Increased interest during the past

Increased interest during the past decade in bacterial alternatives to conventional agricultural crop growth promotion have resulted in the development and fine tuning of a number rapid identification assays. One such group of assays classify plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) by their ability to metabolize the α-amino acid, 1-Aminocyclopropane-1-carboxylate (ACC), a phytohormone precursors. In their paper, Li et al. present a variation of the ninhydrin-α-amino acid reaction, adapted to measure usage of ACC by PGPR. By altering the solvent, reducing reagent and reaction vessel, Li et al. improved on the speed and reliability of the ninhydrin-ACC assay, expanding its utility for swift screening of potential PGPR.
Traditionally, ACC usage by PGPR has been identified by selective media containing ACC as the sole nitrogen source. Isolates are then screened for ACC deaminase activity by spectrophotometric readings of α-ketobutyrate concentrations, a metabolite by-product from ACC cleavage. Li et al. present a similar method where suspected PGPR were reared in a rich medium, transfer to and incubated in a 3.0 mmol L-1 ACC selective media for 24 hr. The samples were then centrifuged, the supernatant removed, mixed with ninhydrin reagent in a 1:2 ratio, heated for 30 minutes at 100 °C and finally analyzed for absorbance. The method differs from the α-ketobutyrate assay in that it measures the ACC remaining in the media versus measuring a metabolite by-product. The authors note that the process is limited in quantifying ACC deaminase activity, providing instead a coarse positive/negative ACC utilization screening. The reaction of ninhydrin with α-amino acids (such as ACC) is well established in the literature2,4 and produces diketohydrindylidene-diketohydrindamine, colloquially referred to as Ruhmenann’s Purple2. In the case of the specific reaction, a potential mechanism begins with ACC nucleophilically attacking the central carbonyl of ninhydrin, the strained cyclopropane collapses and undergoes a decarboxylation2,3. A hydrolysis of the resulting ninhydrin adduct produces a leaving group composed of elements of the cyclopropane from ACC. The ninhydrin derivative, possessing an amine β to the phenyl, nucleophilically attacks a second ninhydrin resulting in the desired Ruhemann’s purple chromophore. Ruhemann’s purple is stable with a spectrophotometric absorbance of 570 nm and allows for detection of ACC concentrations as low as 0.05 mmol L-1. To increase the speed of assay, Li et al. employed 96 well microplates and a spectrophotometer specialized for reading such plates, allowing for parallel determination of ACC usage in 30 bacteria isolates.
Improvements over similar ninhydrin-ACC assays, a goal of the research, was achieved by forming a ninhydrin reagent composed of 2.8 mmol ninhydrin, 0.085 mmol ascorbic acid in 1.076 moles ethylene glycol as solvent. Stabilization of the ninhydrin presumably occurs through the formation of a protecting group between the ethylene glycol and the 1 & 3 carbonyl groups alpha to the phenyl ring. The carbonyl at the 2 position, being buttressed on both sides by carbonyls, is sterilely hindered, limiting formation of a ketal. Additionally, the authors reported that ethylene glycol assisted in color development, likely the result of ketal formation at the 1 and 3 locations, making the carbonyl at the 2 position a stronger electrophilic and thus lowering the activation energy of the initial nucleophilic attack, which is also the rate-determining step2. The choice of ascorbic acid for the prevention of hydrindantin oxidation, as reported previously by Yokoyama and Hiramatsu, decreases the toxicity of previous methods which relied on potassium cyanide as a reducing agent4. Excess concentrations of both hydrindantin and ninhydrin are required for satisfactory formation of Ruhemann’s purple5, hence the ethylene glycol stabilizer and the ascorbic acid reducer are necessary to combat undesired side products at the higher reaction temperatures used to decrease color development time (100°C vs 40°C).
