Name: analysis and specification of starch granule size distributions
Uploaded: 2021-03-04T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Analysis and Specification of Starch Granule Size Distributions at JoVE.com

Bu çalışma kısmen Kooperatif Tarım Araştırma Merkezi ve Prairie View A&M Üniversitesi Tarım ve İnsan Bilimleri Koleji Entegre Gıda Güvenliği Araştırma Merkezi tarafından desteklenmektedir. Hua Tian'a teknik desteği için teşekkür ederiz.

1. Nişast örneklerinin hazırlanması
<ol><li>Belirlenen prosedürleri izleyerek çeşitli bitki türlerinin nişaste biriktiren dokularından iki (veya üç) gram ölçekli çoğaltılmış nişaste örnekleri hazırlayın (örneğin, patates15, sweetpotatoes28, buğday taneleri13,29ve mısır çekirdekleri30, vb.).</li>
	<li>Nişaste örneklerini aseton veya toluen 3-4x ile iyice yıkay...

<ol>
	<li>Shannon, J. C., Garwood, D. L., Boyer, C. D., BeMiller, J., Whistler, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Starch:Chemistry and Technology Food Science and Technology. , 23-82 (2009).</li><li>Singh, N., Singh, J., Kaur, L., Singh Sodhi, N., Singh Gill, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphological,+thermal+and+rheological+properties+of+starches+from+different+botanical+sources.">Morphological, thermal and rheological properties of starches from different botanical sources.</a> Food Chemistry. 81 (2), 219-231 (2003).</li><li>Lindeboom, N., Chang, P. R., Tyler, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analytical,+biochemical+and+physicochemical+aspects+of+starch+granule+size,+with+emphasis+on+small+granule+starches:+a+review.">Analytical, biochemical and physicochemical aspects of starch granule size, with emphasis on small granule starches: a review.</a> Starch - St&#228;rke. 56 (34), 89-99 (2004).</li><li>Baldwin, P. M., Davies, M. C., Melia, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Starch+granule+surface+imaging+using+low-voltage+scanning+electron+microscopy+and+atomic+force+microscopy.">Starch granule surface imaging using low-voltage scanning electron microscopy and atomic force microscopy.</a> International Journal of Biological Macromolecules. 21 (1-2), 103-107 (1997).</li><li>Jane, J. L., Kasemsuwan, T., Leas, S., Zobel, H., Robyt, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anthology+of+starch+granule+morphology+by+scanning+electron+microscopy.">Anthology of starch granule morphology by scanning electron microscopy.</a> Starch-St&#228;rke. 46 (4), 121-129 (1994).</li><li>Matsushima, R., Nakamura, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Starch: Metabolism and Structure. , 425-441 (2015).</li><li>Wang, S. -. q., Wanf, L. -. l., Fan, W. -. h., Cao, H., Cao, B. -. s. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphological+analysis+of+common+edible+starch+granules+by+scanning+electron+microscopy.">Morphological analysis of common edible starch granules by scanning electron microscopy.</a> Food Science. 32 (15), 74-79 (2011).</li><li>Baldwin, P. M., Adler, J., Davies, M. C., Melia, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Holes+in+starch+granules:+confocal,+SEM+and+light+microscopy+studies+of+starch+granule+structure.">Holes in starch granules: confocal, SEM and light microscopy studies of starch granule structure.</a> Starch-St&#228;rke. 46 (9), 341-346 (1994).</li><li>Chakraborty, I., Pallen, S., Shetty, Y., Roy, N., Mazumder, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advanced+microscopy+techniques+for+revealing+molecular+structure+of+starch+granules.">Advanced microscopy techniques for revealing molecular structure of starch granules.</a> Biophysical Reviews. 12 (1), 105-122 (2020).</li><li>Bechtel, D. B., Wilson, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amyloplast+formation+and+starch+granule+development+in+hard+red+winter+wheat.">Amyloplast formation and starch granule development in hard red winter wheat.</a> Cereal Chemistry. 80 (2), 175-183 (2003).</li><li>Evers, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Scanning+electron+microscopy+of+wheat+starch.+III.+Granule+development+in+the+endosperm.">Scanning electron microscopy of wheat starch. III. Granule development in the endosperm.</a> Starch-St&#228;rke. 23 (5), 157-162 (1971).</li><li>Wang, Y. J., White, P., Pollak, L., Jane, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+starch+structures+of+17+maize+endosperm+mutant+genotypes+with+Oh43+inbred+line+background.">Characterization of starch structures of 17 maize endosperm mutant genotypes with Oh43 inbred line background.</a> Cereal Chemistry. 70, 171-179 (1993).</li><li>Peng, M., Gao, M., Abdel-Aal, E. S. M., Hucl, P., Chibbar, R. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Separation+and+characterization+of+A-and+B-type+starch+granules+in+wheat+endosperm.">Separation and characterization of A-and B-type starch granules in wheat endosperm.</a> Cereal Chemistry. 76, 375-379 (1999).</li><li>Wilson, J. D., Bechtel, D. B., Todd, T. C., Seib, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+wheat+starch+granule+size+distribution+using+image+analysis+and+laser+diffraction+technology.">Measurement of wheat starch granule size distribution using image analysis and laser diffraction technology.</a> Cereal Chemistry. 83 (3), 259-268 (2006).</li><li>Liu, Q., Weber, E., Currie, V., Yada, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physicochemical+properties+of+starches+during+potato+growth.">Physicochemical properties of starches during potato growth.</a> Carbohydrate Polymers. 51 (2), 213-221 (2003).</li><li>Chmelik, 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=Comparison+of+size+characterization+of+barley+starch+granules+determined+by+electron+and+optical+microscopy,+low+angle+laser+light+scattering+and+gravitational+field-flow+fractionation.">Comparison of size characterization of barley starch granules determined by electron and optical microscopy, low angle laser light scattering and gravitational field-flow fractionation.