Name: 식물에 철 분 함량을 측정 하는 색도계 방법 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-09-07T13:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 12 s
Description: 배우세요 프러시안 블루 색도계법을 이용한 식물 조직의 철 분 정량 분석 방법입니다. 이 기술은 정확하고 재현성이 높아 식물 생리학 연구에 활용됩니다.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

이 작품은 농업 (#16-16-0003)의 이스라엘 사역의 수석 과학자에서 교부 금에 의해 이스라엘 사역의 과학, 기술 및 Spaceand에 의해 지원 되었다.

1. 식물 재료와 성장 조건
<ol><li>씨앗 한 담배 (재배 삼 순) 씨 5 cm x 5 cm 냄비 당 표준 냄비 중간으로 가득합니다. 쟁반에 냄비를 놓습니다. 23 ° C의 일정 한 온도에서 긴 하루 조건 (16/8 h 명암) 성장 방에 식물을 성장 냄비에서 물 배수까지 수돗물 관개.</li>
	<li>50±5 일 후, 관개, 실험에 대 한 적당 한 농도 따라에서 Fe 치료를 시작 합니다. 예를 들어 우리는 철 농도 0에서 6 m m, 성 철 chelator (Fe EDDHA)에 의해 보완의 범위를 사용. 관개는 적절 한 솔루션으로 식물 매 2 일 (탈수를 피하기 위해) 6-8 일.</li>
</ol>2. 철 측정에 대 한 잎을 준비합니다.
참고: 모든 자료를 사용할 수 있어야 합니다 철 오염. 의 위험을 감소 시키기 위하여 철 무료 박격포와 유 봉 4 %HCl 솔루션과 두 번 청소 하 고 건조 한 종이 필터 사용 하기 전에 각 시간. 자료를 다시 사용 하는 경우 4 %HCl 솔루션과 두번 청소 하 고 건조 한 종이 필터.
<ol><li>분리는 줄기에서 잎, 장갑 (모든 금속 장비 사용 안 함)를 사용 하 여. 잎 (신선한 무게)의 약 10 g를 사용 하 여 각 샘플에 대 한. 두 배 증류수 (DDW) 스프레이 용기를 사용 하 여 함께 각 잎 청소. 이 단계는 Fe 오염을 방지 해야 합니다.</li>
	<li>종이 타월에 잎을 건조 하 고 종이 가방에 넣어. 2-3 일 동안 80 ° C의 일정 한 온도에서 오븐에 종이 봉지를 전송.</li>
	<li>건조 하면, 분말 박격포와 유 봉 및 살 균 15 mL 플라스틱 튜브에 사용 하 여 나뭇잎 호감.</li>
</ol>3. 불타는 화산재를 잎
참고 사항: HCl의 (0)에 가까운 낮은 pH 해결책의 사용 철 용 해도 증가 의미입니다. 바위 모직 불타는 동안 유리병을 탈출에서 가스를 방지 하는 데 사용 됩니다.
<ol><li>새로운, 봉인 20 mL 섬광 유리병의 뚜껑 없이 무게. 값을 확인 하거나 자체 버튼을 사용 하 여 0 값으로 설정 합니다. 유리병에 짓 눌린된 말린된 잎 (샘플)을 추가 합니다.</li>
	<li>그리고 샘플 및 컨테이너 무게 값. 바위 양모와 유리병을 닫습니다.</li>
	<li>3 추가 튜브 샘플을 추가 하지 않고 무게 고 값을 확인 합니다. 이러한 튜브 샘플 무게 증가를 이끈 수 바위 모직의 양을 평가 하 컨트롤로 사용 됩니다.</li>
	<li>샘플 및 제어 튜브로 놓고 다음 온도 단계를 사용 하 여 레코딩을 시작: 실 온, 4 시간 동안 425 ° C, 그리고 마지막으로, 425 ° C를 빠른 증가. 이 시간까지, 마른 나뭇잎 재를 설정 할 것입니다.</li>
	<li>약 100 ° C까지 샘플 식만이 온도 습도 피하기 위해 다음 두 단계는 수 미치지 샘플의 최종 무게. 무거운 장갑을 사용 하 여, 핀셋, exteriorly 유리병을 들고와 보일 러에서 샘플 제거 합니다.</li>
	<li>평평한 표면에 튜브를 배치, 바위 모직을 제거 하 고 그들의 원래 뚜껑 튜브를 닫습니다.</li>
	<li>(3.3 참조) 3 제어 튜브 무게 하 고 그들의 평균 체중 증가 계산. 체중 증가 이상 재 무게의 1% (단계 4.2 참조)이이 값을 사용 하 여 측정 오차의 견적으로.</li>
</ol>4. 철 측정에 대 한 재 준비
