저자는 그들의 실험실 시설 사용에 대 한 그리고 그들의 멘토링에 대 한 Dow AgroSciences에서 톰 패터 슨과 분석 기술 팀을 감사 하 고 싶습니다. 켈로그 회사 Dow AgroSciences에서 선물을 통해 그리고 USDA 해치 보조금이 작품 일부 투자 되었다, 수상 ILLU-802-354. CJBW에 대 한 학생 지원 일리노이 고유 친목 및 윌리엄 B. 낸시 L. 암브로스 친목 작물 과학에 의해 제공 되었다.

1입니다. 생산 밀가루 요리
<ol><li>압력 밥 솥 전기 열판에 통조림 15 L 장소.</li>
	<li>100 ° c의 통조림 열 압력 밥 솥으로 수돗물 1 리터를 추가</li>
	<li>물을 열 하는 동안 1 쿼트 통조림 항아리에서 산업 벗겨짐 밀가루 또는 벗겨짐 모래 재료 (12% 습기, 젖은 기초)7 의 100 g 샘플 장소. 참고:이 연구의 대표적인 결과 기반 Macke 외. 제작한 벗겨짐 모래 재료 9 실험실 규모를 사용 하 여 건조 밀링 프로토콜 Rausch 외. 에 의해 제시 된 7
</li>
	<li>설탕 소금 솔루션 구성 된 증류수, 2 세대, 입자가 굵은 6 g 백 설탕, 소금과 2 세대 액체 맥 아 추출 물 200 mL를 추가 합니다. 참고: 여러 샘플 분석할 수 있습니다 한 번에, 하지만 샘플의 정확한 수는 통조림 압력 밥 솥의 크기에 따라 달라 집니다.</li>
	<li>벗겨짐 모래 소재 유리 교 반 막대를 사용 하 여 솔루션을 믹스.</li>
	<li>통조림 압력 밥 솥에 물 후 삶아, 수돗물 1 리터 추가 통조림 압력 밥 솥에 물 냉각을 시작 합니다.</li>
	<li>그들은 서로 통조림 압력 밥 솥의 벽에서 등거리는 통조림 압력 밥 솥에 통조림 항아리를 놓습니다.</li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57809/57809fig1.jpg"> 그림 1: 압력 밥 솥을 통조림에 단지 통조림의 배치. 캐닝 항아리 등거리 서로 통조림 압력 밥 솥도 요리 보장 통조림 항아리의 손상을 방지 하 고의 측면에서 두어야 한다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57809/57809fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<ol start="8"><li>회전 종 기에 도달 하 물 허용. 통조림 압력 밥 솥에 뚜껑을 놓습니다.</li>
	<li>큰 벗겨짐 밀가루 또는 한 h. 허용에 대 한 15 psi에서 벗겨짐 모래 물자 냉각 하 고 열기 전에 완전히 depressurize 통조림 압력 밥 솥 요리.</li>
	<li>내 열 장갑을 사용 하는 통조림 압력 밥 솥에서 뚜껑을 제거 합니다.</li>
	<li>집게를 사용 하 여 통조림 압력 밥 솥에서 통조림 항아리를 제거 합니다. 열 저항 하는 표면에 항아리를 놓습니다. 참고: 결과 중간 제품은이 시점에서 밀가루를 요리 이다.</li>
	<li>벗겨짐 모래 물자를 사용 하는 경우 Rausch 외. 에 의해 제시 된 프로토콜을 사용 하 여 생산 7 요리 후 주걱으로 , 제거 비 endosperm 소재. 산업 벗겨짐 밀가루를 사용 하는 경우이 단계를 건너뜁니다.</li>
</ol><img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57809/57809fig2.jpg"> 그림 2: 비 endosperm 소재의 제거. 조리 된 모래 (는) 요리 하는 동안 정상에 상승 했다 비 endosperm 소재의 제거 전에 샘플. (b) 조리 된 모래 샘플 비 endosperm 재료의 제거 후. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57809/57809fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<ol start="13"><li>장소 (당 처리 샘플) 요리 밀가루 30 g 무게 보트에서 및 건조 오븐에서 12 h 65 ° C. 건조 후, 요리 모래 샘플 커피 밀을 사용 하 여 정밀한 분말을 갈기 고 phenolics 분석에 대 한 차가운 건조 한 장소에 저장 합니다.</li>
</ol>2. 구운된 밀가루 생산
<ol><li>
나머지 장소는 호 일 줄지어 베이킹 시트에 밀가루 요리.
	<ol>
<li>처리량을 높이기 위해 두 개의 샘플을 동시에 구워. 이렇게 하려면, 베이킹 시트에 2 개의 포 배를 만듭니다. 이 샘플 사이의 교차 오염의 가능성을 제거합니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57809/57809fig3.jpg"> 그림 3: 요리 밀가루 베이킹 시트에 배치. 두 개의 서로 다른 요리 모래 샘플 굽기 전에 굽기 쟁반에 개별 호 일 보트에 배치 됩니다. 보트 사진에 녹색 테이프로 표시 되어 있습니다. 이 또한 보장 교차 오염을 일어나지 않았다 하는 동안 프로토콜의 처리량을 증가. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57809/57809fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<ol start="2"><li>
50 분 107.2 ℃ (225 ℉)에서 미리가 열된 대류 오븐에서 2 개의 샘플을 포함 하는 베이킹 접시를 놓습니다.
	<ol>
<li>심지어 베이킹 있도록 제빵의 25 분 후 샘플을 저 어.</li>
	</ol>
</li>
	<li>50 분 시간 간격의 끝에, 처음 두 샘플을 포함 하는 베이킹 접시를 제거 하 고 30 분 동안 실내 온도에 냉각 허용.</li>
	<li>냉각 기간의 끝에, 구운된 밀가루 중간 제품에서 30 g 샘플을 가져가 라. 12 h 65 ° C에서 오븐에 무게 보트에서이 샘플을 놓습니다. 건조 후, 구운된 모래 샘플 phytochemical 분석을 위한 커피 밀 및 저장소를 사용 하 여 정밀한 분말을 갈기.</li>
</ol>3. 최종 구운된 콘플레이크 제품 생산
<ol><li>
구운된 밀가루 옥수수 언론을 통해 롤.
	<ol>
<li>남은 구운 밀가루 호 일 줄지어 베이킹 접시에서 제거 하 고 양피지 종이 약 1 m에 길이에 장소. 참고: 처리량을 증가, 그것은 주머니로 세로로 양피지 종이 접어 하는 데 도움이입니다. 이 샘플 다음 롤링 단계 손실의 양을 최소화 합니다.</li>
		<li>천천히 옥수수 언론을 통해 주머니에 구운된 모래 샘플 피드. 언론에서 손가락을 곤란 하 게 하지 않도록 주의 해야 합니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57809/57809fig4.jpg"> 그림 4: 양피지 종이 주머니. (a)는 양피지 종이 세로로 접혀 있다. (b)는 주머니의 긴, 오픈 사이드에 접혀 있다. (c) 긴 쪽에 다시 10 ° 각도로 접혀 있다. (d)는 주머니의 짧은, 오픈 사이드에 접혀 있다. 이 옥수수 언론을 통해 먹이 주머니의 측면을 될 것입니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57809/57809fig4large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<ol start="2"><li>잘라는 압 연 2.5 c m x 2.5 c m (2에서1) 사각형으로 밀가루를 구운. 피자 커터와 같은 도구를 사용 하 여 잘라내기/점수는 양피지를 통해 압 연된 반죽.</li>
</ol><img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57809/57809fig5.jpg"> 그림 5입니다. 절단 조각으로 반죽을 압 연. 압 연된 반죽 양피지 종이 통해 점수입니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57809/57809fig5large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<ol start="3"><li>
양피지 종이 열고 허용 압 연, 절단, 구운 밀가루 12 h에 대 한 실 온에서 건조 합니다.
	<ol>
<li>여러 샘플 (일반적으로 24 이상) 홀 짝에 대 한 준비가 될 때까지 처리량을 증가, 실내 온도에 호 일 커버 무게 보트에 말린된 예제를 저장 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>미리 열 대류 오븐 204.4 ° c (400 ° F). 베이킹 시트 평면에 말린된 untoasted 조각 샘플을 놓습니다. 샘플의 최소 중복 발생 합니다 있도록 샘플을 확산. 이렇게도 홀 짝.</li>
	<li>장소 60-90 s 적절 한 달성 때까지 오븐에 샘플 컬러 ( 그림 6참조).</li>
</ol><img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57809/57809fig6.jpg"> 그림 6: 최종 구운된 옥수수의 색상을 수정. 그림의 왼쪽에 콘플레이크는 적절 한 시간 동안 구운 했다. 그림의 오른쪽에 옥수수는 너무 오래 구운 했다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57809/57809fig6large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<ol start="6"><li>샘플을 실 온에서 약 5 분 동안 냉각 허용 합니다. 이 최종 구운된 콘플레이크를 생성합니다.</li>
	<li>커피 밀을 사용 하 여 정밀한 분말으로 구운된 콘플레이크 샘플을 갈기.</li>
</ol>4. phytochemical 및 통계 분석
참고: 따라 정확한 시 phytochemical 관심 및 실험실 장비 연구, 수의 이러한 분석 프로토콜 변경 될 수 있습니다.
<ol><li>꽁 초-Wilmsmeyer 그 외 여러분 에서 설명 하는 것과 같은 프로토콜을 사용 하 여 phytochemical 콘텐츠 결정 3 프로토콜에서 제공 하는 모든 안전 절차를 따릅니다.</li>
	<li>적절 한 통계 모델을 사용 하 여 데이터를 분석 합니다. 참고:이 예제 데이터는 RCBD 필드는 곡물에서 수확 했다, 플롯 subplot 단위 되었고 처리 단계에 있던 전체 플롯 단위에서에서 분할 음모를 사용 하 여 분석 되었다. 분석은 SAS (9.3 버전)의 프로세서 혼합에서 실시 됐다 그리고 r에서 피 규 어 제작</li>
</ol>