</a> Journal of the Institute of Brewing. 107 (1), 11-17 (2001).</li><li>Moon, M. H., Giddings, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+separation+and+measurement+of+particle+size+distribution+of+starch+granules+by+sedimentation/steric+field-flow+fractionation.">Rapid separation and measurement of particle size distribution of starch granules by sedimentation/steric field-flow fractionation.</a> Journal of Food Science. 58 (5), 1166-1171 (1993).</li><li>Wriedt, T., Wolfram, H., Wriedt, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Mie Theory: Basics and Applications. , 53-71 (2012).</li><li>Schuerman, D. W., Wang, R. T., Gustafson, B. &. #. 1. 9. 7. ;. S., Schaefer, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systematic+studies+of+light+scattering.+1:+Particle+shape.">Systematic studies of light scattering. 1: Particle shape.</a> Applied Optics. 20 (23), 4039-4050 (1981).</li><li>Goering, K. J., Fritts, D. H., Eslick, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+study+of+starch+granule+size+and+distribution+in+29+barley+varieties.">A study of starch granule size and distribution in 29 barley varieties.</a> Starch-St&#228;rke. 25 (9), 297-302 (1973).</li><li>Chen, Z., Schols, H. A., Voragen, A. G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Starch+granule+size+strongly+determines+starch+noodle+processing+and+noodle+quality.">Starch granule size strongly determines starch noodle processing and noodle quality.</a> Journal of Food Sciences. 68 (5), 1584-1589 (2003).</li><li>Dai, Z. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Starch+granule+size+distribution+in+grains+at+different+positions+on+the+spike+of+wheat+(Triticum+aestivum+L.).">Starch granule size distribution in grains at different positions on the spike of wheat (Triticum aestivum L.).</a> Starch-Starke. 61 (10), 582-589 (2009).</li><li>Edwards, M. A., Osborne, B. G., Henry, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+endosperm+starch+granule+size+distribution+on+milling+yield+in+hard+wheat.">Effect of endosperm starch granule size distribution on milling yield in hard wheat.</a> Journal of Cereal Science. 48 (1), 180-192 (2008).</li><li>Karlsson, R., Olered, R., Eliasson, A. C. <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+starch+granule+size+distribution+and+starch+gelatinization+properties+during+development+and+maturation+of+wheat,+barley+and+rye.">Changes in starch granule size distribution and starch gelatinization properties during development and maturation of wheat, barley and rye.</a> Starch - Starke. 35 (10), 335-340 (1983).</li><li>Li, W. -. Y., 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=Comparison+of+starch+granule+size+distribution+between+hard+and+soft+wheat+cultivars+in+Eastern+China.">Comparison of starch granule size distribution between hard and soft wheat cultivars in Eastern China.</a> Agricultural Sciences China. 7 (8), 907-914 (2008).</li><li>Park, S. H., Wilson, J. D., Seabourn, B. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Starch+granule+size+distribution+of+hard+red+winter+and+hard+red+spring+wheat:+Its+effects+on+mixing+and+breadmaking+quality.">Starch granule size distribution of hard red winter and hard red spring wheat: Its effects on mixing and breadmaking quality.</a> Journal of Cereal Science. 49 (1), 98-105 (2009).</li><li>Limpert, E., Stahel, W. A., Abbt, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Log-normal+distributions+across+the+sciences:+keys+and+clues.">Log-normal distributions across the sciences: keys and clues.</a> Bioscience. 51 (5), 341-352 (2001).</li><li>Gao, M., 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=Self-preserving+lognormal+volume-size+distributions+of+starch+granules+in+developing+sweetpotatoes+and+modulation+of+their+scale+parameters+by+a+starch+synthase+II+(SSII).">Self-preserving lognormal volume-size distributions of starch granules in developing sweetpotatoes and modulation of their scale parameters by a starch synthase II (SSII).</a> Acta Physiologiae Plantarum. 38 (11), 259 (2016).</li><li>Wattebled, F., 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=STA11,+a+Chlamydomonas+reinhardtii+locus+required+for+normal+starch+granule+biogenesis,+encodes+disproportionating+enzyme.+Further+evidence+for+a+function+of+alpha-1,4+glucanotransferases+during+starch+granule+biosynthesis+in+green+algae.">STA11, a Chlamydomonas reinhardtii locus required for normal starch granule biogenesis, encodes disproportionating enzyme. Further evidence for a function of alpha-1,4 glucanotransferases during starch granule biosynthesis in green algae.</a> Plant Physiology. 132 (1), 137-145 (2003).</li><li>Ji, Y., Seetharaman, K., White, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimizing+a+Small-Scale+Corn-Starch+Extraction+Method+for+Use+in+the+Laboratory.">Optimizing a Small-Scale Corn-Starch Extraction Method for Use in the Laboratory.</a> Cereal Chemistry. 81 (1), 55-58 (2004).</li><li>Halloy, S., Whigham, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+lognormal+as+universal+descriptor+of+unconstrained+complex+systems:+a+unifying+theory+for+complexity.">The lognormal as universal descriptor of unconstrained complex systems: a unifying theory for complexity.</a> Proceedings of the 7th Asia-Pacific Complex Systems Conference. , 309-320 (2004).</li><li>Furusawa, C., Suzuki, T., Kashiwagi, A., Yomo, T., Kaneko, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ubiquity+of+log-normal+distributions+in+intra-cellular+reaction+dynamics.">Ubiquity of log-normal distributions in intra-cellular reaction dynamics.</a> Biophysics (Nagoya-shi). 1, 25-31 (2005).</li></ol>

