Summary

Rapid høy gjennomstrømning Amylose Bestemmelse i Freeze Tørket potet Tuber Samples

Published: October 14, 2013
doi:

Summary

Denne protokollen beskriver en høy gjennom satt kolorimetrisk metode som baserer seg på dannelsen av et kompleks mellom jod og kjeder av glukose-molekyler i stivelse. Jod danner komplekser med både amylose og lange kjeder innen amylopektin. Etter tilsetning av jod til en stivelsesprøve, oppstår den maksimale absorpsjon av amylose og amylopektin ved 620 og 550 nm, hhv. Den amylose / amylopectin forholdet kan beregnes ut fra forholdet mellom 620 og 550 nm absorbans-verdier og sammenligner dem med en standardkurve hvor bestemte kjente konsentrasjoner er plottet mot absorpsjons-verdier. Denne høy gjennomstrømning, er billig metode pålitelig og reproduserbar, slik at evaluering av store populasjoner av potet kloner.

Abstract

Denne protokollen beskriver en høy gjennom satt kolorimetrisk metode som baserer seg på dannelsen av et kompleks mellom jod og kjeder av glukose-molekyler i stivelse. Jod danner komplekser med både amylose og lange kjeder innen amylopektin. Etter tilsetning av jod til en stivelsesprøve, oppstår den maksimale absorpsjon av amylose og amylopektin ved 620 og 550 nm, hhv. Den amylose / amylopectin forholdet kan beregnes ut fra forholdet mellom 620 og 550 nm absorbans-verdier og sammenligner dem med en standardkurve hvor bestemte kjente konsentrasjoner er plottet mot absorpsjons-verdier. Denne høy gjennomstrømning, er billig metode pålitelig og reproduserbar, slik at evaluering av store populasjoner av potet kloner.

Introduction

Omtrent 80% av den ferske vekt av en potet tuber er vann; nesten hele det resterende tørrstoffet er en stivelse. Mesteparten av stivelse (70%) består av amylopektin, mens resten er amylose. Forholdet mellom amylose og amylopektin er den viktigste egenskapen å påvirke de fysiske egenskaper av stivelse. Amylose er en lineær alfa 1-4 glukose-kjeden, mens amylopektin er en lineær alfa-kjede med 1-4 alfa 1-6 greiner 2. Metoder slik som jod binding, differensial scanning kalorimetri (DSC), høy ytelse gelfiltrerings-kromatografi (HPSEC), og Con A-vekselvirkninger er blitt utviklet for bestemmelse stivelse i forskjellige kornarter 3,4. Hver protokollen krever spesielle ferdigheter og utstyr, noe som gjør det vanskelig å skalere opp for å kvantifisere mange prøver på en gang. Fremgangsmåten presenterer vi her er en modifisert protokoll fra Hovenkamp-Hermelink et al. Fem, som er en dobbelt bølgelengde jod bindendemetode basert på farget stivelsesgranuler. Fordelene med denne fremgangsmåte versus andre inkluderer amylose bestemmelse av rå stivelse uten å rense det, og anvendelse av den dobbelt bølgelengde-systemet for å øke nøyaktigheten av fremgangsmåten 4,6.

Protocol

En. Amylose Fastsettelse fra Potato Tuber Stivelse Skrell og skjær ferske knollene i små terninger. Plasser potetterninger i små brune poser og lagre over natten ved -80 ° C. Overfør potetterninger til nylonposer og for frysetørring. Etter fryse tørket, slipe potet prøven til pulver ved hjelp av morter eller en Wiley Mill. I et 50 ml rør, tilsett 20 til 30 mg av den frysetørkede, første tuber prøven. Tilbered en løsning av 45% (vekt / volum) perkl…

Representative Results

Den standardkurve konstruert fra blanked data av forskjellig amylose / amylopectin konsentrasjons løsninger viser nøyaktig absorbans forhold varierende 0,7 til 1,6 (tabell 1). En lineær regresjon trendlinjen fra disse data blir senere brukt til å utlede amylose-innhold i frysetørket potetprøver (figur 1). Anlegget produksjonsmiljø har noen effekt på amylose-innholdet i potet tuber 7. Replikeres amylose innhold bestemmelser i to separate fe…

Discussion

Amylose innhold i potetknoller typisk varierer fra 20-35% 7,8. Ved de fleste verdiene er utenfor dette området, bør disse mulige feil: 1) rådata ble brukt i stedet for glycerol data for bygging av amylose / amylopectin standardkurve, 2) rådata ble anvendt i stedet for glycerol data for bestemmelse av amylose / amylopektin forholdstall fra potetprøver, eller 3) vannet som brukes for analysen var ikke rent nok. Vi la merke til at ved å bruke destillert vann og ikke ultrarent vann i analysen, er verdiene s…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Finansiering for denne forskningen ble gitt i del av USDA-ARS Forskning Associate Program og USDA Crop genmateriale komiteen.

Materials

Reagents
Amylose Sigma 859656
Amylopectin Sigma A8515
Perchloric Acid 60% Sigma 311413 Very hazardous to skin and eyes
Iodine Sigma 23214TD
Potassium iodide Sigma 08625JE
Equipment
Plate Reader Bio Tek ELx800

Riferimenti

  1. Composition Hoover, R. molecular structure, and physicochemical properties of tuber and root starches: a review. Carbohydr. 45 (3), 253-267 (2001).
  2. Bertoft, E., Blennow, A. Structure of Potato Starch. Advances in Potato Chemistry and Technology. , 83-98 (2009).
  3. Campbell, M. R., Yeager, H., Abdubek, N., Pollak, L., Glover, D. Comparison of methods for amylose screening in maize starches from exotic backgrounds. Cereal Chem. 79, 317-321 (2002).
  4. Zhu, T., Jackson, D. S., Wehling, R. L., Geera, B. Comparison of amylose determination methods and the development of a dual wavelength iodine binding technique. Cereal Chem. 85, 51-58 (2008).
  5. Hovenkamp-Hermelink, J., Devries, J., Adamse, P., Jacobsen, E., Witholt, B., Feenstra, W. Rapid estimation of the amylose amylopectin ratio in small amounts of tuber and leaf tissue of the potato. Potato Res. 31, 241-246 (1988).
  6. Shannon, J. C., Garwood, D. L., Boyer, C. D. Genetics and Physiology of Starch Development. Starch. , 23-82 (2009).
  7. Haase, N. U., Plate, J. Properties of potato starch in relation to varieties and environmental factors. Stärke. 48 (5), 167-171 (1996).
  8. Johnston, F. B., Urbas, B., Khanzada, G. Effect of storage on the size distribution and amylose/amylopectin ratio in potato starch granules. Am. Pot. J. 45, 315-321 (1968).
  9. Gibson, T. S., Solah, V. A., McCleary, B. V. A procedure to measure amylose in cereal starches and flours with concanavalin A. J. Cereal Sci. 25 (2), 111-119 (1997).
  10. Sun, S., Matheson, N., Yun, S. -. H. Estimation of amylose content of starches after precipitation of amylopectin by concanavalin A. Starch. 42, 302-305 (1990).
check_url/it/50407?article_type=t

Play Video

Citazione di questo articolo
Fajardo, D., Jayanty, S. S., Jansky, S. H. Rapid High Throughput Amylose Determination in Freeze Dried Potato Tuber Samples. J. Vis. Exp. (80), e50407, doi:10.3791/50407 (2013).

View Video