การตกผลึกขนาดเล็ก
การตกผลึกขนาดเล็ก (หรือการทดสอบด้วยผลึกขนาดเล็ก ) เป็นวิธีการระบุสารเมตาบอไลต์ของไลเคนซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายก่อนการพัฒนาเทคนิคที่ทันสมัยกว่า เช่นโครมาโทกราฟีแบบแผ่นบางและโครมาโทกราฟีของเหลวประสิทธิภาพสูง วิธีนี้ พัฒนาขึ้นโดยหลักโดยยาซูฮิโกะ อาซาฮินะโดยอาศัยการก่อตัวของผลึกที่ โดดเด่น จากสารสกัด จากไลเคน แม้ว่าปัจจุบันจะถูกแทนที่ด้วย วิธีการวิเคราะห์สมัยใหม่แล้วแต่การตกผลึกขนาดเล็กยังคงมีความสำคัญสำหรับการทำให้บริสุทธิ์และการวิเคราะห์สารประกอบโดยใช้การวิเคราะห์ผลึกด้วยรังสีเอกซ์
ประวัติศาสตร์
ระหว่างปี พ.ศ. 2479 ถึง พ.ศ. 2483 [ 1 ] [ 2 ]ยาสุฮิโกะ อาซาฮินะ นักเคมีและนักไลเคนวิทยาชาวญี่ปุ่น ได้ตีพิมพ์บทความชุดหนึ่งในวารสารพฤกษศาสตร์ญี่ปุ่นโดยให้รายละเอียดเกี่ยวกับเทคนิคการตกผลึกขนาดเล็ก[ 3 ] [ 4 ]วิธีการที่ง่ายและรวดเร็วนี้ทำให้สามารถระบุสารเมตาบอไลต์หลักในไลเคนหลายร้อยชนิด ซึ่งมีส่วนสำคัญต่อการวิจัยทางอนุกรมวิธาน[ 4 ]เทคนิคนี้ได้รับการแนะนำให้นักไลเคนวิทยาชาวตะวันตกรู้จักในสิ่งพิมพ์ปี พ.ศ. 2486 โดยอเล็กซานเดอร์ อีแวนส์ [ 5 ]และถูกนำมาใช้อย่างสม่ำเสมอจนกระทั่งมีการนำเทคนิคขั้นสูงกว่า เช่นโครมาโทกราฟีแบบชั้นบางและโครมาโทกราฟีของเหลวประสิทธิภาพสูงมาใช้และบูรณาการเข้ากับห้องปฏิบัติการการวิจัยเกี่ยวกับเมตาโบไลต์รองของไลเคนเป็นเวลาหลายทศวรรษได้นำไปสู่การตีพิมพ์ผล งาน Identification of Lichen Substancesในปี 1996 โดยSiegfried Huneckและ Isao Yoshimura ซึ่งสรุปข้อมูลการวิเคราะห์โมเลกุลของไลเคนหลายร้อยโมเลกุล รวมถึงภาพของไมโครคริสตัล[ 6 ]ในที่สุด วิธีการไมโครคริสตัลไลเซชันก็มีข้อจำกัด เนื่องจากไม่สามารถตรวจจับส่วนประกอบเล็กน้อยหรือวิเคราะห์ส่วนผสมที่ซับซ้อนของสารไลเคนได้[ 7 ] [ 8 ]แม้จะมีข้อเสียเหล่านี้ แต่ไมโครคริสตัลไลเซชันก็มีบทบาทสำคัญในการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างเคมีสัณฐานวิทยาและการกระจายทางภูมิศาสตร์ ของไลเคน [ 8 ]
ขั้นตอน
เพื่อทำการตกผลึกขนาดเล็ก จะนำไลเคนชิ้นเล็กๆ มาสกัดด้วยอะซิโตนหรือตัวทำละลาย อื่นๆ กรองและระเหยเพื่อให้ได้สารตกค้าง[ 7 ] [ 3 ] [ 9 ] จาก นั้นย้ายสารตกค้างไปยังสไลด์กล้องจุลทรรศน์และหยดสารละลายสำหรับการตกผลึกขนาดเล็กลงไปก่อนปิดด้วยกระจกปิด[ 7 ]สารละลายที่ใช้กันทั่วไปได้แก่ GAW (H O/ กลีเซอรอล / เอทานอล 1:1:1, v/v/v) และ GE ( กรดอะซิติก / กลีเซอรอล 1:3) [ 7 ]สไลด์ที่ใช้ GE หรือ GAW จะถูกให้ความร้อนเบาๆ แล้วปล่อยให้เย็นลง เพื่อส่งเสริมกระบวนการตกผลึก[ 7 ] [ 3 ]เมื่อผลึกเกิดขึ้นแล้ว จะสังเกตได้ดีที่สุดภายใต้แสงโพลาไรซ์ด้วยกำลังขยาย 200–1,000 เท่า[ 7 ]
