Количественная оценка завод растворимого белка и усваиваемых углеводов контента, используя кукурузы (Zea mays) как образец

Биомассы растений является основой практически всех наземных пищевых цепях. Растения приобретают элементов питания из почвы через их корни системы и использовать солнечный свет в их внекорневая тканей для синтеза биомолекул. В частности углерода и азота используются для создания углеводы, белки (в составе аминокислот), и липиды, которые необходимы для создания биомассы растений (следует отметить, что в физиологии термин «макро» часто относится к почвы элементы, такие как N, растений P, K и S, однако, в этом документе этот термин будет относиться к биомолекул, такие как белки, углеводы и липиды). Когда травоядных потреблять растительного материала, макроэлементы, содержащиеся в тканях растений разбита на их составные части и затем используется для привода физиологические процессы потребителя. Таким образом завод макроэлементов имеют сильное влияние на потребителей физиологии наряду с важные последствия для высшего порядка экологических взаимодействий и динамика веб еда.

Через животного царства растворимого белка и легкоусвояемые углеводы являются макроэлементы, наиболее тесно связана с выживания, воспроизводства и производительности¹. Кроме того большинство животных активно регулировать свое потребление этих двух макроэлементов для удовлетворения их физиологические требования^1,2. Это особенно верно для насекомых травоядные животные, которые обнаруживают концентрации сахаров и аминокислот в тканях растений, который в свою очередь направляет кормления поведение. В результате растение растворимого белка и усваиваемых углеводов сыграла заметную роль в развитии растений насекомое взаимодействий.

Хотя данные на завод растворимого белка и содержанием усваиваемых углеводов являются относительно редкими (но см^{6,,78,9,10,11}), существует преобладание имеющиеся данные о Элементаль содержание растений (углерод, азот и фосфор). Во многом это потому, что элементы играют главную роль в завод минерального питания^3,4,5. Там, где элементы измеряются, корреляции были использованы для экстраполирования количества растворимого белка и легкоусвояемые углеводы, но зачастую трудно получить точные расчеты. Например невозможно использовать углерода как индикатор растений усваиваемых углеводов, потому что углерода повсеместно присутствует во всех органических соединений. Сильнее связь существует между элементарный азот и содержание растворимого белка растений, и часто используются обобщенные коэффициенты пересчета азота и белков. Однако есть убедительные доказательства того, что преобразования азота и белков являются весьма вегетационных^12,13,14,15, делая использование обобщенных преобразования вероятно неточными. Из-за этого коэффициенты пересчета азота белок часто не хватает точности, особенно в той степени, которая требуется для питания исследований на травоядных животных. Кроме того присутствие N-содержащих растений allelochemicals, такие как алкалоиды и глюкозинолатов, часто являются токсичными для травоядных животных, можно смешивать эти преобразования.

Здесь мы предлагаем два химических анализов для измерения концентрации растворимые белки и легкоусвояемые углеводы в тканях растений. Отдельно представлены эти анализы, но предполагается, что они одновременно использоваться для анализа же образцы растений для того, чтобы достичь более всесторонний анализ растений макро. Оба используют одинаковые методологии, состоящий из извлечения шаг, следуют количественной оценки через поглощения. Подготовки образцов растений также является одинаковой для обоих протоколов, что делает его легко запустить оба анализы в тандеме. Полезность этих анализов не проистекают из их новизны, как они полагаются на старых, (Брэдфорд, Джонс, Дюбуа) устоявшихся колориметрические анализов^16,17,18, но здесь мы организовали четкие и easy-to последующие Протокол, который сочетает в себе эти методы более неясными извлечения завода специфические методы^17,19 для того, чтобы сделать более доступными для тех, кто в завод соответствующих областях применения этих анализов.

Для обоих анализов завод макроэлементы сначала извлекаются физически, замораживания, лиофилизации и шлифовка растительного материала. Далее для assay растворимого белка, химического извлечения делается^{19 17,}через несколько раундов vortexing и нагрева образцов в растворе NaOH. Хорошо известные assay Брадфорд, используя Кумасси блестящий синий G-250, затем используется для количественной оценки растворимые белки и полипептиды между 3000-5000 Дальтон^16,17. Этот assay имеет дальность обнаружения между 1-20 мкг Гербера за Гонав хорошо или < 25 мкг/мл, но это не мера свободные амино кислоты. Извлечения шаг усваиваемых углеводов assay основан на разбавленные кислоты методом Smith et al. ²⁰ и позволяет для изоляции растворимых сахаров, крахмал и fructosan – но не структурный углеводов. Фенол серная кислота количественного определения метода берется из Дюбуа и др. ¹⁸ и мер всех моно-, олиго- и полисахаридов (а также производные метил). Этот assay может дать количественную оценку конкретных сахара, но здесь мы используем его в качестве показателя общего усваиваемых углеводов (см. Смит и др. ²⁰ для более детального анализа). Вместе эти анализы измерить два макроэлементы, которые сильно привязаны к заводе эко физиологии и травоядных производительность, предоставляя важные данные по качества ресурсов на базе наземных трофических. Представляя эти протоколы способствует поколения растений макро наборов данных для того чтобы получить более глубокое понимание физиологии растений, травоядных питания Экология и взаимодействия растений-травоядное животное.