Name: a colorimetric method for measuring iron content in plants
Uploaded: 2018-09-07T13:30:00
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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 ...

<ol>
	<li>Kobayashi, T., Nishizawa, N. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Iron+uptake,+translocation,+and+regulation+in+higher+plants.">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. 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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 물?...

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>Reagent for the Pussian Blue</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Millex Syringe Filter Unit, Vial Vent 0.22 &#956;m</td>
			<td>Millec</td>
			<td>SLGP033RS</td>
			<td>Filter used to filter the ashes + 4% HCl Solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scintillation Vials</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>03-337-4</td>
			<td>Used to keep the dry powdered plant material during the burning procedure.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable Syringe 10 ml</td>
			<td>Medi-Plus</td>
			<td>1931</td>
			<td>Syringe used during the filtration</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrochloric acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>231-595-7</td>
			<td>Used in the 4% HCl solution to dilute the ashes and clean the materials</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tobacco, Nicotiana tabacum cv. Samsun NN</td>
			<td>Obtained from Prof. Simon Barak and routinely used in the Zaccai Lab</td>
			<td>Barak S, Nejidat A, Heimer Y, Volokita M. Transcriptional and posttranscriptional regulation of the glycolate oxidase gene in tobacco seedlings. Plant Molecular Biology. 2001 Mar 1;45(4):399-407.</td>
			<td>Tobacco cultivar used in this protocol</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass Wool (Rock Wool)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>659997-17-3</td>
			<td>Used in the procedure of burning samples in the furnace.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

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 ...

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A Colorimetric Method for Measuring Iron Content in Plants

식물에 철 분 함량을 측정 하는 색도계 방법

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 ...

Research

JoVE Journal

Biochemistry

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셀룰로오스 종이 디스크와 벌거 벗은 눈 색채 면역 측정법에 그들의 응용 프로그램에 항체의 결합 공유

This report presents two methods for the covalent immobilization of capture antibodies on cellulose filter paper grade No. 1 (medium-flow filter paper) ...

연구

생화학

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