한 차이를 드러내는 데 사용되며, 또한 다양한 기질 물질을 지지하고 다른 효소를 평가할 수 있을 만큼 충분히 유연합니다. 우리가 사용하는 방법은 식물 재료를 분말로 포맷 한 다음 90도에서 20 분 동안 희석 된 산 또는 알칼리성으로 전처리하는 것입니다. 다음으로, 시판되는 셀룰라아제 혼합물을 사용하여 50도에서 8시간 동안 효소 분해를 수행한다.

마지막으로, MBTH 방법은 환원당의 방출을 결정하는 데 사용됩니다. 식물 재료는 4mm 세그먼트로 절단된 마른 줄기로 수확됩니다. 이들은 3개의 5mm 금속 볼과 함께 2개의 밀리리터 바이알에 배치됩니다.

바이알에는 개별적으로 바코드가 표시되어 있으며, 샘플의 추적성을 보장하기 위해 바코드가 스캔됩니다. 샘플은 로봇의 연삭 및 성형 로봇에 적재됩니다. 샘플은 자동으로 분쇄되고 혼합되어 바이오매스를 96웰 플레이트에 분배할 수 있습니다.

바이알을 뚫은 다음 바이알을 로봇 팔에 재배치하여 분말을 분배하기 위해 진동하는 깔때기 안에 놓이도록 합니다. 깔때기의 진동은 분배되는 웰당 질량의 목표량을 달성하기 위해 저울에 의해 조절됩니다. 바이오매스는 플레이트의 10개 열로 분배되고 표준물질로 2개의 열을 남깁니다.

샘플당 4회 반복하여 플레이트당 20개의 샘플을 로드합니다. 이 플레이트의 가수분해물은 PCR 플레이트로 3배 증가하여 3개의 광학 플레이트가 생성됩니다. 이런 식으로 우리는 바이오매스 웰당 설탕을 줄이는 세 가지 결정을 내렸습니다.

포맷이 완료되면 플레이트는 증발을 방지하기 위해 실리콘 매트로 밀봉됩니다. 준비가 되면 액체 취급 로봇으로 이동합니다. 액체 취급에서는 로봇 전처리, 효소 가수분해 및 방출된 당의 측정이 자동으로 수행됩니다.

2미터 테이블에는 필요한 다양한 시약을 담을 수 있는 용기와 플라스틱 식기를 보관할 수 있는 공간이 있습니다. 전처리 및 가수분해를 위한 인큐베이터와 당 측정을 위한 열순환기가 있습니다. 전처리는 깊은 우물 플레이트에서 수행됩니다.

바이오매스 분말에 묽은 산 또는 알칼리성 용액을 첨가하여. 플레이트는 가열 블록으로 옮겨져 90도에서 20분 동안 배양됩니다. 이 배양이 완료되면 500마이크로리터의 아세테이트 완충액으로 5회 헹궈 전처리를 제거합니다.

전처리가 헹구어지면 효소 칵테일이 추가됩니다. 표준 혼합물입니다. 그것은 셀룰로오스, novozyme 1, 8 8을 웰 당 7 FPU의 농도로 4 대 1 비율로 포함합니다.

플레이트를 흔들면서 50도에서 8시간 동안 배양합니다. 생성된 가수분해물 75마이크로리터를 PCR 플레이트로 옮깁니다. PCR 플레이트의 열 11 및 12에서 포도당 표준물이 추가됩니다.

다음으로 25 마이크로 리터의 수산화 나트륨 1 몰이 모든 우물에 추가됩니다. 마지막으로, 50마이크로리터의 MBTH 시약을 PCR 플레이트에 피펫으로 넣습니다. 딥 웰 플레이트는 가수분해물을 제 3 PCR 플레이트로 이송이 완료된 후 보관됩니다.

PCR 플레이트는 15분 동안 60도에서 배양하기 위해 열순환기로 이동됩니다. 공정의 마지막 단계는 색상 개발을 위해 반응 혼합물을 광학 플레이트로 옮기는 것입니다. 배양 후 PCR 플레이트를 열 순환기에서 제거합니다.

100 마이크로 리터의 산화 시약이 전달 된 반응 혼합물에 첨가됩니다. 색깔 발달을 촉진하기 위하여는, 액체 취급 과정은 전처리 헹굼이 있는 곳에 24 시간에 있는 4 번, 효소의 추가 대략 2 시간이 걸립니다. 효소 가수분해는 8시간이 걸리고 당 측정에는 2시간이 더 걸립니다.

첫 번째 플레이트가 8시간 동안 배양하는 동안 다음 플레이트가 프로세스를 시작합니다. 이러한 로봇 자원의 할당을 통해 하루에 80개의 샘플을 세 번 넣어 방출되는 환원당의 양을 결정합니다. 광학 플레이트의 정격은 620나노미터입니다.

얻어진 결과를 분석하여 방출당을 반응 시간당 밀리그램당 나노몰로 정량화합니다. 시청해주셔서 감사드리며, 이 글이 바이오 연료에 대한 연구에 영감을 주셨으면 좋겠습니다.