참고: 초기 샘플에 최종 철 농도 HCl의 추가 볼륨 나눈 유골의 중량으로 계산 됩니다.
<ol><li>1 M HCl 해결책 준비 (4 %HCl) (플라스틱 또는 유리 플라스 크)에 DDW 87.5 mL을 37 %HCl 재고 솔루션의 12.5 mL을 추가 하 여.</li>
	<li>15 mL 플라스틱 튜브 무게 값을 확인 하거나 자체 버튼을 사용 하 여 0 값으로 설정 합니다. 유골을 전송 튜브, 무게, 그리고 값. 이것은 재 무게 이다.</li>
	<li>유골을 1 M HCl의 5 mL를 추가 합니다. 재 22 µ m 필터를 통해 필터링 하 고 동일한 필터를 통해 1 M HCl의 추가 5 mL를 추가 합니다.</li>
	<li>마지막 볼륨 10 mL 이어야 한다입니다. 참고 필터에는 솔루션의 일부를 손실 됩니다. 참고: 샘플은 Fe 측정 FAAS 또는 프러시안 블루 방법에 대 한 준비.</li>
	<li>Fe 농도 보정 곡선 원자 분 광 분석에 의해 측정 가능한 프러시안 블루 메서드에서 확인 ( 그림 4참조) 각 식물 종에 대 한. 그 후, 혼자 프러시안 블루 메서드에서 Fe 농도 측정할 수 있습니다.</li>
</ol>5. FAAS에 의해 Fe 농도 측정
<ol><li>FAAS 측정에 대 한 각 샘플에서 4 mL를 제거 합니다.</li>
	<li>유골의 무게에 의해 FAAS 측정에서 얻은 결과 나눕니다. (유골은 10 mL에서 solubilized 했다) 때문에 0.01로 결과 값을 나눕니다. 결과 값 그램 재 (ppm) 당 철 분 농도 이다.</li>
</ol>6. 준비 솔루션 얼룩 프러시안 블루
<ol><li>준비 4% K4Fe(CN)6 100ml DDW와 소용돌이의 4 g를 추가 하 여 프러시안 블루 솔루션 (다른 볼륨 또는 농도 사용할 수 있습니다 다양 한 요구에 대 한). 이 연구에 덜 집중 프러시안 블루 솔루션 보다 이전에 보고 된 (20%)14 사용을 주목 한다.</li>
	<li>사용 될 때까지 4 ° C에서 어둠 속에서 솔루션 유지. 솔루션은 이러한 조건에서 저장 될 때 6 개월 동안 안정.</li>
</ol>7. FAAS 결과 사용 하 여 프러시안 블루 방법에 대 한 교정 곡선을 생성 합니다.
참고: 다음 수식을 사용 하 여 재에서 철 분 농도 계산 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/57408/57408eq1.jpg">공식 1 C: 농도, v: 샘플 볼륨, w: 재 중량 (g).
<ol><li>프러시안 블루 솔루션 및 0.50 mL의 1 M HCl 0.50 mL를 혼합. 이 빈 솔루션 될 것입니다.</li>
	<li>샘플의 0.5 mL를 혼합 (재 4 %HCl에서, 섹션 3에에서 설명 된 대로) pipetting으로 프러시안 블루 솔루션 (단계 6.1)의 0.5 ml. 1 분 이상 하지만 5 분 이상 기다립니다. 5 분 후, 샘플에서 침전이 발생 합니다.</li>
	<li>믹스는 베트 전송과 715에서 OD를 측정 nm는 분 광 광도 계를 사용 하 여. 값 note</li>
	<li>샘플의 재 중량 (3.2 단계)에 의해 OD 값 (7.3 단계)를 나눕니다. 결과 그램 재 당 세를 나타냅니다.</li>
	<li>FAAS 측정 (Y 축)와 OD 값에서 얻은 철 농도 사이의 선형 회귀 플롯 (X 축). 5.2와 7.4 단계에서 얻은 결과 사용 합니다. 회귀 수식 Y 계산 = a + bX, Y 철 분 농도, 교차 하는 흡 광도 나타냅니다, b를 나타냅니다 흡 광도 슬로프를 나타내고 X는 OD.</li>
</ol>8. 동일한 식물 종류에서 다른 샘플에 있는 철 수준을 결정 하기 위한 프러시안 블루 메서드를 사용 하
참고: 식물의이 유형에 대 한 교정 곡선 이미 설정 된 이후 같은 식물 종류에서 어떤 새로운 샘플에서 철 분 농도 계산할 수 있습니다 직접 선형 회귀 수식을 사용 하 여.
<ol><li>섹션 3, 4, 단계 7.1 7.4 다음 단계를 수행 합니다.</li>
	<li>선형 회귀 (7.5 단계)에서 얻은 수식을 사용 하 여 솔루션에서 철 분 농도 계산 합니다.</li>
</ol>