<ol>
	<li>United States Department of Agriculture. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> National Agricultural Statistics Service. , (2017).</li><li>USDA. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> ERS. , (2017).</li><li>Butts-Wilmsmeyer, C. J., Mumm, R. H., Bohn, M. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Concentration+of+Beneficial+Phytochemicals+in+Harvested+Grain+of+U.S.+Yellow+Dent+Maize+(Zea+mays+L.)+Germplasm.">Concentration of Beneficial Phytochemicals in Harvested Grain of U.S. Yellow Dent Maize (Zea mays L.) Germplasm.</a> Journal of Agricultural and Food Chemistry. 65 (38), 8311-8318 (2017).</li><li>Butts-Wilmsmeyer, C. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+phenolic+acid+content+in+maize+during+food+product+processing.">Changes in phenolic acid content in maize during food product processing.</a> Journal of Agricultural and Food. , (2018).</li><li>Dewanto, V., Wu, X. Z., Liu, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Processed+sweet+corn+has+higher+antioxidant+activity.">Processed sweet corn has higher antioxidant activity.</a> Journal of Agricultural and Food Chemistry. 50 (17), 4959-4964 (2002).</li><li>Fast, R. B., Caldwell, E. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Breakfast+cereals+and+how+they+are+made.">Breakfast cereals and how they are made.</a> Breakfast cereals and how they are made. , (2000).</li><li>Rausch, K. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laboratory+measurement+of+yield+and+composition+of+dry-milled+corn+fractions+using+a+shortened,+single-stage+tempering+procedure.">Laboratory measurement of yield and composition of dry-milled corn fractions using a shortened, single-stage tempering procedure.</a> Cereal Chemistry. 86 (4), 434-438 (2009).</li><li>Kandhola, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Processing and Genetic Effects on Resistant Starch in Corn Flakes. , (2015).</li><li>Macke, J. A., Bohn, M. O., Rausch, K. D., Mumm, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+factors+underlying+dry-milling+efficiency+and+flaking-grit+yield+examined+in+us+maize+germplasm.">Genetic factors underlying dry-milling efficiency and flaking-grit yield examined in us maize germplasm.</a> Crop Science. 56 (5), 2516-2526 (2016).</li><li>Somavat, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+lab+scale+corn+dry+milling+protocol+generating+commercial+sized+flaking+grits+for+quick+estimation+of+coproduct+yield+and+composition.">A new lab scale corn dry milling protocol generating commercial sized flaking grits for quick estimation of coproduct yield and composition.</a> Industrial Crops and Products. 109, 92-100 (2017).</li><li>Adam, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+bioavailability+of+ferulic+acid+is+governed+primarily+by+the+food+matrix+rather+than+its+metabolism+in+intestine+and+liver+in+rats.">The bioavailability of ferulic acid is governed primarily by the food matrix rather than its metabolism in intestine and liver in rats.</a> Journal of Nutrition. 132 (7), 1962-1968 (2002).</li><li>Rumpagapom, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Structural Features of Cereal Bran Arabinoxylans Related to Colon Fermentation Rate. , (2011).</li><li>Wong, J. M. W., de Souza, R., Kendall, C. W. C., Emam, A., Jenkins, D. J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Colonic+health:+Fermentation+and+short+chain+fatty+acids.">Colonic health: Fermentation and short chain fatty acids.</a> Journal of Clinical Gastroenterology. 40 (3), 235-243 (2006).</li></ol>

저자는 공개 없다.

