Summary

Rapid hög genomströmning Amylos Bestämning i frystorkad potatisknöl Prover

Published: October 14, 2013
doi:

Summary

Detta protokoll beskriver en hög genom sätta kolorimetrisk metod som bygger på bildandet av ett komplex mellan jod och kedjor av glukosmolekyler i stärkelse. Jod bildar komplex med både amylos och långa kedjor inom amylopektin. Efter tillsats av jod till en stärkelseprovet, maximal absorption av amylos och amylopektin inträffar vid 620 och 550 nm, respektive. Den amylos / amylopektin-förhållandet kan beräknas från förhållandet mellan 620 och 550 nm absorptionsvärden och jämföra dem med en standardkurva som specifika kända koncentrationer plottas mot absorptionsvärden. Denna höga kapacitet, är billig metod tillförlitlig och reproducerbar, vilket gör att utvärderingen av stora populationer av potatiskloner.

Abstract

Detta protokoll beskriver en hög genom sätta kolorimetrisk metod som bygger på bildandet av ett komplex mellan jod och kedjor av glukosmolekyler i stärkelse. Jod bildar komplex med både amylos och långa kedjor inom amylopektin. Efter tillsats av jod till en stärkelseprovet, maximal absorption av amylos och amylopektin inträffar vid 620 och 550 nm, respektive. Den amylos / amylopektin-förhållandet kan beräknas från förhållandet mellan 620 och 550 nm absorptionsvärden och jämföra dem med en standardkurva som specifika kända koncentrationer plottas mot absorptionsvärden. Denna höga kapacitet, är billig metod tillförlitlig och reproducerbar, vilket gör att utvärderingen av stora populationer av potatiskloner.

Introduction

Ungefär 80% av den färska vikten för en potatisknöl är vatten; nästan alla av de återstående torrsubstans är stärkelse 1. Merparten av stärkelse (70%) består av amylopektin, medan återstoden är amylos. Förhållandet mellan amylos och amylopektin är den viktigaste egenskapen att påverka de fysikaliska egenskaperna hos stärkelse. Amylos är en linjär alfa 1-4 glukoskedja, medan amylopektin är en linjär alfa 1-4 kedja med alfa 1-6 grenar 2. Metoder som jod bindning, differentiell (DSC), högpresterande storleksuteslutningskromatografi (HPSEC) och concanavalin A interaktioner har utvecklats för stärkelsebestämning i olika grödor 3,4. Varje protokoll kräver speciella färdigheter och utrustning, vilket gör det svårt att skala upp för att kvantifiera många prover på en gång. Den metod som vi presenterar här är ett modifierat protokoll från Hovenkamp-Hermelink et al. 5 som är en dubbel våglängd jodbindandemetod baserad på färgade stärkelsekornen. Fördelarna med denna metod jämfört med andra inkluderar amylos bestämning av obehandlad stärkelse utan att rena den och användning av den dubbla våglängdssystemet för att öka precisionen av metoden 4,6.

Protocol

1. Amylos Fastställande från potatisknölen Stärkelse Skala och skär färska knölar i små tärningar. Placera potatistärningar i små bruna påsar och förvaras över natten vid -80 ° C. Överför potatistärningar till nylonpåsar och för frystorkning. Efter frystorkades, slipa potatisprov till pulver med användning av mortel och mortelstöt eller en Wiley-kvarn. I ett 50 ml rör, tillsätt 20 till 30 mg frystorkat, prov botten knöl. Bered en lösn…

Representative Results

Den standardkurva konstrueras från släckta data av olika amylos / amylopektin koncentrations lösningar visar ungefärliga absorbansenheter förhållanden som sträcker sig från 0,7 till 1,6 (se tabell 1). En linjär regressionstrendlinje från dessa data senare används för att dra slutsatsen amylosinnehåll i frystorkade potatisprover (Figur 1). Produktionsanläggningen miljö har viss effekt på halten amylos i potatisknölen 7. Replike amy…

Discussion

Amylosinnehåll i potatisknölar varierar normalt 20-35% 7,8. Om de flesta värden utanför detta område, anser att dessa möjliga fel: 1) rådata användes istället för släckta uppgifter för byggandet av amylos / amylopektin standardkurva, 2) rådata användes istället för släckta uppgifter för fastställandet av amylos / amylopektin nyckeltal från potatisprover, eller 3) det vatten som används för analysen var inte ren nog. Vi har upptäckt att genom att använda destillerat vatten och inte ultr…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Finansieringen för denna forskning gs i del av USDA-ARS Research Associate Program och USDA Beskär arvsmassa kommittén.

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