<ol><li>Kobayashi, T., Nishizawa, N. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Iron+uptake%2C+translocation%2C+and+regulation+in+higher+plants%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Plant+Biology%22%5BJournal%5D)">Iron uptake, translocation, and regulation in higher plants.</a> Annual Review of Plant Biology. 63 (1), 131-152 (2012).</li>
<li>Bradley, J. M., Le Brun, N. E., Moore, G. R. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s00775-016-1336-0">Ferritins: Furnishing proteins with iron.</a> Journal of Biological Inorganic Chemistry. 21 (1), 13-28 (2012).</li>
<li>Zielińska-Dawidziak, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plant+ferritin+-+a+source+of+iron+to+prevent+its+deficiency%5BTitle%5D)+AND+%22Nutrients%22%5BJournal%5D)">Plant ferritin - a source of iron to prevent its deficiency.</a> Nutrients. 7 (2), 1184-1201 (2015).</li>
<li>Johnson, D. C., Dean, D. R., Smith, A. D., Johnson, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structure%2C+function%2C+and+formation+of+biological+iron-sulfur+clusters%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Biochemistry%22%5BJournal%5D)">Structure, function, and formation of biological iron-sulfur clusters.</a> Annual Review of Biochemistry. 74 (1), 247-281 (2015).</li>
<li>Guo, H., Barnard, A. S. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2013/ta/c2ta00523a">Naturally occurring iron oxide nanoparticles: morphology, surface chemistry and environmental stability.</a> Journal of Materials Chemistry A. 1 (1), 27-42 (2013).</li>
<li>Hem, J. D., Cropper, W. H. <a target="_blank" href="https://pubs.usgs.gov/wsp/1459a/report.pdf">Chemistry of iron in natural water.</a> Report US Geological Survey. , 1-31 (1962).</li>
<li>Rout, G. R., Sahoo, S. <a target="_blank" href="http://www.agrsci.jp/ras/article/view/12">Role of iron in plant growth and metabolism.</a> Reviews in Agricultural Science. 3, 1-24 (2015).</li>
<li>Speretto, R. A., Ricachenevsky, F. K., Stein, R. J., de Abreu Waldow, V., Fett, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Iron+stress+in+plants+Dealing+with+deprivation+and+overload%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Stress%22%5BJournal%5D)">Iron stress in plants Dealing with deprivation and overload.</a> Plant Stress. 4, 57-69 (2010).</li>
<li>Tautkus, S., Steponeniene, L., Kazlauskas, R. <a target="_blank" href="https://www.shd.org.rs/JSCS/Vol69/No5/V69-No5-10.pdf">Determination of iron in natural and mineral waters by flame atomic absorption spectrometry.</a> Journal of the Serbian Chemical Society. 69 (5), 393-402 (2006).</li>
<li>Braunschweig, J., Bosch, J., Heister, K., Kuebeck, C., Meckenstock, R. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reevaluation+of+colorimetric+iron+determination+methods+commonly+used+in+geomicrobiology%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Microbiological+Methods%22%5BJournal%5D)">Reevaluation of colorimetric iron determination methods commonly used in geomicrobiology.</a> Journal of Microbiological Methods. 89 (1), 41-48 (2012).</li>
<li>PerkinElmer. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Atomic+Spectroscopy+-+Guide+to+Selecting+the+Appropriate+Technique+and+System%22">Atomic Spectroscopy - Guide to Selecting the Appropriate Technique and System</a>. 16, (2011).</li>
<li>Wachasunder, S. D., Nafade, A. <a target="_blank" href="https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00207230108711348">Precision and accuracy control in the determination of heavy metals by atomic absorption spectrometry.</a> Science. 58, 517-528 (2001).</li>
<li>Woods, J. T., Mellon, M. G. <a target="_blank" href="https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/i560096a013">Thiocyanate method for iron. A spectrophotometric study.</a> Industrial & Engineering Chemistry Analytical Edition. 13 (8), 551-554 (1941).</li>
<li>Perls, M. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007%2FBF01878983">Nachweis von Eisenoxyd in gewissen Pigmenten.</a> Virchows Archiv Fur Pathologische Anatomie Und Physiologie Und Fur Klinische Medizin. 39 (1), 42-48 (1867).</li>
<li>Connorton, J. M., Jones, E. R., Rodriguez-Ramiro, I., Fairweather-Tait, S., Uauy, C., Balk, J. <a target="_blank" href="https://www.biorxiv.org/content/early/2017/04/28/131888">Altering expression of a vacuolar iron transporter doubles iron content in white wheat flour.</a> bioRxiv. , 1-25 (2017).</li>
<li>de la Fuente, V., Rufo, L., Rodríguez, N., Franco, A., Amils, R. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s11104-017-3251-8">Comparison of iron localization in wild plants and hydroponic cultures of Imperata cylindrica (L.) P. Beauv.</a> Plant Soil. 418 (1-2), 25-35 (2017).</li>
<li>Hsiao, P. Y., Cheng, C. P., Koh, K. W., Chan, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Arabidopsis+defensin+gene%2C+AtPDF1.1%2C+mediates+defence+against+Pectobacterium+carotovorum+subsp.+carotovorum+via+an+iron-withholding+defence+system%5BTitle%5D)+AND+%22Science+Reports%22%5BJournal%5D)">The Arabidopsis defensin gene, AtPDF1.1, mediates defence against Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum via an iron-withholding defence system.</a> Science Reports. 7 (1), 1-14 (2017).</li>
<li>Johnson, D. B., Kanao, T., Hedrich, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Redox+transformations+of+iron+at+extremely+low+pH%3A+Fundamental+and+applied+aspects%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Redox transformations of iron at extremely low pH: Fundamental and applied aspects.</a> Frontiers in Microbiology. 3, 1-13 (2012).</li>
<li>Stumm, W., Lee, G. F. <a target="_blank" href="https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ie50614a030">Oxygenation of ferrous iron.</a> Industrial & Engineering Chemistry. 53 (2), 143-146 (1961).</li>
<li>Jones, A. M., Griffin, P. J., Collins, R. N., Waite, T. D. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016703714005663">Ferrous iron oxidation under acidic conditions - The effect of ferric oxide surfaces.</a> Geochimica et Cosmochimica Acta. 145, 1-12 (2014).</li>
<li>Hawkesworth, C. J., Kemp, A. I. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evolution+of+the+continental+crust%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Evolution of the continental crust.</a> Nature. 443 (7113), (2006).</li>
<li>Thompson, L. M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aThompson%2C+LM+%22Soils+and+soil+fertility%22">Soils and soil fertility</a>. Louis, M., Troeh, F. R., Thompson, L. M. , (1973).</li>
<li>Krueger, B. J., Grassian, V. H., Cowin, J. P., Laskin, A. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1352231004006442">Heterogeneous chemistry of individual mineral dust particles from different dust source regions: The importance of particle mineralogy.</a> Atmospheric Environment. 38 (36), 6253-6261 (2004).</li>
<li>Bewick, V., Cheek, L., Ball, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Statistics+review+7%3A+Correlation+and+regression%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Critical+Care%22%5BJournal%5D)">Statistics review 7: Correlation and regression.</a> Journal of Critical Care. 7 (6), 451-459 (2003).</li>
<li>Asuero, A. G., Sayago, A., González, A. G. <a target="_blank" href="https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10408340500526766">The correlation coefficient: An overview.</a> Critical Reviews in Analytical Chemistry. 36 (1), 41-59 (2006).</li>
<li>JoVE Science Education Database. Analytical Chemistry. Calibration Curves. , Journal of Visualized Experiments. Cambridge, MA. Available from:
 <a target="_blank" href="https://www.jove.com/science-education/10188/calibration-curves">https://www.jove.com/science-education/10188/calibration-curves</a> (2018).</li>
</ol>