Collectively, the research conducted by Li et al. adds greater functionality to the ninhydrin assay. Although the presented ninhydrin-ACC reaction does not accurately determine PGPR ACC deaminase activity, it does provide a screening method with a relatively short turnaround time. By using semi-autonomous spectrophotometric instruments capable of analyzing multi-well microplates the screening process is expanded, allowing for hundreds of potential plant-growth promoting bacterial isolates to be vetted.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ดอกเบี้ยที่เพิ่มขึ้นในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาในทางเลือกของแบคทีเรียโปรโมชั่นการเจริญเติบโตของพืชธรรมดาการเกษตรที่มีผลในการพัฒนาและการปรับแต่งของจำนวนการตรวจบัตรประจำตัวอย่างรวดเร็ว หนึ่งในกลุ่มดังกล่าวของการตรวจจำแนกพืช rhizobacteria ส่งเสริมการเจริญเติบโต (PGPR) โดยความสามารถในการเผาผลาญกรดอะมิโนα-1 Aminocyclopropane-1-carboxylate (ACC) ซึ่งเป็นสารตั้งต้น phytohormone ในกระดาษของพวกเขา Li et al, นำเสนอรูปแบบของการเกิดปฏิกิริยากรด ninhydrin-αอะมิโนที่ปรับให้เข้ากับการวัดการใช้งานของแม็กโดย PGPR โดยการเปลี่ยนแปลงตัวทำละลายลดสารและเรือปฏิกิริยา Li et al, ปรับปรุงความเร็วและความน่าเชื่อถือของการทดสอบ ninhydrin แม็กขยายยูทิลิตี้สำหรับการคัดกรอง Swift ศักยภาพ PGPR.
ตามเนื้อผ้าการใช้งานแม็กโดย PGPR ได้รับการระบุโดยสื่อเลือกที่มีแม็กเป็นแหล่งไนโตรเจน แต่เพียงผู้เดียว ที่แยกฉายแล้วสำหรับกิจกรรม deaminase แม็กโดยการอ่านสเปกความเข้มข้นของα-ketobutyrate เป็น metabolite ผลพลอยได้จากความแตกแยกแม็ก Li et al, นำเสนอวิธีการที่คล้ายกันที่สงสัยว่า PGPR ถูกเลี้ยงดูในกลางที่อุดมไปด้วยถ่ายโอนไปยังและบ่มใน 3.0 มิลลิโมล L-1 แม็กสื่อการคัดเลือกเป็นเวลา 24 ชั่วโมง ตัวอย่างถูกปั่นแล้วใสออกผสมกับน้ำยา ninhydrin ในอัตราส่วน 1: 2, ความร้อนเป็นเวลา 30 นาทีที่ 100 ° C และวิเคราะห์ที่สุดสำหรับการดูดกลืนแสง วิธีการที่แตกต่างจากการทดสอบα-ketobutyrate ในการที่จะมีขนาดแม็กที่เหลืออยู่ในสื่อเมื่อเทียบกับวัด metabolite ผลพลอยได้ ผู้เขียนทราบว่ากระบวนการที่มีข้อ จำกัด ในเชิงปริมาณกิจกรรม deaminase แม็กให้แทนเป็นบวก / เป็นลบการตรวจคัดกรองการใช้หยาบแม็ก ปฏิกิริยาของ ninhydrin กับกรดอะมิโนα (เช่น ACC) ที่จะจัดตั้งขึ้นได้ดีใน literature2,4 และผลิต diketohydrindylidene-diketohydrindamine เรียกขานเรียกว่า Ruhmenann ของ Purple2 ในกรณีของการเกิดปฏิกิริยาเฉพาะกลไกที่อาจเกิดขึ้นเริ่มต้นด้วยแม็ก nucleophilically โจมตีคาร์บอนิลกลางของ ninhydrin ที่พังทลายลงมา cyclopropane เครียดและผ่าน decarboxylation2,3 ไฮโดรไลซิของ ninhydrin ดึงเข้าหากันทำให้เกิดการผลิตจากกลุ่มประกอบด้วยองค์ประกอบของ cyclopropane จากแม็ก อนุพันธ์ ninhydrin, ครอบครองβ amine เพื่อ phenyl ที่ nucleophilically โจมตี ninhydrin สองผลในการที่ต้องการ chromophore สีม่วง Ruhemann ของ Ruhemann สีม่วงที่มีเสถียรภาพด้วยการดูดกลืนแสงสเปก 570 นาโนเมตรและช่วยให้การตรวจสอบความเข้มข้นของแม็กต่ำเป็น 0.05 มิลลิโมล L-1 เพื่อเพิ่มความเร็วของการทดสอบ, Li et al, การจ้างงาน 96 ดี microplates และ spectrophotometer เฉพาะสำหรับการอ่านแผ่นดังกล่าวช่วยให้สำหรับการกำหนดขนานของการใช้งานแม็ก 30 แบคทีเรียที่แยกได้.