Özetlenen prosedür, nişasta granül boyutu analizleri için mevcut birkaç yöntemde bazı kritik sorunları çözmüştür, 3B granüllerin uygunsuz 1D veya 2D boyutlandırılması, tekdüze olmayan granül şekilleri nedeniyle boyutlandırma ölçümlerinin bozulması, sınırlı granül numune boyutları nedeniyle zayıf tekrarlanabilirlik ve şüpheli istatistiksel geçerlilik, hem granül şekli hem de normal olmayan boyut dağılımları varlığında granül boyutlarının yanlış veya yanlış spesifikasyonu ...

Nişasta granülleri, bitki fotosentez ve saklama dokularındaki iki ana rezerv homoglucan polimerinin, doğrusal veya seyrek dallı amilozun ve yüksek dallı amilektin, lipitler ve proteinler de dahil olmak üzere bazı küçük bileşenlerle birlikte düzenli olarak paket edildiği fiziksel yapıdır. Çeşitli bitki türlerinden nişasta granülleri küreler, elipsoidler, polihedronlar, trombositler, küpler, küboidler ve düzensiz tübüller dahil olmak üzere birçok üç boyutlu (3D) şekiller(ref.1,2'deincelenmiştir) sergiler. Aynı dokudan veya aynı bitki türünün farklı dokularından gelenler bile, değişen oluşum frekanslarına sahip bir dizi şekle sahip olabilir. Başka bir deyişle, bir bitki türünden gelen nişasta granülleri, belirli bir şekil yerine karakteristik bir istatistiksel şekil dağılımına sahip olabilir. Homojen olmayan ve küresel olmayan granül şekilleri, nişasta granül boyutlarının düzgün bir şekilde ölçülmesi ve tanımlanmasını zorlaştırır. Ek olarak, bir bitki türünün aynı dokularından gelen nişasta granülleri, farklı oranlarda, yani karakteristik bir boyut dağılımı sergileyen çeşitli boyutlardadır. Bu boyut dağılımı, nişaste granül boyutlarının analizini ve açıklamasını daha da karmaşık hale gelir.
Nişasta granül boyutları, mikroskopi, sedimansasyon/sterik alan akışı fraksiyonasyonu (Sd/StFFF), lazer kırınım ve elektrik algılama bölgesi (ESZ) dahil olmak üzere çeşitli parçacık boyutlandırma teknikleri kategorileri(ref. 3'tegözden geçirilmiştir) kullanılarak analiz edilmiştir. Bununla birlikte, bu teknikler granül şekli ve boyut dağılımı varlığında nişasta granül boyutlarının belirlenmesi için eşit derecede uygun değildir. Işık, konfokal ve taramalı elektron mikroskopisi de dahil olmak üzere mikroskopi, morfoloji4,5,6,7, yapı 8,9 ve nişaste granüllerinin gelişimi10,11 çalışmaları için mükemmeldir, ancak bazı doğal eksiklikler nedeniyle boyut dağılımlarını tanımlamak için pek uygun değildir. Çeşitli türlerden nişastelerin granül boyutlarının belirlenmesinde kullanılan mikroskobik granül görüntülerin doğrudan ölçümleri veya optik mikroskopi verilerinin (IAOM) yazılım destekli görüntü analizi, mısır12, buğday13,14,patates15 ve arpa16dahil olmak üzere, nişasta granül görüntülerinin çok sınırlı sayıda (on ila birkaç bin) sadece 1D (genellikle maksimal uzunluk) veya 2D (yüzey alanı) boyutlarını ölçebilir. Doğal olarak tekniklerle kısıtlanan küçük granül örnekleme boyutları, nişastanın birim ağırlığı başına muazzam granül sayıları göz önüne alındığında nadiren istatistiksel olarak temsil edilebilir (~120 x 10 gram başına6, 10 μm kürenin tümü 1,5 g/cm³ yoğunlukta varsayılır) ve bu nedenle sonuçların zayıf tekrarlanabilirliğine yol açabilir. Sd / StFFF tekniği yüksek hız ve çözünürlüğe ve nişasta granüllerinin dar boyut fraksiyonlarına sahip olabilir17, ancak muhtemelen doğruluğu hasarlardan, farklı şekillerden ve nişasta granüllerinin yoğunluğundan ciddi şekilde etkilenebileceği için nadiren kullanılmıştır. Lazer kırınım tekniği en yaygın kullanılan tekniktir ve tüm büyük mahsul türleri için nişaste granül boyutu analizleri için uygulanmıştır3,14,16. Tekniğin birçok avantajı olmasına rağmen, granül şekil dağılımı varlığında nişasta granül boyutlarının belirlenmesi için aslında uygun değildir. Eşzamanlı lazer kırınım araçlarının çoğu, tekdüze küresel parçacıklar için Mie ışık saçılma teorisi18'e ve diğer bazı homojenlik şekilleri için değiştirilmiş Mie teorisi18'e dayanır. Bu nedenle teknik, doğal olarak parçacık şekillerine karşı çok hassastır ve belirli homojenlik şekilleri için bile tamamen uygun değildir19, farklı oranlarda bir dizi şekle sahip nişasta granülleri için bırakın. ESZ tekniği, elektrik alanı rahatsızlığını bir diyafram açıklığından geçen parçacığın hacmiyle orantılı olarak ölçen bir tekniktir. Granül hacim boyutlarının yanı sıra sayı ve hacim dağıtım bilgilerini vb. ESZ tekniği renk, şekil, kompozisyon veya kırılma indeksi de dahil olmak üzere parçacıkların herhangi bir optik özelliğinden bağımsız olduğundan ve sonuçlar çok tekrarlanabilir olduğundan, özellikle bir dizi şekle sahip nişasta granüllerinin boyut dağılımlarını belirlemek için uygundur.