저자는 공개 없다.

식물 조직에서 철 측정 관개 또는 다른 환경 조건의 효과 평가 하기 위한 매우 중요 하다. 여기, 우리는 다른 종의 식물와 조직에 쉽게 적응 될 수 있는 담배 잎에 Fe 내용 측정을 위한 간단 하 고 정확한 색도계 방법 설명.
색도계 방법에 대 한 조건 최적화, 우리는 철 용 해도를 낮은 pH 매체 (pH < 1.0) 사용 있습니다. 레코딩 프로세스는 모든 형태의 철을 해제 하 고 아무 오염 물질 샘플에는 결과 수정할 것을 보장 하기 위해 수행 되었다. 철 오염, 하나 명심 해야 한다 지구의 지 각의 6.7% 산화 철 종 (FeOn)21 구성 및 그들의 농도 식물 건조 중량22의 0.009%를 도달할 수 있다에 대해서. 따라서, 하나으로 3-7% (지역)에 따라 철23, 크게 결과 영향을 미칠 수 있습니다 포함 될 수 있습니다 먼지부...

철 (Fe)은 모든 생명체에 중요 한 미 량 영양소 이다. 식물에는 필수 미 량 영양소1 호흡, 광합성과 엽록소 생 합성 등의 기본 프로세스에의 참여 때문 이다. 무료 철 이온의 높은 축적은 식물 세포 산화 스트레스를 일으키는 자유 래 디 칼의 방출에 지도 하는 반응 때문에 유해한. 식물 세포 내 철 항상성 유지, 이온 그들에 저장 하 고 ferritins, 철 항상성2 에 직접 관여 단백질 버팀대 및 모든 살아있는 유기 체에 있는 철의 주요한 저장소 구조 내에서 분리 된. 동시에 철 분 결핍 빈 혈 공장 철 영양실조 증가 필요에 따른 인간의 인구의 상당한 비율을 영향을 줍니다. 식물 ferritin의 독특한 특성으로 인해 ferritin 철 식품 농축 영양3의이 문제를 싸 우기 위하여 유망 전략을 제공 합니다.
철 이온은 주로에서 발견된 두 산화 상태, 즉 철 (divalent Fe2 + 또는 철 (II))과 제 2 철 (trivalent Fe3 + 또는 철 (III)) 형태. 철, 철 클러스터4, 등의 여러 다른 형태도 세포에서 발견 된다. Fe 철 산화물 세포와 자연스럽 게 폼 hematites (Fe2O3) 및 ferryhidrites로 저장 됩니다 ((Fe3 +)2O3•0.5 H2O)에서 생리 적 조건5. 이러한 반응, 특히 제 2 철 형태에서에서 형성 하는 수 산화물은 매우 낮은 용 해도 있다. 철 보존 따라서 솔루션의 pH에 의해 영향을 받는 이며 주로 pH 56위의 고체.
불 쌍 한 용 해도 및 Fe의 높은 반응성을 고려 하면 공장 조직 및 장기 들의 전송 적합 한 chelating 분자와 연결 되어야 합니다. 또한, 철과 제 2 철 양식1 사이 그것의 산화 상태를 제어 해야 합니다. 잎, 내는 철의 약 80% 한다, 엽록소와 다른 heme 분자의 생 합성에서 전자 교통 시스템에서의 필수적인 역할 때문에 광합성 세포에서 발견 되 고 Fe S의 형성에서 클러스터7. 셀 내에서 과잉 철 분의 경우 흑자 금속 ferritin 분자8에 저장 하는 공포에 translocated입니다.
철은 여러 방법을 비롯 하 여 불꽃 원자 흡수 분광학9 (FAAS) 또는 색도계 분석 실험10, 전 후자 보다 훨씬 더 정확한 되 고 식물 조직에서 측정할 수 있습니다. FAAS 있는 개별 요소의 전자기 방출 기초 샘플의 원소 구성을 결정 하는 매우 정확한 기술입니다. FAAS 변환 합니다 금속 이온 원자 상태 샘플의 화 염 열에 의해 주어진된 이온 접지 상태로 반환 될 때 이온 여기 및 특정 파장의 방출으로 이어지는. 다른 이온에서 방출 한 단색으로 구분 되며 흡수 센서11에 의해 감지. FAAS 따라서 직접 철 농도 척도를 제공 합니다. 