ปรับปรุงจากการตรวจ ninhydrin แม็กคล้ายกันเป้าหมายของการวิจัยได้รับการประสบความสำเร็จโดยการสร้างสาร ninhydrin ประกอบด้วย 2.8 มิลลิโมล ninhydrin, 0.085 มิลลิโมลวิตามินซีใน 1.076 ไฝ Ethylene Glycol เป็นตัวทำละลาย การรักษาเสถียรภาพของ ninhydrin สันนิษฐานเกิดขึ้นผ่านการก่อตัวของกลุ่มปกป้องระหว่างเอทิลีนไกลคอลและ 1 & 3 กลุ่มคาร์บอนิลอัลฟาแหวน phenyl ที่ สารประกอบคาร์บอที่ 2 ตำแหน่งที่ถูกยันทั้งสองด้านโดยสำเนาถูกขัดขวาง sterilely จำกัด การก่อตัวของ ketal นอกจากนี้ผู้เขียนรายงานว่านไกลคอลเอทิลีนช่วยในการพัฒนาสีน่าจะเป็นผลของการก่อ ketal ที่ 1 และ 3 สถานที่ที่ทำให้คาร์บอนิลที่ 2 ตำแหน่งที่ electrophilic ที่แข็งแกร่งและจึงลดพลังงานกระตุ้นของการโจมตี nucleophilic เริ่มต้นซึ่งเป็น นอกจากนี้ยังมีขั้นตอนที่ 2 การกำหนดอัตรา ทางเลือกของวิตามินซีในการป้องกันการเกิดออกซิเดชัน hydrindantin ในขณะที่รายงานก่อนหน้านี้โดย Yokoyama และ Hiramatsu ลดความเป็นพิษของวิธีการก่อนหน้าซึ่งเป็นที่พึ่งโพแทสเซียมไซยาไนด์เป็น agent4 ลด ความเข้มข้นของส่วนเกินของทั้ง hydrindantin และ ninhydrin ที่จำเป็นสำหรับการสร้างความพึงพอใจของ purple5 Ruhemann ของจึงเอทิลีนโคลงไกลคอลและลดวิตามินซีเป็นสิ่งที่จำเป็นในการต่อสู้กับผลิตภัณฑ์ด้านที่ไม่พึงประสงค์ที่อุณหภูมิปฏิกิริยาสูงใช้เพื่อลดเวลาในการพัฒนาสี (100 ° C VS 40 ° C).