변경 처리를 통해 옥수수 기반 식품의 영양 내용에 이득 구성 요소 및 열 응력5,10의 제거로 인해 높습니다. 그러나, 정확 하 게 어떻게 처리에 영향을 미치는 다양 한 영양분이 프로토콜4,8의 개발에 앞서 비교적 작은 세부 사항에서 연구 되었습니다 했다. 또한, 대부분 실험실 처리 프로토콜의 대규모 때문에 그것은 종종 되었습니다 옥수수 곡물8에서 감각 및 영양 특성의 유전 기초를 공부 하. 여기, 우리는 옥수수 가공 식품 제품에 걸쳐 영양 및 감각 특성을 공부 하는 미 실험실 방법 제시.
이 프로토콜 샘플링 요리, 베이킹, 후 그리고 후 압 연 하는 동안 발생 하는 전단 세력 벗겨짐 모래 단계에서 자리를 차지할 수 있습니다. 따라서, 수확된 옥수수 곡물의 추가 분석 프로토콜 초기 기판의 고 뿐만 아니라 영양에 관련 된 구성에 변화를 명료 하 게 처리의 최종 식품 제품 및 중간 단계 분석을 촉진 한다. 프로토콜의 주요 기능은이 영양 및 감각 특성을 처리 하면서도 그 구체적인 분석을 위해 사용 하는 분석 화학 프로토콜을 선택 하는 연구원을 통해 분석할 수 있습니다. 이 프로토콜의 또 다른 주요 기능은이 미 프로토콜의 효율성입니다. 첫째,이 프로토콜 설정 (표 3)을 번 식 하는 식물에 적합 한 작은 샘플을 사용 합니다. 곡물의 1 k g 큰 벗겨짐 모래 성분의 약 0.3 k g 그리고 대략 큰 벗겨짐 모래 성분 생산 처리 필요의 1/3를 생산 경향이 있었다. 둘째,이 프로토콜 하루 필요한 큰 샘플 크기6이전 프로토콜 보다 훨씬 더 효율적입니다 약 16 샘플의 실험실 처리 허용.
이 프로토콜은 다른 옥수수 가공된 식품 제품의 생산을 모방 하기 위해 쉽게 수정 수 있습니다. 예를 들어, 큰 벗겨짐 밀가루는 준비-투-먹는 아침 식사 시리얼9뿐만 아니라 다양 한 스낵 식품의 생산에 사용 됩니다. 이 스낵 식품의 생산을 위한 실험실 프로토콜 foreseeably 조리 시간 및 요리 솔루션을 조정 또는 베이킹 시간 조정 포함 됩니다. 그것은 또한 가능한이 프로토콜의 적응 시킨된 버전 다른 곡물 및 그들의 각각 가공된 제품의 연구를 위해 사용 될 수 있습니다. 가공된 곡물 제품 요리, 제빵, 또는 여기에 제시 된 프로토콜의 적응 시킨된 버전을 사용 하 여 유사 수 처리 단계를 토스트에 자주 포함 됩니다.
이 프로토콜의 중요 한 한계는 그것이 거의 중지 포인트, 즉 처리 단계 시작 되 면, 그것은 및 후속 단계 해야 완료 (표 3). 벗겨짐 밀가루에서 조리 된 밀가루의 생산 후 단일 멈추는 포인트가입니다. 필요한 경우에 요리 밀가루 수 봉인 된 컨테이너 (예: 봉인된 통조림 항아리)에 배치 되며 최대 2 일 동안 냉장. 그러나, 더 긴 시간 동안 요리 저리 저장 샘플 변경 등장. 또한, 베이킹 시작 되 면, 있다까지 중지 지점이 없는 구운된 모래 반죽 되 후 압 연, 절단, 건조.
결론
(참조 꽁 초-Wilmsmeyer 외. 이 예제에서는 결과 통해 4 에 대 한 자세한), 우리는 영양 콘텐츠 처리를 통해 모니터링 될 수 있는 시연. 또한, 주요 처리 단계 영양 변화 발생이 확인 되었다. 또한,이 처리 프로토콜에 필요한 작은 샘플 크기 식물 번 식 프로그램의 컨텍스트 내에서 여러 하이브리드의 연구를 사용할 수 있습니다. 이러한 하이브리드를 사용 하 여, 우리는 불 용해성 바인딩된 ferulic 산, p-coumaric 산 성 처리 과정의 높은 농도 유지 하는 하이브리드의 집합 확인. 이러한 특성은 최종 구운된 옥수수 prebiotic 잠재력의 중요 한 표시 이다. 11 , 12 , 13 이러한 결과 직접 공장 브리 더 가공된 옥수수 제품의 향상 된 prebiotic 잠재적인 번 식 인구를 설정할 수 있도록 사용 될 수 있습니다.
이 처리 프로토콜의 주요 장점 중 하나입니다 그것은 실시 될 수 있는 영양 분석을 제한 하지 않습니다. Phytochemical 프로토콜 곡 식의 분석을 위해 존재 하는 경우 다음 그것은 사용할 수 있습니다 처리 제품을 공부 하. 또한,이 처리 프로토콜 실험실 규모 가공 식품 및 영양 분석 독립적으로 실시 될 수 있습니다, 때문에 여러 phytochemicals 공부 될 수 있다. 그러나 Phytochemical 콘텐츠 연구에 대 한 분석 프로토콜 실험실 규모 처리 프로토콜을 사용 하 여 생성 하는 중간 및 최종 처리 제품의 소량 때문, 작은 샘플 크기를 사용 해야 합니다.

옥수수 (지 시 메이 스 L.) 미국1에서 가장 널리 재배 곡물 작물 이다. 2016 년, 71.12 십억 k g (2.8 십억 bushels) 옥수수의 인간의 소비2, 나타내는 미국 규정식에 있는 옥수수의 중요성에 전념 했다. 옥수수 곡물의 큰 장점 중 하나입니다 그것은 상대적으로 저렴 한 상품, 하지만 그것은 또한 phenolics, 불포화 지방산, 단백질3등 유익한 phytochemicals를 포함. 이와 같이, 옥수수 기반 식품 인 간에 대 한 유익한 phytochemicals의 상대적으로 저렴 한 소스 있을 수 있습니다.
그러나, 옥수수 인간 소비 하기 전에 처리 되어야 합니다. 그 결과, 처리 활동 자주 영향을 최종 가공된 식품 제품4의 영양 가치. 예를 들어, 생산 동안에의 스낵 식품 및 준비-투-먹는 아침 시리얼 (즉, 차가운 시리얼), 옥수수 알갱이 건조 큰 벗겨짐 밀가루를 생산 하기 위해 가공 된. 건조 밀링 동안 밀기 울과 세균 물리적으로 제거 됩니다, endosperm 자료만을 떠나. 이후 많은 phytochemicals는 밀기 울 또는 세균에 주로 있습니다 (예:phenolics, 불포화 지방산, 각각), 가공된 식품 제품4의 영양 가치에서 크게 감소 될 수 있습니다. 반대로, 다운스트림 처리 단계 영양 가치를 높일 수 있습니다. 예를 들어, 많은 음식 제품 처리 기술 포함 요리, 제빵, 또는 토스트. 이러한 단계 중에 발생 하는 열 응력 도움이 phytochemicals5의 생체 이용률을 높일 수 있습니다.
식품 과학 및 인간 영양의 관점에서 그것은 재미 있을 것 이다 알고 처리에 미치는 영향의 가공된 식품, foreseeably, 어떻게 조정 매개 변수 처리에 영향을 줄 수 다른 감각 뿐만 아니라 영양 가치 자질, 색상, 질감, 그리고 취향을 포함 하 여. 최종 가공된 옥수수 식품 제품의 개선에 대 한 옥수수 품종을 선택 하 같은 자질 처리를 통해 모니터링할 수 있는 프로토콜을 사용할 수 있습니다. 과거에 이러한 특성을 분석 하는 주요 장애물의 두 규모와 사용 가능한 프로토콜의 처리량을 했다. 예를 들어, 실험실 분석을 위한 아침 시리얼의 생산 동안 빠르고 대령6 는 45.4 k g 큰 벗겨짐 밀가루의 사용을 제안 했다. 큰 벗겨짐 밀가루의이 대량까지 큰 벗겨짐 밀가루 또는 큰 벗겨짐 모래 재료7 식물 번 식 프로그램에에서 전형적인 작은 음모 현장 실험에서 생산 될 수 있는 금액을 초과 합니다. 따라서, 가공된 식품의 생산을 위한 미 실험실 프로토콜의 개발 중요성 음식 프로세서와 프로세서 (2) 영양 및 감각 특성에 대 한 옥수수 품종을 향상 시키기 (1) 식물 사육 가능 효율적으로 설계 하 고 대체 처리 전략을 테스트 합니다.
이 원고에서 우리는 큰 벗겨짐 모래 재료에서 구운된 옥수수를 생산 하는 데 사용 된 Kandohla8 에서 설명 하는 프로토콜을 처리 하는 미의 높은 처리량 수정을 설명 합니다. 우리는 불 용해성 바인딩된 ferulic 산에서 변화 및 옥수수에 p-coumaric 산 공부를이 처리 프로토콜을 사용 하는 예를 들어 실험의 결과 제시. 우리의 목표는 특정 연구에서 (1) 어떻게 그 변화 (2)는 처리 단계에서 발생 하는 준비-투-먹는 아침 시리얼의 생산 동안에 옥수수의 페 놀 산 콘텐츠 변경 그리고 (3) 우리의 실험의 어떤 결정 했다 하이브리드 응력이이 프로토콜 영양 특성의 효율적인 분석을 위한 높은 처리량 분석 화학 프로토콜 결합 될 수 있다 처리에 다르게 반응. 이 프로토콜은 또한 다른 옥수수 가공된 식품 제품 또는 다른 곡물에서 생성 되는 가공된 식품의 생산을 모방 하기 위해 조정할 수 있습니다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1480">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:259px;">Canning pressure cooker</td>
			<td style="width:315px;">Wisconsin Aluminum Foundry Co.</td>
			<td style="width:108px;">Model 921</td>
			<td style="width:799px;">Any can be used, but it should be large enough to accommodate multiple canning jars</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Single burner or large hot plate</td>
			<td>Waring Professional</td>
			<td>Model SB30</td>
			<td>Any can be used, but it should be large enough so that canning pressure cooker can securely be placed on burner or hot plate</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">1 quart wide mouth canning jars</td>
			<td>Ball</td>
			<td>1440096258</td>
			<td>Any can be used, but they should be wide mouthed quart jars</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">1 L Beaker</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>09-841-104</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Stir plate</td>
			<td>Corning</td>
			<td>6796420D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Magnetic stir bar</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14-513-67</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">1 L Graduated cylinder</td>
			<td>Kimble</td>
			<td>20027500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Spatula</td>
			<td>Wal-Mart</td>
			<td>552145280</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Hot pads</td>
			<td>Wal-Mart</td>
			<td>556501140</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Scale</td>
			<td>Any</td>
			<td>NA</td>
			<td>Mettler Toledo Model MS105DU or Similar</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Weigh boats</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>08-732-113</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Sugar</td>
			<td>Wal-Mart</td>
			<td>9259244</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Salt</td>
			<td>Morton (Purchased at Wal-Mart)</td>
			<td>9244849</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Liquid malt extract</td>
			<td>By the Cup (Purchased on Amazon)</td>
			<td>NA</td>
			<td>https://www.amazon.com/Barley-Malt-Extract-Syrup-Bottle/dp/B01N4SK72C</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Labeling tape&#160;</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>15966</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Permanent marker</td>
			<td>Wal-Mart</td>
			<td>55529894</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Convection oven</td>
			<td>Wal-Mart</td>
			<td>1598495</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Baking pan (usually included with oven)</td>
			<td>Wal-Mart</td>
			<td>1598495</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Cooking foil</td>
			<td>Wal-Mart</td>
			<td>564264789</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Tortilla press</td>
			<td>E&#38;A Hotel &#38; Restaurant Equipment and Supplies</td>
			<td>CTM-2000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Parchment paper</td>
			<td>Reynolds (Purchased at Wal-Mart)</td>
			<td>551219672</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Pizza cutter</td>
			<td>Farberware (Purchased at Wal-Mart)</td>
			<td>&#160;553012200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Cooling racks</td>
			<td>Flytt (Purchased on Amazon)</td>
			<td>NA</td>
			<td>https://www.amazon.com/dp/B075HQY627/ref=sspa_dk_detail_7?psc=1&#38;pd_rd_i=B075HQY627&#38;pd_rd_wg=WaJol&#38;pd_rd_r=SF07KCHMP753WAPG6ED4&#38;pd_rd_w=2BOwf</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">SAS Version 9.4</td>
			<td>SAS Institute</td>
			<td>Version 9.4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">R</td>
			<td>R Foundation for Statistical Computing</td>
			<td>Version 3.4.0</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