그러나 생물 조직에 철을 시각화에 대 한 다른 기술을,, 사용할 수 있습니다. 유도 결합 플라즈마-질량 분광학 (ICP-MS)12 철 및 다른 성분 측정을 위한 매우 정확한 방법 이지만 장비, FAAS와 ICP-MS, 모두의 부족은 일반적인 문제 이다. 다른 한편으로, 안산 기능성13 철 측정 정밀도 결여 하 고 샘플 사이의 작은 변화를 감지 하 실패 합니다. 프러시안 파란 얼룩14,,1516,17 Fe 양이온, 생산 되는 칼륨 제 2 철 ferrocyanide (K4Fe(CN)6)의 반응에 따라 간접 방법입니다는 강한 블루 색상, 질적 철 검출 동물과 식물 조직의 조직학 섹션에 사용 됩니다.
철 금속 (0-발렌타인)는 암석에 드문 경우입니다. 환경에서 철의 지배적인 비 complexed 이온 형태로 주로 에어로빅 사이트에서 우세한 제 2 철 철 철 철 무산 소 환경에서 상대적으로 더 풍부한 되 고와 주변에 있는 산소의 양에 의해 결정 됩니다. 철 철 산화의 원인이 되는 에이전트 자주 무산 소 및 산 성 주변18에 차이가 있지만이 후자의 형태는 또한 극단적으로 산 성 환경에서 지배적 이다. 때 철 분 4%에서 solubilized 이다 호 기성 환경에서 HCl (pH 0), 희석된 철의 존재는 제 2 철 (Fe3 +)19,20양식.
철 이온과 K4Fe(CN)6 사이의 반응을 아래와 같습니다.
Fe3 +: FeCl3 + K4Fe(CN)6 KFe(III)Fe(II)(CN)6¯ + 3KCl =
Fe2 +: 4 FeCl2 + 2 K4Fe(CN)6 Fe4(Fe(CN)6)2 + 8 = KCl
현재 연구에서 우리는 프러시안 파란 얼룩 솔루션에서 철 수준을 측정 하는 데 유용 수 있습니다 여부를 물었다.
처음에, 수성 해결책에서 Fe의 농도 및 프러시안 파란 얼룩의 상관관계를 확인합니다. 수성 해결책에서 (FeCl2, FeCl3 또는 2의 1:1 혼합물)로 철 농도 프러시안 블루의 추가 후 원자 분광학와 흡 광도 (OD)을 측정 했다. 그림 1 측정 각 방법으로 얻은 선형 회귀 곡선을 보여준다. 우리는 프러시안 블루 메서드 솔루션에서 철 분 농도의 정량 분석을 위해 사용 될 수 있다는 결론을 내렸다.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57408/57408fig1.jpg"> 그림 1: Fe 농도 사이의 선형 재발 FAAS와 빛 흡 광도 측정 (OD, 715 nm) 프러시안 블루 메서드에서 얻은. 파란색 사각형 및 선 Fe2 + 솔루션, 빨간 사각형 및 선 Fe3 + 솔루션 및 검은 사각형을 나타냅니다 나타내고 선 사이 Fe2 + Fe3 +1:1 혼합물을 나타냅니다. 다음 재발 얻어 졌다: [Fe2 +] 3 + 123 x OD = r = 0.996, R2 0.989; = [Fe3 +] 1 + 292 x OD = r = 0.999, R2 = 0.997; 그리고 [Fe2 + 3 +] 11 + 146 x OD = r = 0.983, R2 0.956 =. Fe2 + 기증자 FeCl2 이었고 Fe3 + 기증자 FeCl3했다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57408/57408fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
식물 조직의 철 정량 분석에 대 한 색도계 프러시안 블루 방법에 맞게, 담배 잎 재 철 콘텐츠 불꽃 흡수 원자 분광학 및 프러시안 파란 얼룩에 의해 측정 되었다. 두 가지 방법에 의해에서 결과 사이 좋은 상관 관계가 있었습니다.