Nişaste granül boyutları da birçok parametre kullanılarak tanımlanmıştır. Genellikle, bazı durumlarda mikroskobik olarak ölçülen 2D görüntülerin12,20veya eşdeğer küre çaplarının ortalamalarının aritmetik araçları olan ortalama çaplarla basit bir şekilde tanımlanmıştır3. Diğer durumlarda, granül boyutu dağılımları, normal dağılım 14 ,23, 24,25,26 varsayılarak21,22,dağılım ortalama hacmi veya ortalama çapı (küre eşdeğeri, sayı, hacim veya yüzey alanına göre ağırlıklandı) kullanılarak belirtilmiştir. Çeşitli analizlerden nişasta granül boyutlarının bu tanımlayıcıları çok farklı bir yapıya sahiptir ve kesinlikle karşılaştırılamaz. Farklı türlerden nişaste granüllerinin bu "boyutları" ve hatta aynı türün aynı dokuları doğrudan karşılaştırıldığında çok yanıltıcı olabilir. Ayrıca, varsayılan normal dağılımların yayılma (veya şekil) parametresi, yani dağılımın genişliğini (yani boyutların yayılmasını) ölçen standart sapma σ (veya grafik standart sapma σg)çoğu çalışmada göz ardı edilmiştir.
Nişasta granül boyutlandırma analizlerinin karşı karşıya olduğu yukarıda belirtilen kritik sorunları çözmek için, ESZ tekniğini kullanarak nişasta örneklerinin granül boyut dağılımlarının tekrarlanabilir ve istatistiksel olarak geçerli tayin edilmesi ve belirlenen granül lognormal boyut dağılımlarının, benimsenmiş iki parametreli çarpanlı form27 kullanılarak daha iyi doğruluk ve karşılaştırılılabilirlik ile doğru bir şekilde belirtilmesi için bir prosedür özetledik. Doğrulama ve gösterim için, prosedürü kullanarak sweetpotato nişasta örneklerinin granül boyutlandırma analizlerini çoğalttık ve grafik geometrik araçlarını ve multiplicative standart sapmalarını s * kullanarak lognormal diferansiyel hacim yüzdesi hacim eşdeğeri küre çapı <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/61586/61586eq1.jpg"> dağılımlarını <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/61586/61586eq1.jpg"> x/ (çarpın ve bölün) s* formunda belirttik.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1001px;" width="1001">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:261px;">Analytical beaker</td>
			<td style="width:211px;">Beckman Coulter Life Sciences</td>
			<td style="width:171px;">A35595</td>
			<td style="width:359px;">Smart-Technology (ST) beaker</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Aperture tube, 100 &#181;m</td>
			<td>Beckman Coulter Life Sciences</td>
			<td>A36394</td>
			<td>For the MS4E, , 1000 &#181;m</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Disposable transfer pipettor,</td>
			<td>Fisher Scientific (Fishersci.com)</td>
			<td style="width:171px;">13-711-9AM</td>
			<td style="width:359px;">Other disposable transfer pipettors with similar orifice can also be used.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:261px;">Fisherbrand Conical Polypropylene Centrifuge Tubes, 50 ml</td>
			<td>Fisher Scientific (Fishersci.com)</td>
			<td>05-539-13</td>
			<td>Any other similar types of tubes can be used.</td>
		</tr>
		<tr height="60">
			<td height="60" style="height:60px;width:261px;">Glass beakers, 150 to 250 ml</td>
			<td>Fisher Scientific (Fishersci.com)</td>
			<td>02-540K</td>
			<td style="width:359px;">These beakers are used to contain methanol for washing the aperture tube and stirer between runs.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:261px;">LiCl</td>
			<td style="width:211px;">Fisher Chemical</td>
			<td>L121-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:261px;">Methanol</td>
			<td>Fisher Chemical</td>
			<td>A412-500</td>
			<td>Buy in bulk as the analysis uses a large quantity of methanol.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Mettler Toledo ML-T Precision Balances</td>
			<td>Mettler Toledo</td>
			<td style="width:171px;">30243412</td>
			<td style="width:359px;">Any other precision balance with a readablity 0.01 g to 1 mg will work.</td>
		</tr>
		<tr height="100">
			<td height="100" style="height:100px;">Multisizer 4e Coulter Counter</td>
			<td>Beckman Coulter Life Sciences</td>
			<td>B23005</td>
			<td style="width:359px;">The old model, Multisizer 3 can also be used with slight adjustment of parameters. The 4e model comes with a 100 &#956;m aperture tube. Other aperture tubes of different diameter can be purchased separately from the company.</td>
		</tr>
		<tr height="140">
			<td height="140" style="height:140px;">Ultrasonic processor UP50H</td>
			<td>Hielscher Ultrasound Technology</td>
			<td>UP50H</td>
			<td style="width:359px;">Other laborator sonicator having a low-power (&#60;50 Watt) output can be also used. Both MS1 and MS2 sonotrodes for the particular sonicator can be used to disperse starch granules in 5 ml methanol. Always use the lowest setting first, 20% amplitude and 0.1 or 0.2 cycle, and raise the setting if aggregates persist in suspension.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