วิธีนี้ต้องใช้อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการพื้นฐาน ได้แก่กล้องจุลทรรศน์ที่ติดตั้งสำหรับแสงโพลาไรซ์หลอดทดลอง ปิ เปตตะเกียงแอลกอฮอล์ขนาดเล็กหรือตะเกียงบุนเซน ขนาดเล็ก ไม้พายหรือมีดผ่าตัดและแผ่นสไลด์กล้องจุลทรรศน์และกระจกปิด[ 3 ]สารไลเคนสามารถระบุได้จากรูปร่างและสีที่โดดเด่นของผลึก[ 7 ] [ 3 ]
การระบุและการตีความ
กระบวนการระบุผลึกเกี่ยวข้องกับการเปรียบเทียบกับภาพผลึกในตัวทำละลายต่างๆ ที่พบในแหล่งข้อมูลที่ตีพิมพ์ แม้ว่ารูปร่างของผลึกจะขึ้นอยู่กับตัวทำละลายและระดับความเข้มข้นของสาร แต่โดยทั่วไปแล้วก็สามารถจำแนกรูปแบบผลึกพื้นฐานได้ ควรระมัดระวังในการแยกแยะระหว่างสารที่ไม่ละลาย ซึ่งอาจเป็นผลึกแต่ไม่มีรูปร่างลักษณะเฉพาะ และสารที่ตกผลึกใหม่ ตัวอย่างไมโครคริสตัลไม่สามารถเก็บรักษาไว้ได้นาน เนื่องจากจะเริ่มเสื่อมสภาพภายในไม่กี่ชั่วโมงหรือหลายวัน[ 10 ]
การแยกแยะระหว่างกรดไจโรฟอริกและกรดเลคาโนริกโดยใช้โครมาโทกราฟีแบบชั้นบางอาจเป็นเรื่องท้าทาย อย่างไรก็ตาม หากทราบว่ามีสารใดสารหนึ่งอยู่ การทดสอบไมโครคริสตัลสามารถช่วยแยกแยะความแตกต่างได้ ในระบบตัวทำละลาย GAW กรดเลคาโนริกจะก่อตัวเป็นกลุ่มผลึกโค้งยาว แม้ว่าผลลัพธ์อาจไม่สม่ำเสมอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีสารอื่นอยู่ด้วย กรดไจโรฟอริกเมื่อมีอยู่ในระบบตัวทำละลาย GE อาจปรากฏเป็นกลุ่มผลึกละเอียดขนาดเล็กหรือกลุ่มผลึกขนาดเล็กที่มีลักษณะกลม กรดเลคาโนริกในระบบตัวทำละลาย GE จะสร้างกลุ่มผลึกรูปเข็ม แต่กลุ่มผลึกเหล่านี้ไม่สมบูรณ์เท่าใน GAW การทดสอบเหล่านี้สามารถช่วยแยกแยะPunctelia borreri (ซึ่งมีกรดไจโรฟอริก) ออกจากPunctelia subrudecta (ซึ่งมีกรดเลคาโนริก) ได้[ 10 ]
เมื่อสารสองชนิดสร้างผลึกที่มีลักษณะคล้ายกันคุณสมบัติทางแสง ของสารเหล่านั้น สามารถใช้ในการแยกแยะความแตกต่างระหว่างกันได้ ผลึกบางชนิดจะเปลี่ยนระนาบโพลาไรเซชันของ แสง ที่ส่งผ่านและเมื่อหมุนระหว่างโพลาไรเซอร์แบบไขว้กัน ผลึกจะสลับระหว่างสว่างและมืดทุกๆ 90° มุมการดับแสงคือมุมระหว่างแกนผลึก เฉพาะ กับระนาบโพลาไรเซชันของตัวกรองเมื่อผลึกปรากฏเป็นสีดำ (ดับแสง) ตัวอย่างเช่น วิธีนี้สามารถใช้เพื่อแยกแยะความแตกต่างระหว่างกรดเพอร์ลาโทลิกและกรดอิมบริคาริก ซึ่งทั้งสองชนิดสร้างผลึกยาวตรงในระบบตัวทำละลาย GE แต่แสดงมุมการดับแสงที่ 0° และ 45° ตามลำดับ เมื่อเทียบกับแกนยาวของผลึก[ 10 ]
ดูเพิ่มเติม
- ↑อาซาฮินะ วาย. (1936). "ไมโครเคมิสเชอร์ นาชไวส์ เดอร์ เฟลชเทนสตอฟเฟอ (I)" วารสารพฤกษศาสตร์ญี่ปุ่น (ภาษาเยอรมัน) 12 : 516– 525.