<table><tbody><tr><td>Potassium Hexacyanoferrate (II)</td> <td>Fisher Chemical</td><td>14459-95-1</td><td>Pussian Blue</td></tr><tr><td>Millex 주사기 필터 장치, 바이알 벤트 0.22 &mu 용 시약; m</td><td>Millec</td><td>SLGP033RS</td><td>필터 재를 여과하는 데 사용 + 4% HCl 용액</td></tr><tr><td>신틸레이션 바이알</td><td>Fisherbrand</td><td>03-337-4</td><td>연소 과정에서 건조 분말 식물 재료를 보관하는 데 사용됩니다.</td></tr><tr><td>일회용 주사기 10ml</td><td>Medi-Plus</td><td>1931</td><td>여과 중에 사용되는</td></tr><tr><td>주사기 염산</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>231-595-7</td><td>4% HCl 용액에 사용하여 재를 희석하고 재료를 청소하는</td></tr> <tr><td>데 사용Tobacco, Nicotiana tabacum cv. Samsun NN</td><td>Simon Barak 교수로부터 입수하여 Zaccai 연구실</td><td>에서 일상적으로 사용Barak S, Nejidat A, Heimer Y, Volokita M. 담배 묘목에서 글리콜 레이트 산화 효소 유전자의 전사 및 전사 후 조절. 식물 분자 생물학. 2001 년 3 월 1 일; 45(4):399-407.</td><td>이 프로토콜에 사용되는 담배 품종</td></tr><tr><td>유리솜 (바위 모직)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>659997-17-3</td><td>용광로에서 샘플을 연소시키는 절차에 사용됩니다.</td></tr></tbody></table>

식물에 철 분 함량을 측정 하는 색도계 방법

A Colorimetric Method for Measuring Iron Content in Plants

철, 살아있는 유기 체에서 가장 중요 한 영양소 중 하나는 호흡과 광합성 등의 기본 프로세스에 포함 된다. 철 분 모든 생물, 식물에 건조 중량의 약 0.009%에 이른다에 오히려 낮습니다. 날짜 하려면, 화 염 흡수 원자 분광학은 식물 조직에서 철 분 농도 측정 하기 위한 가장 정확한 방법 중 하나. 그러나,이 접근은 어렵고 비싼 이며 특정 장비 공장 실험실에서 주로 발견. 따라서, 정기적으로 사용 될 수 있는 간단한 아직 정확한 방법 필요 합니다. 색도계 프러시안 블루 메서드는 정기적으로 동물과 식물 조직학 섹션에 얼룩 질적 철에 사용 됩니다. 이 연구에서 우리는 담배에 있는 철의 양적 측정 방법 나뭇잎 프러시안 블루 적응. 우리는 원자 분광학과 같은 샘플에 철 콘텐츠를 측정 하 여 선형 회귀 발견 얼룩 프러시안 블루를 사용 하 여이 방법의 정확도 확인 (R2 = 0.988) 두 절차 사이. 우리는 프러시안 블루 식물 조직에서 양적 철 측정 방법은, 간단, 정확 하 고 저렴 한 결론. 그러나, 여기에 제시 된 선형 회귀 다른 식물 종, 샘플 및 시 사이 잠재적인 상호 작용 때문에 적합 하지 않을 수 있습니다. 따라서 회귀 곡선의 다른 식물 종의 필요 합니다.

이 프로토콜은 제대로 실시는, 하나 우수한 상관관계 프러시안 블루와 원자 분광학 방법으로 얻은 결과 얻어야 한다. 따라서, 프러시안 블루 메서드를 사용할 수 있습니다 쉽게 식물 샘플에서 철 분 농도의 정확한 측정을 얻기 위해 다음과 같은 실험에 반영.
담배 식물은 프로토콜에 설명 된 대로 성장 하 고 다른 철 농도 포함 하는 물으로 관개 (0, 1, 2, 3, 4, 5, 또는 6 m m) 7 일 동안. 식물은 다음 수확, 청소 및 80 ° c.에 3 일 동안 건조 프로토콜의 다음 단계를 (즉, 단계 2.3에서에서) 설명한 대로 따라 했다. 제어 튜브 보여 재 무게에서 1% 미만의 변형, 이후이 값 추가 계산에 추가 되지 않았습니다.
FAAS...

선물이 색도계 프러시안 블루 메서드를 사용 하 여 식물 조직에 철 분 함량을 측정 하는 간단 하 고 신뢰할 수 있는 프로토콜.

Iron, one of the most important micronutrients in living organisms, is involved in basic processes, such as respiration and photosynthesis. Iron content ...

의학적으로만 해도 생물학 분야의 핵심 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어, 생물학 핵심 샘플에서 철을 어떻게 쉽게 정량화할 수 있습니까? 이 기술의 주요 벤처는 생산하기 쉽고 매우 정밀한 비색 기술이라는 것입니다.이 기술을 선호하지만 철분 오염을 피해야 합니다. 이 방법의 시각적 데모는 여러 단계를 이해하는 데 도움이 됩니다. 이 절차를 시작하려면 표준 냄비 매체로 채워 5cm x 5cm 냄비를 준비합니다.각 화분에 담배 씨앗을 하나씩 심습니다. 식물을 섭씨 23도의 긴 낮 조건에서 일정한 온도의 성장실로 옮깁니다. 화분에서 물이 빠질 때까지 수돗물로 관개하고 약 50일 동안 식물을 키웁니다.이 시간이 지나면 실험에 적합한 농도로 관개에서 철분 처리를 시작하십시오. 이 용액으로 6-8일 동안 2일마다 식물에 관개하십시오. 그런 다음 금속 장비를 사용하지 않도록 손으로 줄기에서 잎을 분리하십시오.이중 증류수를 채운 스프레이 병을 사용하여 각 잎을 청소합니다. 종이 타월로 잎을 말린 다음 종이 봉지에 옮깁니다. 잎이 채워진 봉지를 섭씨 80도의 일정한 온도로 설정된 오븐에 2-3일 동안 넣습니다.모르타르와 절굿공이를 4% 염산 용액으로 두 번 청소합니다. 그리고 여과지를 사용하여 말리십시오. 절구와 절굿공이를 사용하여 마른 잎을 가루로 으깬다.그런 다음 분말을 멸균 15ml 플라스틱 튜브에 옮깁니다. 먼저, 뚜껑이 없는 밀봉된 새 20ml 섬광 바이알의 무게를 잰다. 무게를 기록하거나 저울의 용기를 잰다.그런 다음 으깬 잎을 넣으십시오. 바이알에 담긴 샘플의 무게를 측정하고 무게를 기록하십시오. 암면을 사용하여 바이알을 닫습니다.샘플을 추가하지 않고 3개의 추가 바이알을 칭량하여 대조군으로 사용하고 각 중량을 기록하십시오. 다음으로, 샘플과 제어 바이알을 용광로로 옮깁니다. 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 잎을 태웁니다.그런 다음 샘플을 약 섭씨 100도까지 식히십시오. 두꺼운 장갑과 핀셋을 사용하여 용광로에서 샘플을 제거하고 바이알을 바깥쪽으로 잡습니다. 바이알을 평평한 표면에 놓습니다.암면(rock wool)을 제거하고 원래 뚜껑으로 바이알을 닫습니다. 그런 다음 3개의 대조군 바이알의 무게를 측정하고 평균 체중 증가를 계산합니다. 체중 증가가 회분 중량의 1% 이상이면 이 값을 측정 오류의 추정치로 사용합니다.15ml 플라스틱 튜브의 무게를 잰다. 무게를 기록하거나 저울의 무게를 싣습니다. 그런 다음 재를 튜브로 옮깁니다.이 값, 즉 재 무게를 기록하십시오. 다음으로, 1 몰의 염산 용액 5 밀리리터를 재에 첨가하십시오. 22마이크로미터 필터를 통해 재를 걸러냅니다.그런 다음 동일한 필터를 통해 1몰 염산 용액 5ml를 추가로 추가하면 최종 샘플 부피가 10ml가 됩니다. 그런 다음 원자 분광법으로 측정하기 위해 각 샘플에서 4 밀리리터를 제거하십시오. 그리고 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 재 그램당 철 농도를 결정합니다.먼저 이중 증류수 100ml에 페로시아나이드 칼륨 4g을 추가하여 프러시안 블루 용액을 준비합니다. Vortex를 혼합하고 사용할 준비가 될 때까지 섭씨 4도에서 보관하십시오. 사용할 준비가 되면 50밀리리터의 프러시안 블루 용액과 50밀리리터의 1몰 염산을 혼합하여 블랭크 용액으로 사용합니다.그런 다음 피펫을 사용하여 이전에 얻은 샘플 0.5ml를 프러시안 블루 용액 0.5ml와 혼합합니다. 이 혼합물을 최소 1분 동안 그대로 두되 5분 미만 동안 그대로 두십시오. 이 혼합물을 큐벳으로 옮기고 분광 광도계를 사용하여 715나노미터에서 광학 밀도를 측정합니다.그런 다음, 재 그램당 광학 밀도를 결정하고 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 철 농도 사이의 선형 회귀를 플로팅합니다. 21개의 담배 잎 샘플에서 얻은 대표적인 결과는 관개 용수의 철 농도가 잎의 철 함량에 큰 영향을 미쳤음을 보여줍니다. 그런 다음 21개 대표 샘플의 스펙트럼을 모두 프러시안 블루 방법으로 테스트합니다.여기에서 볼 수 있듯이 715나노미터의 흡광도는 서로 다른 농도의 철 2와 철 3을 포함하는 용액을 측정하는 동안 최적의 파장입니다. 원자 분광법으로 얻은 철 농도 값과 프러시안 블루 방법으로 얻은 흡광도 값을 비교하여 얻은 선형 회귀 곡선을 사용하면 동일한 식물 유형의 새로운 샘플을 분석할 수 있습니다. HCL로 작업하는 것은 매우 위험할 수 있다는 것을 잊지 마십시오.그리고 이 절차를 수행하는 동안 항상 눈 보호와 같은 예방 조치를 취해야 합니다. 선형 회귀에서는 결과가 현실적인 범위에 있는지 확인하는 것이 중요합니다. 개발 후 이 기술은 생물학 연구자가 식량 생산 또는 생물 정화를 위해 추가 식물을 탐색하는 데 도움이 될 수 있습니다.

a-colorimetric-method-for-measuring-iron-content-in-plants

Research

연구

JoVE Journal

Biochemistry

생화학

이 비디오에서는 마우스 간 조직에서 비헴철 함량을 측정하는 비색 측정 기반 방법을 설명합니다. Bathophenanthroline sulfonate는 환원제의 존재 하에서 발색 기질로 사용되며, 이는 철을 chelatable 철 철로 변환합니다.