analysis and specification of starch granule size distributions

Tüm bitki kaynaklarından nişasta, farklı oluşum frekanslarına sahip, yani bir boyut ve şekil dağılımı sergileyen çeşitli boyut ve şekillerde granüllerdenoluşur. Çeşitli parçacık boyutlandırma teknikleri kullanılarak belirlenen nişasta granül boyutu verileri, granül şekillerine duyarlılık ve granül örnek boyutlarının sınırları da dahil olmak üzere bazı aşılmaz sistematik hatalardan kaynaklanan zayıf tekrarlanabilirlik veya istatistiksel önemin olmaması nedeniyle genellikle sorunludur. Elektrik algılama bölgesi tekniğini kullanarak nişasta granül boyutu dağılımlarının tekrarlanabilir ve istatistiksel olarak geçerli tayinleri ve gelişmiş doğruluk ve karşılaştırılılabilirlik ile benimsenmiş iki parametreli multiplicative form kullanarak belirlenen granül lognormal boyut dağılımlarını belirtmek için bir prosedür özetledik. Gram ölçekli nişasta örneklerinin tüm granül boyutlandırma analizleri için geçerlidir ve bu nedenle nişasta granül boyutlarının nişasta biyosentez aparatı ve mekanizmaları tarafından nasıl kalıplandırıldığı ile ilgili çalışmaları kolaylaştırabilir; ve gıda ve endüstriyel kullanımlar için nişasdaların özelliklerini ve işlevselliğini nasıl etkilediklerini. Temsili sonuçlar, özetlenen prosedür kullanılarak sweetpotato nişaste örneklerinin granül boyutu dağılımlarının çoğaltılması analizlerinden sunulur. Ayrıca, prosedürün birkaç temel teknik yönünü, özellikle granül lognormal boyut dağılımlarının multiplicative spesifikasyonunu ve granül agregaları ile sık diyafram tıkanıklığı aşmak için bazı teknik araçları tartıştık.