high-throughput, microscale protocol for the analysis of processing parameters and nutritional qualities in maize (zea mays l.)

옥수수는 미국에서 그리고 전세계 중요 한 곡물 작물 이다. 그러나, 옥수수 곡물 인간의 소비 하기 전에 처리 되어야 합니다. 또한, 전체 곡물 구성과 처리 특성 옥수수 하이브리드 중 변화 하 고 최종 가공된 제품의 품질에 영향을 줄 수 있습니다. 따라서, 옥수수에서 건강 한 가공된 식품을 생산 하기 위해서는 곡물 구성과 처리 특성에서 이러한 차이 대 한 계정이 germplasm의 특정 집합에 대 한 처리 매개 변수를 최적화 하는 방법을 알고 필요가 있다. 어떻게 현재 처리 기술의 최종 가공된 식품 제품의 영양 품질에 영향을 이해 하는 더 나은 포함 됩니다. 여기, 우리 모두 큰 벗겨짐 밀가루에서 옥수수를 생산 하는 처리 파이프라인을 시뮬레이션 하 고 동시에 여러 곡물 샘플 처리에 대 한 허용 하는 미 프로토콜을 설명 합니다. 벗겨짐 밀가루, 중간 가공된 제품 또는 최종 가공된 제품, 뿐만 아니라 옥수수 곡물 자체, 높은 처리량 분석 파이프라인의 일환으로 영양 내용을 분석할 수 있습니다. 이 절차는 옥수수 번 식 연구 프로그램를 위해 특별히 개발 되었습니다 그리고 다른 곡물 작물에 대 한 수정할 수 있습니다. 불용 성 바인딩된 ferulic 산 및 옥수수에 p-coumaric 산 성 콘텐츠 분석의 예를 제공합니다. 샘플은 5 개의 다른 처리 단계에서 촬영 했다. 우리는 샘플링 처리, 처리 기술 전문된 옥수수 번 식 프로그램의 맥락에서 이용 될 수 있다 미 중 여러 단계에서 장소를 걸릴 수 있으며, 우리의 예제에서는, 대부분의 영양 콘텐츠가 손실 되었음을 입증합니다 동안 식품 제품 처리.