เรียกรวมกันว่างานวิจัยที่ดำเนินการโดย Li et al, เพิ่มฟังก์ชันการทำงานมากขึ้นเพื่อการทดสอบ ninhydrin แม้ว่าที่นำเสนอ ninhydrin แม็กปฏิกิริยาไม่ถูกต้องตรวจสอบกิจกรรม deaminase PGPR แม็กก็จะให้วิธีการตรวจคัดกรองที่มีเวลาตอบสนองที่ค่อนข้างสั้น โดยใช้เครื่องมือทางสเปกกึ่งอิสระที่มีความสามารถในการวิเคราะห์หลายอย่างดี microplates กระบวนการคัดกรองที่มีการขยายตัวที่ช่วยให้หลายร้อยที่มีศักยภาพการเจริญเติบโตของพืชส่งเสริมแบคทีเรียที่จะได้รับการตรวจสอบ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ดอกเบี้ยที่เพิ่มขึ้นในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา ในการส่งเสริมการปลูกพืชเกษตรทางเลือกแบคทีเรียปกติมีผลในการพัฒนาและการปรับแต่งของหมายเลขอย่างรวดเร็วระบุ ) . หนึ่งในกลุ่มดังกล่าวสามารถแยกประเภทของไรโซแบคทีเรียส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช ( มีแนวโน้ม ) โดยความสามารถในการ metabolize แอลฟากรดอะมิโน 1-aminocyclopropane-1-carboxylate ( ACC ) ซึ่งเป็นสารตั้งต้น phytohormone . ในกระดาษของพวกเขา , Li et al . ปัจจุบันรูปแบบของ ninhydrin - แอลฟาอะมิโนแอซิด การดัดแปลงเพื่อวัดการใช้งานของบัญชี โดยมีแนวโน้ม . โดยการเปลี่ยนตัวทำละลาย ลดสารเคมี และถังปฏิกิริยา , Li et al . ปรับปรุงความเร็วและความน่าเชื่อถือของ ninhydrin บัญชีโดยการขยายสาธารณูปโภคสำหรับการคัดกรองอย่างรวดเร็วของศักยภาพมีแนวโน้ม .ตามบัญชีการใช้งาน โดยมีแนวโน้มได้รับการระบุโดยสื่อที่เลือกที่มีบัญชีเป็นแหล่งไนโตรเจน แต่เพียงผู้เดียว เชื้อจะเพิ่มบัญชีทำแผนกิจกรรมด้วย ) อ่านของแอลฟา ketobutyrate ความเข้มข้น อุณหภูมิ เป็นผลพลอยได้จากบัญชีการแยกออก Li et al . เสนอวิธีการที่คล้ายกันที่สงสัยมีแนวโน้มถูกเลี้ยงในอาหารที่อุดมไปด้วยการถ่ายโอนไปบ่มใน L-1 3.0 mmol บัญชีเลือกสื่อ ตลอด 24 ชั่วโมง จำนวนแล้วไฟฟ้า , นำออก ผสมกับสารเคมีที่ใช้ในอัตราส่วน 1 : 2 ninhydrin อุ่น 30 นาทีที่ 100 องศา C และวิเคราะห์ข้อมูลสำหรับค่า . วิธีการที่แตกต่างจากแอลฟา ketobutyrate assay ในมาตรการบัญชีที่เหลืออยู่ในสื่อเมื่อเทียบกับการวัดอุณหภูมิ กาก ผู้เขียนได้ทราบว่า กระบวนการจะถูก จำกัด ในกิจกรรม ค่าทำแผนที่บัญชีให้แทนหยาบบวก / ลบบัญชีการคัดกรอง ปฏิกิริยาของแอลฟา ninhydrin กับกรดอะมิโน ( เช่นบัญชี ) เป็นที่ยอมรับใน literature2,4 และผลิต diketohydrindylidene diketohydrindamine ภาษาพูดเรียกว่า , ruhmenann เป็น color . ในกรณีของปฏิกิริยาเฉพาะ กลไกที่มีศักยภาพ เริ่มต้นด้วยบัญชี nucleophilically โจมตีคาร์บอนิลกลาง ninhydrin , ตึง ไซโคลโพรเพนยุบทนี้ decarboxylation2,3 . เป็นปฏิกิริยาที่เกิด ninhydrin ปุ่มตัวเลือกผลิตออกจากกลุ่มประกอบด้วยองค์ประกอบของไซโคลโพรเพนจากบัญชีที่ ninhydrin อนุพันธ์เอมีนไปครอบครองบีตา ) nucleophilically , การโจมตีที่สอง ninhydrin ส่งผลที่ต้องการ ruhemann สีม่วงที่มีสี ruhemann สีม่วงมีเสถียรภาพกับการดูดกลืนแสง ) 570 nm และช่วยให้การตรวจจับความเข้มข้นของบัญชีเป็นต่ำเป็น 0.05 mmol L-1 . เพื่อเพิ่มความเร็วของการทดสอบ , Li et al . จำนวน 96 ดี microplates และวัสดุเฉพาะสำหรับการอ่านแผ่นดังกล่าว อนุญาตให้ใช้บัญชีในการขนาน 30 เชื้อแบคทีเรียเชื้อการปรับปรุงกว่าที่คล้ายกัน ninhydrin บัญชี ) , เป้าหมายของการวิจัยทำโดยการขึ้นรูป ninhydrin รีเอเจนต์ประกอบด้วย 2.8 mmol ninhydrin 0.085 มิลลิโมล , กรดแอสคอร์บิกไฝ 1.076 เอทิลีนไกลคอลเป็นตัวทำละลาย เสถียรภาพของ ninhydrin สันนิษฐานเกิดขึ้นผ่านการก่อตัวของการปกป้องกลุ่มระหว่างเอทิลีนไกลคอลและ 1 & 3 กลุ่มคาร์บอนิล อัลฟ่า กับแหวน ) . คาร์บอนิลที่ 2 ตำแหน่ง ถูก buttressed ทั้งสองด้าน โดย carbonyls , sterilely ขัดขวางการก่อตัวของคีตัล . นอกจากนี้ ผู้เขียนรายงานว่า เอทิลีนไกลคอล ช่วยในการพัฒนาสี , แนวโน้มผลของคีตัลรูปแบบที่ 1 และ 3 สถานที่ ทำคาร์บอนิลใน 2 ตำแหน่งที่แข็งแกร่งรับ และดังนั้นจึง ลดพลังงานกระตุ้นของการโจมตี nucleophilic เบื้องต้น ซึ่งยังมีอัตราการกำหนดขั้นตอนที่2 . ทางเลือกของ กรดแอสคอร์บิก เพื่อป้องกัน hydrindantin ออกซิเดชัน , ตามที่รายงานก่อนหน้านี้โดยโยโกยาม่าความถูกต้องและลดความเป็นพิษของไซยาไนด์ซึ่งอาศัยก่อนหน้าวิธีการที่ลด agent4 . ปริมาณส่วนเกินของทั้ง hydrindantin ninhydrin ที่จําเป็นสําหรับการก่อตัวและเป็นที่พอใจของ ruhemann เป็น purple5 ดังนั้น เอทิลีนไกลคอล โคลงและลดกรดที่จำเป็นในการต่อสู้กับฝ่ายที่ไม่ต้องการสินค้าที่อุณหภูมิปฏิกิริยาสูงที่ใช้ในการลดเวลาในการพัฒนาสี ( 100 ° C และ 40 ° C )รวม , การวิจัยดำเนินการโดย Li et al . เพิ่มฟังก์ชันการทำงานมากขึ้นเพื่อ ninhydrin ตามลำดับ แม้ว่า ninhydrin บัญชีแสดงปฏิกิริยาไม่ถูกต้องตรวจสอบบัญชีมีแนวโน้มทำแผนกิจกรรม มันมีวิธีการคัดกรองด้วยเวลาตอบสนองที่ค่อนข้างสั้น โดยใช้เครื่องมือกึ่งอัตโนมัติ ) สามารถวิเคราะห์หลายดี microplates ขั้นตอนการคัดเลือก จะถูกขยายให้มีศักยภาพในการส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช เชื้อที่แยกได้ถูกตรวจสอบ