Bathophenanthroline Sulfonate-based colorimetric assay: 마우스 간 조직에서 비헴철의 정량화를 위한 간단하고 빠른 방법

이 동영상은 복잡한 식품 공급원에서 철의 생체 이용률을 평가하는 시험관 기술을 보여줍니다. 이 기술은 분화된 Caco-2 세포에 의한 철 흡수와 함께 인간 소화 시뮬레이션을 결합합니다. 세포 내 페리틴 형성은 세포 철 흡수에 대한 마커 역할을 합니다.

Caco-2 세포 생물학적 분석법: 복잡한 식품 공급원에서 철의 생체 이용률을 측정하기 위한 체외 방법

이 비디오는 식물 조직에 존재하는 소화 가능한 탄수화물을 정량화하는 방법을 설명합니다. 이는 다양한 식물 조직에서 데이터를 수집하여 영양 생태학, 식물-초식 동물 상호 작용 및 먹이-그물 역학을 연구하는 데 도움이 됩니다.

식물 조직에서 비구조적 탄수화물의 정량화를 위한 비색 분석

우리는 실험실 규모의 수직 흐름을 통해 열에서 선캄브리아 철분을 함유 해양 용승 시스템을 시뮬레이션. 목표는 O 2 및 Fe (II)의 방법 화학적 프로파일을 이해 시아 노 박테리아의 생산 O 2로 진화했다. 이 결과로 인해 광합성 제조 O 2에 의해 철 (II) 산화에 chemocline의 설립을 나타낸다.

선캄브리아 해양 용승 시스템 광합성 박테리아의 성장을 탐구하는이 풍부한 철 (II)의 실험실 시뮬레이션

이 철 레독스 분석 방법은 모세관 전기 포근-유도 결합 된 플라즈마 질량 분광법을 기초로 한 번의 짧은 분석과 결합된 샘플 스태킹을 사용합니다. 이 방법은 다양한 조직 및 생물유체 샘플에서 철 레독스 종에 대한 낮은 정량화를 신속하게 분석하고 제공합니다.

철 레독스 종(Fe(II), Fe(III)의 정량화를 위한 모세관 전기포고증-유도 결합된 혈장 질량 분광법(CE-ICP-MS)의 설정

이 기사는 마우스 임신에서 철 수송 연구를 위해 트랜스페린 결합 비 방사성 동위 원소 철을 준비하고 투여하는 방법을 보여줍니다. 태아 태반 구획에서 동위 원소 철을 정량화하는 접근법도 설명됩니다.

비방사성 철 동위원소를 사용한 생체 내 마우스 태반을 가로지르는 철 수송 정량화

여기서, 동물 조직에서 헴철 함량을 측정하기 위한 프로토콜이 제공되며, 대부분의 실험실에서 쉽게 구현할 수 있는 간단하고 잘 확립된 비색 분석법을 사용한다.

Bathophenanthroline-based Colorimetric Assay를 이용한 조직 비헴철 함량 측정

철(Fe) 생체이용률에 대한 Caco-2 세포 생물학적 분석은 식품, 식품, 보충제, 식사 및 식이 요법에서 Fe 생체 이용률을 평가하는 비용 효율적이고 다양한 접근 방식을 나타냅니다. 인간 연구에 대해 철저하게 검증된, Fe 생체이용률의 연구를 위한 최첨단 기술을 나타낸다.

식품 철 생체 이용률 측정을위한 Caco-2 세포 생물학적 분석

우리는 철을 킬레이트화하는 새로운 화합물의 능력을 빠르고 저렴하게 확인할 수 있는 형광 분석에 대해 설명합니다. 이 분석은 약한 철 킬레이트 형광 프로브 Calcein의 철 결합 활성을 능가하는 화합물의 능력을 측정하여 킬레이트화가 발생할 때 형광을 정량화할 수 있는 증가를 초래합니다.

철을 킬레이트화하는 새로운 화합물의 능력을 확인하기 위한 정량화 가능하고 저렴한 cell-free 형광 방법 

이 프로토콜은 조직, 특히 뇌에 침착되는 철의 분포와 양을 평가하는 방법을 제시합니다. 이 프로토콜은 시료 전처리, Perls/DAB 염색, 이미지 캡처 및 데이터 분석 절차를 자세히 설명합니다.

Perls/DAB 염색에 의한 5xFAD 마우스의 뇌 내 철 침착 평가

이 작업은 환경 샘플, 생물학적 샘플, 식품 및 음료에서 Fe, Cr, As 및 F를 검출하는 E-Eye-Enable POCT 장치를 설계하고 개발하기 위한 프로토콜에 대해 논의했습니다. 거의 2000개의 샘플이 테스트되었으며 결과는 황금 표준 기술과 일치합니다.

환경, 생물학 및 식품 샘플에서 Fe, Cr, F 및 As의 현장 정량화를 위한 TD-DFT 유도 고급 E-Eye 감지 기술

배우세요 프러시안 블루 색도계법을 이용한 식물 조직의 철 분 정량 분석 방법입니다. 이 기술은 정확하고 재현성이 높아 식물 생리학 연구에 활용됩니다.

식물에 철 분 함량을 측정 하는 색도계 방법

더 많은 동영상 탐색