Prosedürü doğrulamak ve belirlenen granül boyutu dağılımının tekrarlanabilirliğini göstermek için sweetpotato nişasta örneklerinin boyutlandırma analizlerini gerçekleştirdik. Daha önce tanımlanmış bir prosedür 28 kullanarak benzer bir gelişim çağında SC1149-19 üreme hattının tarlada yetiştirilen sweetpotatoes'lerinden çoğaltma (S1 veS2)nişasta örnekleri hazırladık. Her nişasta özünden, iki adet 0,5 g aliquot (a ve b) örneklendi, 5 mL metanolde askıya alınd...

Watch this Scientific Journal Video about Analysis and Specification of Starch Granule Size Distributions at JoVE.com

Analysis and Specification of Starch Granule Size Distributions

Burada nişasta granül boyutu dağılımlarının tekrarlanabilir ve istatistiksel olarak geçerli tayinleri ve iki parametreli multiplicative form kullanılarak belirlenen granül lognormal boyut dağılımlarının belirtilmesi için bir prosedür sunulmaktadır. Bitki ve gıda bilimi araştırmaları için gram ölçekli nişasta örneklerinin tüm granül boyutlandırma analizleri için geçerlidir.

Nişaste Granül Boyutu Dağılımlarının Analizi ve Spesifikasyonu

Starch from all plant sources are made up of granules in a range of sizes and shapes having different occurrence frequencies, i.e., exhibiting a size and ...