- ↑ Shibata, Shoji (2000). "Yasuhiko Asahina (1880–1975) และการศึกษาเกี่ยวกับไลเคนวิทยาและเคมีของเมตาโบไลต์ของไลเคน" The Bryologist . 103 (4): 710– 719. doi : 10.1639/0007-2745(2000)103 [ 0710:yaahso ] 2.0.co ; 2 .
- 1 2 3 4 5 Huneck, Siegfried; Yoshimura, Isao (1996). การระบุสารประกอบของไลเคนเบอร์ลิน, ไฮเดลเบิร์ก: Springer Berlin Heidelberg. หน้า47. ISBN 978-3-642-85245-9. OCLC 851387266 .
- 1 2 Mitchell, ME (2014). "มรดกของ De Bary: การเกิดขึ้นของมุมมองที่แตกต่างกันเกี่ยวกับความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันของไลเคน" (PDF) . Huntia . 15 (1): 5–22 [136–137].
- ↑ Evans, Alexander W. (1943). "การศึกษาจุลเคมีของ Asahina เกี่ยวกับ Cladoniae". Bulletin of the Torrey Botanical Club . 70 (2): 139– 151. doi : 10.2307/2481365 . JSTOR 2481365 .
- ↑โอลิเวียร์-ฆิเมเนซ, เดเมียน; โชเลต์-ครูกเลอร์, แมรีลีน; รอนโด, เดวิด; เบนิดดีร์, เมห์ดี เอ.; เฟอร์รอน, โซลินน์; เดลเฮย์, โธมัส; อัลลาร์ด, ปิแอร์-มารี; วูล์ฟเฟนเดอร์, ฌอง-ลุค; ซิพแมน, แฮร์รี เจเอ็ม; ลัคกิง, โรเบิร์ต; บูสตี้, โจเอล; เลอ โปกัม, ปิแอร์ (2019) "ฐานข้อมูลสเปกตรัม MS/MS ความละเอียดสูงสำหรับสารไลเคน " ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ . 6 (1): e294. Bibcode : 2019NatSD...6..294O . ดอย : 10.1038/s41597-019-0305-1 . PMC 6882832 . PMID31780665 .
- 1 2 3 4 5 6 7 Le Pogam, Pierre; Herbette, Gaëtan; Boustie, Joël (2015). "การวิเคราะห์เมตาโบไลต์ของไลเคน แนวทางที่หลากหลาย" ใน Upreti, Dalip Jumar; Divakar, Pradepp K.; Shukla, Vertika; Bajpal, Rajesh (บรรณาธิการ). วิธีการและแนวทางสมัยใหม่ในการ ตรวจสอบทางชีวภาพและการสำรวจทางชีวภาพความก้าวหน้าล่าสุดในด้านไลเคนวิทยา Springer India หน้า229–261 ISBN 978-81-322-2180-7.
- 1 2 Elix, JA; Stocker-Wörgötter, E. (2008). "ชีวเคมีและเมตาโบไลต์รอง" ใน Nash III, Thomas H. (บรรณาธิการ). ชีววิทยาของไลเคน ( ฉบับที่ 2). เคมบริดจ์ สหราชอาณาจักร: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ หน้า118–119 . ISBN 978-0-521-69216-8.
- ↑กาลัน, มาร์กาลิธ; โชเมอร์-อิลาน, อดิวา (1988) "ผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมทุติยภูมิ". ใน Galun, Margalith (ed.) คู่มือ CRC ของ Lichenology . ฉบับที่ที่สาม โบคา ราตัน: ซีอาร์ซี เพรส พี134. ไอเอสบีเอ็น 978-0-8493-3583-9.
- 1 2 3 Orange, A.; James, PW; White, FJ (2001). วิธีการทางจุลเคมีสำหรับการระบุไลเคนสมาคมไลเคนแห่งอังกฤษ หน้า40–43 . ISBN 978-0-9540418-0-9.
ลิงก์ภายนอก
- การทดสอบไมโครคริสตัลสำหรับสารประกอบในไลเคน วิดีโอสอนบน YouTube โดย โยชิฮิโตะ โอห์มูระพิพิธภัณฑ์ธรรมชาติและวิทยาศาสตร์แห่งชาติ