이 프로토콜은 옥수수, 큰 밀가루 flaking 및 최종 제품에 처리의 중간 단계를 통해 계속 시작 옥수수 가공된 식품 제품의 샘플링 및 영양 분석에 대 한 허용. 이 프로토콜 프로토콜 Rausch 외. 에 의해 제시 된 결합 했다 7 하이브리드 곡물 샘플에서 벗겨짐 모래 부품 생산. 따라서, 정보 영양 콘텐츠에 관한 하이브리드 샘플 곡물, 큰 벗겨짐 모래, 모래, 요리 구운 모래, 그리고 구운된 콘플레이크 처리 단계 제시에 분석의. 평가에서 하이브리드 품종에 불용 성 바인딩된 ferulic 산 및 p-coumaric 산의 대부분은 건조 밀링 (그림 7) 동안 제거 되었습니다. 불용 성 바인딩된 ferulic 산 및 p-coumaric 산에서 또 다른 감소는 요리 하는 동안 발생 했습니다. 불용 성 바인딩된 ferulic 산에 요리 하는 동안 관찰 p coumaric 산 성 콘텐츠 감소 큰 벗겨짐 모래 물자에 남아 있었다 비 endosperm 재료의 작은 양의 제거 될 수 있습니다. 멀티 정도의 자유 대조 표시 ferulic 산 및 p-coumaric 산 성 콘텐츠 하이브리드 (표 1)에 처리의 나머지 부분에 걸쳐 안정 유지.
또한, 그들의 불 용해성 바인딩된 ferulic 산 성 내용 및 p-coumaric 산 성 콘텐츠 하이브리드 cultivars의 초기 순위 (표 2 와 그림 8) 최종 처리 단계에서 하이브리드의 순위를 나타내는 되지 않았습니다. 즉, 전체 커널에 초기 콘텐츠 대부분 불용 성 바인딩된 ferulic 산 또는 p-coumaric 산 처리의 끝에는 하이브리드 소유 것을 나타내는 아니었다. 따라서, 가공된 식품의 영양 특성을 기본 유전 형질을 연구 하기 위해 미 프로세스 옥수수 곡물 연구 사용 되어야 한다.
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57809/57809fig7.jpg"> 그림 7: 불용 성 바인딩된 페 놀 산 콘텐츠 처리 과정에서 변경. 처리 과정 (는) 변경 불용 성 바인딩된 ferulic 산 성에서 콘텐츠입니다. 처리 과정 (b) 변경에서에서 불용 성 바인딩된 p-coumaric 산 성 콘텐츠입니다. 주: 전체 커널, FG: 벗겨짐 모래, CG: 모래, BG 요리: 구 모래은 하: 콘플레이크를 구운. 다른 컬러 포인트는 다른 하이브리드를 나타냅니다. 그림은 원래 꽁 초-Wilmsmeyer 그 외 여러분 의 추가 정보에 출판 4 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57809/57809fig7large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57809/57809fig8.jpg"> 그림 8: 하이브리드-의해-처리 단계 상호 작용의 상호 작용 줄거리. 불용 성 바인딩된 ferulic 산 성 내용에 대 한 줄거리 (는) 상호 작용. (b) 상호 작용 불용 성 바인딩된 p coumaric 산 콘텐츠에 대 한 줄거리. 교차 선 표시는 불용 성 바인딩된 ferulic 산도 최종 구운된 콘플레이크의 불용 성 바인딩된 p coumaric 산 성 콘텐츠 예언 될 수 있다 이러한의 초기 내용을 기반으로 의미 순위 변경 상호 작용 전체 커널에 phytochemicals입니다. 주: 전체 커널, FG:에 모래, Flaking: 콘플레이크를 구운. 그림은 원래 꽁 초-Wilmsmeyer 그 외 여러분 의 추가 정보에 출판 4 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57809/57809fig8large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td></td>
			<td colspan="2" style="text-align: center;">Ferulic 산</td>
			<td colspan="2" style="text-align: center;">p-Coumaric 산</td>
		</tr>
<tr>
<td>하이브리드</td>
			<td style="text-align: center;">F-값</td>
			<td style="text-align: center;">p-값</td>
			<td style="text-align: center;">F-값</td>
			<td style="text-align: center;">p-값</td>
		</tr>
<tr>
<td>B73xMO17</td>
			<td style="text-align: center;">0.07</td>
			<td style="text-align: center;">0.93</td>
			<td style="text-align: center;">0.34</td>
			<td style="text-align: center;">0.72</td>
		</tr>
<tr>
<td>B73xPHG47</td>
			<td style="text-align: center;">0.02</td>
			<td style="text-align: center;">0.98</td>
			<td style="text-align: center;">0.61</td>
			<td style="text-align: center;">0.55</td>
		</tr>
<tr>
<td>LH1xMO17</td>
			<td style="text-align: center;">0.08</td>
			<td style="text-align: center;">0.93</td>
			<td style="text-align: center;">0.14</td>
			<td style="text-align: center;">0.87</td>
		</tr>
<tr>
<td>PHJ40xLH123HT</td>
			<td style="text-align: center;">0.32</td>
			<td style="text-align: center;">0.73</td>
			<td style="text-align: center;">0.74</td>
			<td style="text-align: center;">0.48</td>
		</tr>
<tr>
<td>PH207xPHG47</td>
			<td style="text-align: center;">0.15</td>
			<td style="text-align: center;">0.86</td>
			<td style="text-align: center;">0.24</td>
			<td style="text-align: center;">0.79</td>
		</tr>
<tr>
<td>PHJ40xMO17</td>
			<td style="text-align: center;">0.01</td>
			<td style="text-align: center;">0.99</td>
			<td style="text-align: center;">0.31</td>
			<td style="text-align: center;">0.74</td>
		</tr>
<tr>
<td>PHG39xPHZ51</td>
			<td style="text-align: center;">0.06</td>
			<td style="text-align: center;">0.94</td>
			<td style="text-align: center;">0.07</td>
			<td style="text-align: center;">0.93</td>
		</tr>
</tbody></table>표 1: 요리 밀가루에 불용 성 바인딩된 페 놀 산 성 내용에 차이 테스트 하는 자유 대조의 다중 정도 구운 밀가루, 그리고 구운 옥수수.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td></td>
			<td colspan="2" style="text-align: center;">Ferulic 산</td>
			<td colspan="2" style="text-align: center;">p-Coumaric 산</td>
		</tr>
<tr>
<td></td>
			<td style="text-align: center;">F-값</td>
			<td style="text-align: center;">p-값</td>
			<td style="text-align: center;">F-값</td>
			<td style="text-align: center;">p-값</td>
		</tr>
<tr>
<td>하이브리드</td>
			<td style="text-align: center;">7.15</td>
			<td style="text-align: center;">0.001</td>
			<td style="text-align: center;">8.7</td>
			<td style="text-align: center;">< 0.001</td>
		</tr>
<tr>
<td>Inbreds</td>
			<td style="text-align: center;">4.07</td>
			<td style="text-align: center;">0.007</td>
			<td style="text-align: center;">6.57</td>
			<td style="text-align: center;">< 0.001</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="5">참고: 모든 올해-의해-유전자 형-의해-처리 단계 intereactions α에서 중요 한 비 했다 = 0.05.</td>
		</tr>
</tbody></table>표 2: 유전자 형에 의해 처리 단계 상호 작용의 중요성.
<table align="center" border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td style="text-align: center;">프로토콜 단계</td>
			<td style="text-align: center;">중요 한 정보</td>
			<td style="text-align: center;">문제 해결</td>
			<td style="text-align: center;">높은 처리량 권장 사항</td>
		</tr>
<tr>
<td style="text-align: center;">1.2 및 1.6</td>
			<td style="text-align: center;">이 두 단계에의 결합 물을 통조림 항아리를 깨지 않고가 열 될 수 있습니다.</td>
			<td style="text-align: center;">NA</td>
			<td style="text-align: center;">통조림 항아리의 추가 전에 절반 물 난방 처리량을 증가 시킵니다.</td>
		</tr>
<tr>
<td style="text-align: center;">1.4</td>
			<td style="text-align: center;">NA</td>
			<td style="text-align: center;">NA</td>
			<td style="text-align: center;">미리 재료를 측정 합니다.  일정 한 병에 대 한, 그래서 볼륨 또는 단계 1.4.2에서에서 사용 하는 단지 수에 필요한 재료의 질량을 곱하면. 동등 하 게 통조림 항아리 중 결과 혼합물을 나눕니다.</td>
		</tr>
<tr>
<td style="text-align: center;">1.4 참고</td>
			<td style="text-align: center;">터치 압력 밥 솥 이나 서로 통조림의 항아리를 허용 하지 않습니다. 그들은 휴식 하는 것입니다, 그리고 샘플 손실 됩니다.</td>
			<td style="text-align: center;">NA</td>
			<td style="text-align: center;">NA</td>
		</tr>
<tr>
<td style="text-align: center;">1.9 및 1.10</td>
			<td style="text-align: center;">물 요리 전에 롤링 종 기에 도달 한다.</td>
			<td style="text-align: center;">밀가루는 한 h 후 철저 하 게 조리 하지, 하는 경우에 압력을 보장 하기 위해 무게 15 psi를 설정 했 고 물이 도달 하 고 있는 전체 종 뚜껑 통조림 압력 밥 솥에 배치 되 고 타이머를 설정 하기 전에 확인 합니다.</td>
			<td style="text-align: center;">NA</td>
		</tr>
<tr>
<td style="text-align: center;">1.13</td>
			<td style="text-align: center;">요리 하는 동안 위로 떠오르는 비 endosperm 재료를 제거 합니다.  이 샘플에 남아 있는 경우 어떤 phytochemical 결과 왜곡 합니다.</td>
			<td style="text-align: center;">경우 비 endosperm 재료 요리 하는 동안 정상에 상승 하지 않는, 다음은 밀가루 않았다 하지 요리 생각이.  1.9 및 1.10 단계에 관한 정보를 참조 하십시오.</td>
			<td style="text-align: center;">NA</td>
		</tr>
<tr>
<td style="text-align: center;">1.15, 2.4, 및 3.7</td>
			<td style="text-align: center;">정밀한 분말에 갈기 샘플입니다.</td>
			<td style="text-align: center;">Phytochemical 분석 작업에 표시 되지 않으면, 더 큰 표면 영역을 용 매에 노출 되도록 샘플 정밀한 분말에 지상 되었습니다 확인 합니다.</td>
			<td style="text-align: center;">NA</td>
		</tr>
<tr>
<td style="text-align: center;">2.1</td>
			<td style="text-align: center;">샘플을 다른 터치를 허용 하지 않습니다.  그들은 교차-오염 된 될 것입니다.</td>
			<td style="text-align: center;">NA</td>
			<td style="text-align: center;">요리 시트에 그들에 대 한 개별 호 일 보트를 함으로써 동시에 두 개의 샘플을 구워.</td>
		</tr>
<tr>
<td style="text-align: center;">2.2.1</td>
			<td style="text-align: center;">심지어 베이킹 되도록 25 분 후 샘플을 저 어.</td>
			<td style="text-align: center;">샘플은 균등 하 게 구운가지고 나타나지 않습니다, 경우 더 빈번한 간격 (예: 매 15 분) 저 어.</td>
			<td style="text-align: center;">NA</td>
		</tr>
<tr>
<td style="text-align: center;">3.1</td>
			<td style="text-align: center;">양피지 종이 주머니에 구운된 모래 반죽을 놓습니다.  이 예제는 누르는 동안 손실 되지 않습니다 보장 합니다.</td>
			<td style="text-align: center;">샘플 양피지 종이 주머니의 끝에서 시작, 긴 주머니를 확인 합니다. 우리는 충분 한 것 처럼 보였다는 1 m 발견.</td>
			<td style="text-align: center;">NA</td>
		</tr>
<tr>
<td style="text-align: center;">3.2</td>
			<td style="text-align: center;">닫힌 양피지 종이 주머니를 둡니다.</td>
			<td style="text-align: center;">절단 도구는 양피지를 통해 인하, 따 분 했죠 도구를 사용.</td>
			<td style="text-align: center;">우리는 피자 커터 사각형으로 구운된 밀가루를 절단을 위한 최상의 도구는 발견.  우리는이 도구를 사용 하 여 양피지를 통해 잘라 하지 않았다 하지만 구운된 밀가루는 여전히 매우 신속 하 게 사각형으로 잘라 될 수 있었다.</td>
		</tr>
<tr>
<td style="text-align: center;">3.5</td>
			<td style="text-align: center;">색상으로 매우 편안 하 게 되 고 너무 오래 토스트 하지 마십시오.</td>
			<td style="text-align: center;">샘플 너무 어두운 경우, 토스트 하는 데 사용 하는 시간을 줄일 수 있습니다.</td>
			<td style="text-align: center;">여러 샘플 토스트에 대 한 준비가 될 때까지 개별 호 일 커버 무게 보트에 여러 말린된 베이킹 모래 샘플을 저장 합니다.</td>
		</tr>
</tbody></table>표 3: 중요 한 단계, 문제 해결 단계 및 권장 사항.