Bu teknik, nişasta granül boyutlarının tekrarlanabilir ve istatistiksel olarak geçerli bir şekilde belirlenmesini sağlar ve istatistiksel olarak dağıtılmış granül boyutlarının uygun bir açıklamasını sağlar. Bu teknik, nişasta granül hacimlerini şekillerinden bağımsız olarak belirler ve boyut dağılımı için istatistiksel olarak geçerli granül örnek boyutları kullanır ve granül boyutu dağılımlarının gelişmiş belirtimini sağlar. Bu yöntem, granül boyutu bilgisi gerektiren diğer nişasta uygulamalarına ek olarak nişasta granül boyutlarını içeren bitki ve gıda bilimi araştırma çalışmaları için geçerlidir.Bir analize başlamadan önce, 500 mililitre metanolde 25 gram lityum klorür çözün ve analiz edilecek nişasta örneklerinin bilinen granül boyut aralığını kapsayan parçacık çapı aralığına sahip bir diyafram tüpü seçin. Standart bir işletim yöntemi ayarlamak için çözümleyici yazılımını başlatın ve ana menüde SÇP'yi tıklatın ve SOM sihirbazı oluşturun ve uygun ayarları seçin, sonra SOM'u düzenle'yi tıklatın ve uygun ayarları seçin. Bir tercih dosyası seçmek için, SÇP altında, tercih oluşturma sihirbazını tıklatın ve uygun tercih ayarlarını seçin, sonra SÇP sihirbazı oluştur'u tıklatın, bir açıklama ve yazar girin ve SÇP'yi oluşturmak ve kaydetmek için SÇM ve tercihler dosyalarını seçin.Çözümleyiciyi bir çözümleme için ayarlamak üzere çözümleyiciyi açın ve çözümleyici yazılımındaki hazır durumu doğrulayın. Elektrolit kavanozu önceden hazırlanmış elektrolitle doldurun ve atık kavanozu gerektiği gibi boşaltın. Seçilen diyafram tüpünü kullanım kılavuzundaki kılavuza göre takın ve sabitleyin ve test platformunun kilidini açmak için kilit bırakma klipsini itin.Platformu manuel olarak tabana dirilt ve platforma 100 mililitre elektrolit içeren analitik bir beher yerleştirin. Karıştırıcıyı karıştırma konumuna getirin ve diyafram tüpünü ve karıştırıcıyı elektrolit içine daldırmak için platformu manuel olarak kendiliğinden kilitleyen üst konuma yükseltin. Sistemi otomatik olarak elektrolitle doldurmak için alt gösterge araç çubuğunda doldur'u tıklatın ve sistemi otomatik olarak yıkamak için temizle'yi tıklatın, ardından SÇP'yi tıklatın ve standart işletim yöntemini yüklemek için SOM'a yükleyin ve örnek bilgileri tıklayıp çalıştırma için örnek bilgileri girin.Nişasta metanol numune boyutlandırma süspansiyonu hazırlamak için, iki veya üç kopya nişasta özlerinin her birinden bir veya iki 0,5 gram numuneyi tartın ve her bir aliquot'u 50 mililitrelik konik santrifüj tüpünde beş mililitre metanol ekleyin. Nişasta granüllerini tam olarak dağıtmak için ultrasonik bir işlemciden düşük yoğunluklu ultrason birkaç darbe kullanın ve ilk nişasta metanol süspansiyonunun yaklaşık 200 mikrolitresini 100 mililitre lityum klorür metanol elektrolitine uygulamak için tek kullanımlık bir transfer pipeti kullanın, ardından örnek bölme kapısını kapatın ve önizleme çalışmasına başlamak için önizlemeyi tıklayın. Durum panelinde, dinamik olarak görüntülenen konsantrasyon çubuğunun yeşil olduğunu ve süspansiyon için %5 ila %8 nominal konsantrasyon aralığı gösterdiğini doğrulayın.Önizlemeyi durdurmak için Durdur'a tıklayın ve çözümlemeyi başlatmak için başlat'a tıklayın. Çözümleyici, bir çalıştırmada durum panelinde çalışma zamanıyla birlikte görüntülenen boyut granüllerinin toplam sayısı, SOM'un denetim modu tarafından ayarlanan toplam sayıya ulaştığında çalıştırmayı otomatik olarak tamamlar. Aynı nişasta elektrolit süspansiyonu kullanarak teknik bir tekrar çalıştırması gerçekleştirmek için, alt araç çubuğunda başlat veya yinele'yi tıklatın.Analizin sonunda, kabı boşaltın, metanol ile durulayın ve bir sonraki numunenin analizi için 100 mililitre taze elektrolit çözeltisi ile yeniden doldurun. Çalıştırmaları denetlemek için bir SOM kullanıldıysa, sonuçların görüntülenmesi, yazdırılması ve istatistiksel analizleri için tercih ayarlarını istediğiniz gibi seçmek üzere tercih oluşturma sihirbazını kullanın. Tek bir grafikte birden çok çalıştırmadan elde edilen sonuçları kaplamak için, yer paylaşımı penceresinde, yerleştirilecek sonuçları seçin.Dosyaları seçili dosyalar kutusuna taşımak için Ekle'yi tıklatın ve seçili sonuçları tek bir grafikte kaplamak için Tamam'ı tıklatın. Açık bir kaplamaya dosya eklemek için, dosyayı çalıştır'ı tıklatın ve kaplama penceresine erişmek için yer paylaşımı için aç, istediğiniz dosyayı seçin ve eklemek için tıklatın. Ortalama pencereyi açmak ve dosya kutusunda istenen birden çok sonuç dosyasına gitmek ve seçmek için dosya, dosya aracı ve ortalama'yı tıklatın.Dosyaları seçili dosyalar kutusuna taşımak için Ekle'yi tıklatın ve seçili sonuçların tek bir grafikte görüntülenmek üzere ortalamasını almak için Tamam'ı tıklatın. Ortalama bir dağıtıma ek bir sonuç dosyası eklemek için, dosyayı çalıştır'ı tıklatın ve ortalamaya ekle penceresini açmak ve ilgilendiğiniz dosyayı eklemek için dosyayı aç ve ortalamaya ekle'yi tıklatın. Yeni ortalama, çalıştırma penceresindeki grafikte görünecektir.Ortalama dağılımı belirtmek üzere grafik geometrik ortalamasını ve standart sapmasını elde etmek için, verilerin araçlarını ve standart sapmalarını görüntülemek üzere istatistik özeti penceresini açmak üzere istatistikleri hesapla ve ortalamayı tıklatın. Tablonun üçüncü satırı, ortalama dağılımı belirtmek için grafik geometrik ortalamasını ve standart sapması görüntüler. Ve ikinci sütun, dağılımların ortalamasından elde edilen istatistikleri gösterir.Burada, temsili tatlı patates nişastası örneklerinin dört ayrıştırma boyutlandırma analizi için diferansiyel hacim yüzde hacmi eşdeğer küre çapı dağılımları ve ortalama dağılımları gösterilmiştir. Bu şekilde, ortalama diferansiyel hacim yüzdesi boyut dağılımının dönüşüm görünümleri olan dört çoğaltma boyutlandırma analizinin ortalama kümülatif sayı ve hacim yüzdesi boyut dağılımları gözlenebilir. Bu nişaste granül örneklerinin kümülatif sayı ve hacim yüzdelerinin karşılaştırılması, daha küçük hacim eşdeğeri küre çaplarına sahip granüllerin toplam sayının toplam hacimden çok daha büyük yüzdelerini oluşturduğunu ortaya koydu.Nişasta örneklerinde ve test süspansiyonlarında nişasta granül agregalarını en aza indirmek ve nişasta elektrolit süspansiyonu için% 5 ila 8 nominal konsantrasyon aralığı elde etmek önemlidir. Nişasta örneklerinin fiziksel, kimyasal ve termal özelliklerini karakterize etmek ve granül boyutlarını kaynak bitkilerdeki nişasta sentezi özellikleriyle ilişkilendirme için tahliller de yapılabilir.

