식물 바이오 매스 샘플을 다수의 당화 잠재력을 결정하는 간단하고 빠른 방법을 설명합니다. 이 분석을 위해 자동화된 플랫폼은 96 접시와 잘 풀어 설탕의 전처리, 가수 분해 및 부량의 후속 성능 분석을위한 식물 바이오 매스의 준비를 포함한다.
공장 리그노셀룰로오스성 바이오 매스를 만드는 다당류는 이후 biorefinery를 구축에서 사용할 수있는 당분의 범위를 생산하는 세분 수 있습니다. 이 원료는 화석 연료에 대한 현재 종속성을 대체하기 위해 지속 가능하고 탄소 중립 모두는 새로운 산업 플랫폼을, 구성 것입니다. 리그노셀룰로오스성 자료에 관찰 해체하는 말을 안들음은 식물 세포 벽 몇 가지 본질적인 특성에 의해 생산됩니다. 결정 셀룰로오스는 그러한 xylans 및 arabinoxylans 같은 매트릭스 다당류에 포함된하고, 전체 구조는 1 소화도 어려운 페놀 수지 carbon 폴리머 리그닌에 의해 쌌다입니다. 우리가 당화 2의 다양성을 평가하는 주요 세포 벽의 당화에 대한 병목 현상 또한 화면 돌연변이 및 번식 인구를 발견할 필요가 식물 재료의 소화율을 개선하기 위해. 이러한 작업은 높은 처리량 접근을 필요로하고 여기에 우리는 96 – 웰 플레이트 형식으로 당화 분석을 수행할 수 분석 플랫폼을 제시. 이 플랫폼은 다양한 식물 종 대형 인구의 lignocellulose의 소화율의 심사를 허용하도록 개발되었습니다. 우리는 많은 번호가 자동으로 시스템에 신속하게 평가하도록, 부드러운 전처리, 부분 가수 분해 효소와 설탕의 결정에 대한 반응 볼륨을 축소했습니다.
이것은 자동화된 플랫폼은 재현성 방식으로 표준 입자 크기로 공장 자재를 줄이기 위해 통제 조건 하에서 볼 밀링을 수행, 바이오 매스의 양을 밀리그램와 함께 작동합니다. 샘플 지상되면, 자동 서식 로봇 96 딥 웰 플레이트 (그림 1)의 해당 우물에 물질의 지정 및 기록된 금액을 dispenses. 일반적으로, 우리는 4 분석을 위해 복제가 4 우물에 동일한 자료를 분배. 접시가 원하는 레이아웃에있는 식물로 가득되면, 그들은 수동으로 액체 처리 스테이션 (그림 2)로 이동됩니다. 이 기지에서 샘플은 희석 염산 알칼리 중 하나와 함께 가벼운 전처리의 대상이되며 90 ° C. 최대 온도에서 incubated 전처리 솔루션은 연속적으로 제거되고 샘플은 가수 분해에 적합한 산도에게 반환하는 버퍼로 씻어서 있습니다. 샘플은 다음 50 시간 가변 길이에 대한 효소 혼합 ° C.와 incubated 아르 나누어지는는 hydrolyzate에서 가져온되고 줄이고 설탕이 자동으로 MBTH colorimetric 방법에 따라 결정됩니다.
Variations of the standard saccharification protocol can be used in the same platform for determining the activity of cellulolytic enzymes (i.e. by variation of the enzyme concentrations used in a plate as well as using paper as substrate); comparison of the efficiency of several enzyme mixtures on a specific material; time course for saccharification; etc.
A standard saccharification protocol to compare the saccharification potential in different plant materials involves an eight hour hydrolysis (Figures 3 and 4). Most of the plant materials analysed requires four replicates. Under these conditions, the platform can process 80 samples/day. This analysis is being used to screen large populations of barley, maize, and brachypodium in order to establish variability in saccharification potential and the genes involved in its determination4.
The authors have nothing to disclose.
저자 cellulolytic 효소의 선물 Viksø – 닐슨 (Novozymes)을 감사드립니다. 이 작품은 FP7 갱신으로하고 BBSRC 프로젝트 BB/G016178 및 BB/G016194에 의해 후원되었다.
Name of the reagent | Company | Catalogue number |
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Grinding & weighing robot | Labman Automation | |
2 ml micro tube with caps | Sarstedt Ltd | 72.694 |
5 mm stainless steel beads | Qiagen Ltd | 69989 |
1.2ml Abgene square well storage plates | Fisher Scientific Ltd | TUL-050-050C |
Whatman cap mat for 96 square well plates | Fisher Scientific Ltd | 7704-0104 |
Liquid hanling robot | Tecan Group Ltd. | Freedom Evo 200 |
Sulphuric acid | Fisher Scientific Ltd | S/9231/PB17 |
Sodium hydroxide | Fisher Scientific Ltd | BPE359-500 |
Sodium acetate | Sigma-Aldrich | S8750-500G |
Acetic acid | Fisher Scientific Ltd | A/0420/PB17 |
Novozyme 188 | Novozyme | DCN00214 |
Celluclast 1.5L | Novozyme | CCN03122 |
96 well PCR full skirt plates | Sarstedt Ltd | 72.1980.202 |
D-Glucose | Fisher Scientific Ltd | G/0450/53 |
3-Methyl-2-benzothiazolinone hydrazone hydrochloride hydrate | Sigma-Aldrich | 129739-25G |
DL-dithiothreitol | Sigma-Aldrich | D9163-1G |
Corning microplate 96 well flat bottom | Fisher Scientific Ltd | TKT-521-050H |
Ammonium iron (III) sulfate dodecahydrate | Sigma-Aldrich | F1668-250G |
Sulfamic acid | Sigma-Aldrich | 242772-500G |
Hydrochloric acid | Fisher Scientific Ltd | 12462-0026 |