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High-throughput, Microscale Protocol for the Analysis of Processing Parameters and Nutritional Qualities in Maize Zea mays L.

여기, 우리 미 프로토콜 곡물 샘플을 처리 하 고 높은 처리량 분석 파이프라인에 통합이 미 접근 제시. 이것은 현재 사용할 수 있는 프로토콜의 높은 처리량 적응 이다.

높은 처리량, 처리 파라미터 분석 및 옥수수 (지 시 메이 스 L.) 영양 자질에 대 한 미 프로토콜

Maize is an important grain crop in the United States and worldwide. However, maize grain must be processed prior to human consumption. Furthermore, whole ...

high-throughput-microscale-protocol-for-analysis-processing

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Environment

High-throughput, Microscale Protocol for the Analysis of Processing Parameters and Nutritional Qualities in Maize (Zea mays L.)

6.8K 조회수.  University of Illinois at Urbana-Champaign. 여기, 우리 미 프로토콜 곡물 샘플을 처리 하 고 높은 처리량 분석 파이프라인에 통합이 미 접근 제시. 이것은 현재 사용할 수 있는 프로토콜의 높은 처리량 적응 이다.

비디오: High-throughput, Microscale Protocol for the Analysis of Processing Parameters and Nutritional Qualities in Maize Zea mays L.

Determination of Microbial Extracellular Enzyme Activity in Waters, Soils, and Sediments using High Throughput Microplate Assays

Much of the nutrient cycling and carbon processing in natural environments occurs through the activity of extracellular enzymes released by microorganisms. Thus, measurement of the activity of these extracellular enzymes can give insights into the rates of ecosystem level processes, such as organic matter decomposition or nitrogen and phosphorus mineralization. Assays of extracellular enzyme activity in environmental samples typically involve exposing the samples to artificial colorimetric or fluorometric substrates and tracking the rate of substrate hydrolysis. Here we describe microplate based methods for these procedures that allow the analysis of large numbers of samples within a short time frame. Samples are allowed to react with artificial substrates within 96-well microplates or deep well microplate blocks, and enzyme activity is subsequently determined by absorption or fluorescence of the resulting end product using a typical microplate reader or fluorometer. Such high throughput procedures not only facilitate comparisons between spatially separate sites or ecosystems, but also substantially reduce the cost of such assays by reducing overall reagent volumes needed per sample.

Microplate based procedures are described for the colorimetric or fluorometric analysis of extracellular enzyme activity. These procedures allow for the rapid assay of such activity in large numbers of environmental samples within a manageable time frame.

높은 처리량 마이크로 분석 실험을 사용하여 워터스, 토양 및 퇴적물에있는 미생물 세포 외 효소 활성의 결정

Much of the nutrient cycling and carbon  processing in natural environments occurs through the activity of extracellular  enzymes released by ...

연구

환경과학

High-throughput Fluorometric Measurement of Potential Soil Extracellular Enzyme Activities

Microbes in soils and other environments produce extracellular enzymes to depolymerize and hydrolyze organic macromolecules so that they can be assimilated for energy and nutrients. Measuring soil microbial enzyme activity is crucial in understanding soil ecosystem functional dynamics. The general concept of the fluorescence enzyme assay is that synthetic C-, N-, or P-rich substrates bound with a fluorescent dye are added to soil samples. When intact, the labeled substrates do not fluoresce. Enzyme activity is measured as the increase in fluorescence as the fluorescent dyes are cleaved from their substrates, which allows them to fluoresce. Enzyme measurements can be expressed in units of molarity or activity. To perform this assay, soil slurries are prepared by combining soil with a pH buffer. The pH buffer (typically a 50 mM sodium acetate or 50 mM Tris buffer), is chosen for the buffer&#39;s particular acid dissociation constant (pKa) to best match the soil sample pH. The soil slurries are inoculated with a nonlimiting amount of fluorescently labeled (i.e. C-, N-, or P-rich) substrate. Using soil slurries in the assay serves to minimize limitations on enzyme and substrate diffusion. Therefore, this assay controls for differences in substrate limitation, diffusion rates, and soil pH conditions; thus detecting potential enzyme activity rates as a function of the difference in enzyme concentrations (per sample).
Fluorescence enzyme assays are typically more sensitive than spectrophotometric (i.e. colorimetric) assays,&#160;but can suffer from interference caused by impurities and the instability of many fluorescent compounds when exposed to light; so caution is required when handling fluorescent substrates. Likewise, this method only assesses potential enzyme activities under laboratory conditions when substrates are not limiting. Caution should be used when interpreting the data representing cross-site comparisons with differing temperatures or soil types, as in situ soil type and temperature can influence enzyme kinetics.