Research

JoVE Journal

Biochemistry

Method for Identifying Small Molecule Inhibitors of the Protein-protein Interaction Between HCN1 and TRIP8b

Yöntem HCN1 ve TRIP8b arasında protein-protein etkileşimi küçük molekül önleyicilerinin tespit edilmesi için

Hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated (HCN) channels are expressed ubiquitously throughout the brain, where they function to regulate the ...

Online Size-exclusion and Ion-exchange Chromatography on a SAXS Beamline

Bir SAXS beamline Online Boyut dışlama ve İyon değişim Kromatografi

Biological small angle X-ray scattering (BioSAXS) is a powerful technique in molecular and structural biology used to determine solution structure, ...

Protein Digestion, Ultrafiltration, and Size Exclusion Chromatography to Optimize the Isolation of Exosomes from Human Blood Plasma and Serum

Protein sindirimi, Ultrafiltrasyon ve boyutu dışlama Kromatografi insan kan plazması ve Serum Exosomes yalıtım en iyi duruma getirmek için

Exosomes, a type of nanovesicle released from all cell types, can be isolated from any bodily fluid. The contents of exosomes, including proteins and ...

Use of Two Dimensional Semi-denaturing Detergent Agarose Gel Electrophoresis to Confirm Size Heterogeneity of Amyloid or Amyloid-like Fibers

İki boyutlu yarı denaturing deterjan özel Jel Elektroforez amiloid veya amiloid benzeri liflerin boyutu heterojen onaylamak için kullanımı

Amyloid or amyloid-like fibers have been associated with many human diseases, and are now being discovered to be important for many signaling pathways. ...

Toeprinting Analysis of Translation Initiation Complex Formation on Mammalian mRNAs

Çeviri başlatma karmaşık oluşumu memeli mRNA'ların Toeprinting analizi

Translation initiation is the rate-limiting step of protein synthesis and represents a key point at which cells regulate their protein output. Regulation ...

Purification and Reconstitution of TRPV1 for Spectroscopic Analysis

Arıtma ve TRPV1 sulandırma spektroskopik analizi için

Polymodal ion channels transduce multiple stimuli of different natures into allosteric changes; these dynamic conformations are challenging to determine ...

Extraction and Analysis of Taiwanese Green Propolis

Ayıklama ve Tayvanlı yeşil Propolis Analizi

Taiwanese green propolis is rich in prenylated flavonoids and exhibits a broad range of biological activities, such as antioxidant, antibacterial, and ...

Study on the Metabolism of Six Systemic Insecticides in a Newly Established Cell Suspension Culture Derived from Tea (Camellia Sinensis L.) Leaves

Study on the Metabolism of Six Systemic Insecticides in a Newly Established Cell Suspension Culture Derived from Tea Camellia Sinensis L. Leaves

Çay (Camellia sinensis L.) türetilmiştir yeni kurulan hücre süspansiyon kültürü altı sistemik Böcek Ilacı metabolizması üzerinde çalışma Yaprak -ları

A platform for studying insecticide metabolism using in vitro tissues of tea plant was developed. Leaves from sterile tea plantlets were induced to form ...

Characterization of Proteins by Size-Exclusion Chromatography Coupled to Multi-Angle Light Scattering (SEC-MALS)

Characterization of Proteins by Size-Exclusion Chromatography Coupled to Multi-Angle Light Scattering SEC-MALS

Boyutlar-dışlama kromatografi ile çok açılı ışık saçılmasına bağlı proteinlerin karakterizasyonu (SEC-,)

Analytical size-exclusion chromatography (SEC), commonly used for the determination of the molecular weight of proteins and protein-protein complexes in ...

RNA Blot Analysis for the Detection and Quantification of Plant MicroRNAs

Bitki MikroRNAlarının Saptanması ve Ölçülmesi için RNA Leke Analizi

MicroRNAs (miRNAs) are a class of endogenously expressed non-coding, ~21 nt small RNAs involved in the regulation of gene expression in both plants and ...