To measure potential rates of soil extracellular enzyme activities, synthetic substrates that are bound to a fluorescent dye are added to soil samples. Enzyme activity is measured as the fluorescent dye is released from the substrate by an enzyme-catalyzed reaction, where higher fluorescence indicates more substrate degradation.

잠재적 인 토양 세포 외 효소 활동의 높은 처리량 형광 측정 측정

Microbes in soils and other environments produce extracellular enzymes to depolymerize and hydrolyze organic macromolecules so that they can be ...

Optimized Negative Staining: a High-throughput Protocol for Examining Small and Asymmetric Protein Structure by Electron Microscopy

Structural determination of proteins is rather challenging for proteins with molecular masses between 40 - 200 kDa. Considering that more than half of natural proteins have a molecular mass between 40 - 200 kDa1,2, a robust and high-throughput method with a nanometer resolution capability is needed. Negative staining (NS) electron microscopy (EM) is an easy, rapid, and qualitative approach which has frequently been used in research laboratories to examine protein structure and protein-protein interactions. Unfortunately, conventional NS protocols often generate structural artifacts on proteins, especially with lipoproteins that usually form presenting rouleaux artifacts. By using images of lipoproteins from cryo-electron microscopy (cryo-EM) as a standard, the key parameters in NS specimen preparation conditions were recently screened and reported as the optimized NS protocol (OpNS), a modified conventional NS protocol 3 . Artifacts like rouleaux can be greatly limited by OpNS, additionally providing high contrast along with reasonably high&#8208;resolution (near 1 nm) images of small and asymmetric proteins. These high-resolution and high contrast images are even favorable for an individual protein (a single object, no average) 3D reconstruction, such as a 160 kDa antibody, through the method of electron tomography4,5. Moreover, OpNS can be a high&#8208;throughput tool to examine hundreds of samples of small proteins. For example, the previously published mechanism of 53 kDa cholesteryl ester transfer protein (CETP) involved the screening and imaging of hundreds of samples 6. Considering cryo-EM rarely successfully images proteins less than 200 kDa has yet to publish any study involving screening over one hundred sample conditions, it is fair to call OpNS a high-throughput method for studying small proteins. Hopefully the OpNS protocol presented here can be a useful tool to push the boundaries of EM and accelerate EM studies into small protein structure, dynamics and mechanisms.

More than half of proteins are small proteins (molecular mass &#60;200 kDa) that are challenging for both electron microscope imaging and three-dimensional reconstructions. Optimized negative staining is a robust and high-throughput protocol to obtain high contrast and relatively high resolution (~1 nm) images of small asymmetric proteins or complexes under different physiological conditions.

최적화 된 음의 염색 : 전자 현미경으로 작은 비대칭 단백질 구조 검사를위한 높은 처리량 프로토콜

Structural determination of proteins is rather challenging for proteins with molecular masses between 40 - 200 kDa. Considering that more than half of ...

Semi-High Throughput Screening for Potential Drought-tolerance in Lettuce (Lactuca sativa) Germplasm Collections

This protocol describes a method by which a large collection of the leafy green vegetable lettuce (Lactuca sativa L.) germplasm was screened for likely drought-tolerance traits. Fresh water availability for agricultural use is a growing concern across the United States as well as many regions of the world. Short-term drought events along with regulatory intervention in the regulation of water availability coupled with the looming threat of long-term climate shifts that may lead to reduced precipitation in many important agricultural regions has increased the need to hasten the development of crops adapted for improved water use efficiency in order to maintain or expand production in the coming years. This protocol is not meant as a step-by-step guide to identifying at either the physiological or molecular level drought-tolerance traits in lettuce, but rather is a method developed and refined through the screening of thousands of different lettuce varieties. The nature of this screen is based in part on the streamlined measurements focusing on only three water-stress indicators: leaf relative water content, wilt, and differential plant growth following drought-stress. The purpose of rapidly screening a large germplasm collection is to narrow the candidate pool to a point in which more intensive physiological, molecular, and genetic methods can be applied to identify specific drought-tolerant traits in either the lab or field. Candidates can also be directly incorporated into breeding programs as a source of drought-tolerance traits.

Semi-High Throughput Screening for Potential Drought-tolerance in Lettuce Lactuca sativa Germplasm Collections

This protocol was developed to screen a large germplasm collection of the leafy vegetable lettuce (Lactuca sativa L.) for drought-tolerance, in order to identify a small candidate pool of lettuce for use in physiological, molecular, and genetic studies to identify underlying drought-tolerance traits along with breeding programs.

추 잠재적 가뭄 내성 세미 높은 처리량 검열 (<em&gt; 왕 고들빼기 속 sativa로구나</em&gt;) 유전자 원의 컬렉션

This protocol describes a method by which a large collection of the leafy green vegetable lettuce (Lactuca sativa L.) germplasm was screened for likely ...

Use of Chironomidae (Diptera) Surface-Floating Pupal Exuviae as a Rapid Bioassessment Protocol for Water Bodies

Rapid bioassessment protocols using benthic macroinvertebrate assemblages have been successfully used to assess human impacts on water quality. Unfortunately, traditional benthic larval sampling methods, such as the dip-net, can be time-consuming and expensive. An alternative protocol involves collection of Chironomidae surface-floating pupal exuviae (SFPE). Chironomidae is a species-rich family of flies (Diptera) whose immature stages typically occur in aquatic habitats. Adult chironomids emerge from the water, leaving their pupal skins, or exuviae, floating on the water&#8217;s surface. Exuviae often accumulate along banks or behind obstructions by action of the wind or water current, where they can be collected to assess chironomid diversity and richness. Chironomids can be used as important biological indicators, since some species are more tolerant to pollution than others. Therefore, the relative abundance and species composition of collected SFPE reflect changes in water quality. Here, methods associated with field collection, laboratory processing, slide mounting, and identification of chironomid SFPE are described in detail. Advantages of the SFPE method include minimal disturbance at a sampling area, efficient and economical sample collection and laboratory processing, ease of identification, applicability in nearly all aquatic environments, and a potentially more sensitive measure of ecosystem stress. Limitations include the inability to determine larval microhabitat use and inability to identify pupal exuviae to species if they have not been associated with adult males.

Use of Chironomidae Diptera Surface-Floating Pupal Exuviae as a Rapid Bioassessment Protocol for Water Bodies

Rapid bioassessment protocols using benthic macroinvertebrates are often used to monitor and assess water quality. An efficient protocol involves collections of Chironomidae surface-floating pupal exuviae (SFPE). Here, techniques for field collection, laboratory processing, slide mounting, and identification of Chironomidae SFPE are described.

Chironomidae (파리목)의 사용 표면 부동 물 기관에 대한 신속한 생물학적 평가 프로토콜로 번데기 Exuviae을

Rapid bioassessment protocols using benthic macroinvertebrate assemblages have been successfully used to assess human impacts on water quality. ...

Protocol for Microplastics Sampling on the Sea Surface and Sample Analysis

Microplastic pollution in the marine environment is a scientific topic that has received increasing attention over the last decade. The majority of scientific publications address microplastic pollution of the sea surface. The protocol below describes the methodology for sampling, sample preparation, separation and chemical identification of microplastic particles. A manta net fixed on an &#187;A frame&#171; attached to the side of the vessel was used for sampling. Microplastic particles caught in the cod end of the net were separated from samples by visual identification and use of stereomicroscopes. Particles were analyzed for their size using an image analysis program and for their chemical structure using ATR-FTIR and micro FTIR spectroscopy. The described protocol is in line with recommendations for microplastics monitoring published by the Marine Strategy Framework Directive (MSFD) Technical Subgroup on Marine Litter. This written protocol with video guide will support the work of researchers that deal with microplastics monitoring all over the world.

The protocol below describes the methodology for: microplastics sampling on the sea surface, separation of microplastic and chemical identification of particles. This protocol is in line with the recommendations for microplastics monitoring published by the MSFD Technical Subgroup on Marine Litter.

바다 표면 및 샘플 분석에 Microplastics 샘플링을위한 프로토콜

Microplastic pollution in the marine environment is a scientific topic that has received increasing attention over the last decade. The majority of ...

Extraction of Organochlorine Pesticides from Plastic Pellets and Plastic Type Analysis

Plastic resin pellets, categorized as microplastics (&#8804;5 mm in diameter), are small granules that can be unintentionally released to the environment during manufacturing and transport. Because of their environmental persistence, they are widely distributed in the oceans and on beaches all over the world. They can act as a vector of potentially toxic organic compounds (e.g., polychlorinated biphenyls) and might consequently negatively affect marine organisms. Their possible impacts along the food chain are not yet well understood. In order to assess the hazards associated with the occurrence of plastic pellets in the marine environment, it is necessary to develop methodologies that allow for rapid determination of associated organic contaminant levels. The present protocol describes the different steps required for sampling resin pellets, analyzing adsorbed organochlorine pesticides (OCPs) and identifying the plastic type. The focus is on the extraction of OCPs from plastic pellets by means of a pressurized fluid extractor (PFE) and on the polymer chemical analysis applying Fourier Transform-InfraRed (FT-IR) spectroscopy. The developed methodology focuses on 11 OCPs and related compounds, including dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) and its two main metabolites, lindane and two production isomers, as well as the two biologically active isomers of technical endosulfan. This protocol constitutes a simple and rapid alternative to existing methodology for evaluating the concentration of organic contaminants adsorbed on plastic pieces.

Microplastics act as vector of potentially toxic organic contaminants with unpredictable effects. This protocol describes an alternative methodology for assessing the levels of organochlorine pesticides adsorbed on plastic pellets and identifying the polymer chemical structure. The focus is on pressurized fluid extraction and attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy.

플라스틱 펠렛 및 플라스틱 유형 분석에서 유기 염소 농약의 추출

Plastic resin pellets, categorized as microplastics (&#8804;5 mm in diameter), are small granules that can be unintentionally released to the environment ...

Dispersion of Nanomaterials in Aqueous Media: Towards Protocol Optimization

The sonication process is commonly used for de-agglomerating and dispersing nanomaterials in aqueous based media, necessary to improve homogeneity and stability of the suspension. In this study, a systematic step-wise approach is carried out to identify optimal sonication conditions in order to achieve a stable dispersion. This approach has been adopted and shown to be suitable for several nanomaterials (cerium oxide, zinc oxide, and carbon nanotubes) dispersed in deionized (DI) water. However, with any change in either the nanomaterial type or dispersing medium, there needs to be optimization of the basic protocol by adjusting various factors such as sonication time, power, and sonicator type as well as temperature rise during the process. The approach records the dispersion process in detail. This is necessary to identify the time points as well as other above-mentioned conditions during the sonication process in which there may be undesirable changes, such as damage to the particle surface thus affecting surface properties. Our goal is to offer a harmonized approach that can control the quality of the final, produced dispersion. Such a guideline is instrumental in ensuring dispersion quality repeatability in the nanoscience community, particularly in the field of nanotoxicology.

Here, we present a step-wise protocol for the dispersion of nanomaterials in aqueous media with real-time characterization to identify the optimal sonication conditions, intensity, and duration for improved stability and uniformity of nanoparticle dispersions without impacting the sample integrity.

수성 미디어에 나노 재료의 분산: 프로토콜 최적화 쪽으로

The sonication process is commonly used for de-agglomerating and dispersing nanomaterials in aqueous based media, necessary to improve homogeneity and ...

A 3-dimensional (3D)-printed Template for High Throughput Zebrafish Embryo Arraying

The zebrafish is a globally recognized fresh water organism frequently used in developmental biology, environmental toxicology, and human disease related research fields. Thanks to its unique features, including large fecundity, embryo translucency, rapid and simultaneous development, etc., zebrafish embryos are often used for large scale toxicity assessment of chemicals and drug/compound screening. A typical screening procedure involves adult zebrafish spawning, embryos selection, and arraying the embryos into multi-well plates. From there, embryos are subjected to exposure and the toxicity of chemical, or the effectiveness of the drugs/compounds can be evaluated relatively quickly based on phenotypic observations. Among these processes, embryos arraying is one of the most time-consuming and labor-intensive steps that limits the throughput level. In this protocol, we present an innovative approach that makes use of a 3D-printed arraying template coupled with vacuum manipulation to speed up this laborious step. The protocol herein describes the overall design of the arraying template, a detailed experimental setup and step-by-step procedure, followed by representative results. When implemented, this approach should prove beneficial in a variety of research applications using zebrafish embryos as testing subjects.

A 3-dimensional 3D-printed Template for High Throughput Zebrafish Embryo Arraying

Here, we present a protocol to design and fabricate a zebrafish embryo arraying template, followed by a detailed procedure on the use of such template for high throughput zebrafish embryo arraying into a 96-well plate.

3 차원 (3D)-배열 하는 높은 처리량 Zebrafish 태아에 대 한 서식 파일을 인쇄

The zebrafish is a globally recognized fresh water organism frequently used in developmental biology, environmental toxicology, and human disease related ...

Isolation and Analysis of Microbial Communities in Soil, Rhizosphere, and Roots in Perennial Grass Experiments

Plant and soil microbiome studies are becoming increasingly important for understanding the roles microorganisms play in agricultural productivity. The purpose of this manuscript is to provide detail on how to rapidly sample soil, rhizosphere, and endosphere of replicated field trials and analyze changes that may occur in the microbial communities due to sample type, treatment, and plant genotype. The experiment used to demonstrate these methods consists of replicated field plots containing two, pure, warm-season grasses (Panicum virgatum and Andropogon gerardii) and a low-diversity grass mixture (A. gerardii, Sorghastrum nutans, and Bouteloua curtipendula). Briefly, plants are excavated, a variety of roots are cut and placed in phosphate buffer, and then shaken to collect the rhizosphere. Roots are brought to the laboratory on ice and surface sterilized with bleach and ethanol (EtOH). The rhizosphere is filtered and concentrated by centrifugation. Excavated soil from around the root ball is placed into plastic bags and brought to the lab where a small amount of soil is taken for DNA extractions. DNA is extracted from roots, soil, and rhizosphere and then amplified with primers for the V4 region of the 16S rRNA gene. Amplicons are sequenced, then analyzed with open access bioinformatics tools. These methods allow researchers to test how the microbial community diversity and composition varies due to sample type, treatment, and plant genotype. Using these methods along with statistical models, the representative results demonstrate there are significant differences in microbial communities of roots, rhizosphere, and soil. Methods presented here provide a complete set of steps for how to collect field samples, isolate, extract, quantify, amplify, and sequence DNA, and analyze microbial community diversity and composition in replicated field trials.

Excavation of plant roots from the field as well as processing of samples into endosphere, rhizosphere, and soil are described in detail, including DNA extraction and data analysis methods. This paper is designed to enable other laboratories to use these techniques for the study of soil, endosphere, and rhizosphere microbiomes.

절연 및 토양, Rhizosphere, 및 다년생 잔디 실험에 뿌리에서 미생물 커뮤니티의 분석

Plant and soil microbiome studies are becoming increasingly important for understanding the roles microorganisms play in agricultural productivity. The ...