ORCEIN: BASIS EN VOORBEREIDING - CHEMIE - 2026

De orceína is een natuurlijk gekleurd paars, gewonnen uit verschillende korstmossen zoals orchilla of archill, fruticose korstmos Rocella tinctoria en Lecanora parella voornamelijk. De Rocella tinctoria komt voor op het Afrikaanse en Amerikaanse continent, hoewel hij kan worden vervangen door andere soorten in Europa.

Deze kleurstof wordt al sinds de oudheid veel gebruikt in cytogenetische studies. In die zin werd het orceïnepreparaat dat azijnzuur bevat geïntroduceerd door LaCourt in 1941, daarom werd het aanvankelijk de LaCourt-techniek genoemd.

Chemische structuur van orceïne en orceïne-oplossing. Bron: Wikipedia.org/ Oguenther op de.wikipedia (Dr. Guenther)

Evenzo, vanwege zijn eenvoud en lage kosten, is het gebruikt voor de vervaardiging van lakmoes (een vlek gewonnen uit korstmossen) en in histologische studies (kleuring van cellen en weefsels).

Verschillende onderzoeken hebben deze kleuring gebruikt in combinatie met andere chemicaliën, zoals ammoniakpicrocarminaat en azijnzuur, om respectievelijk elastische vezels en chromosomen te kleuren. Momenteel wordt orceïne nog steeds gebruikt in de cytogenetische studies van dieren en planten.

Onlangs hebben Silva et al. 2017 heeft deze vlek met succes gebruikt om de verschillende veranderingen die optreden in de elastische vezels van de huid van de duim bij Chileense ouderen te observeren. Deze studie liet zien hoe de vezels van de duim veranderen bij veroudering.

In die zin bleken de elastische vezels bruinzwart van kleur te zijn bij personen ouder dan 80 jaar; terwijl ze bij de jongste (vanaf 60 jaar) als roodbruin worden gezien. Het cytoplasma en andere celstructuren worden geelachtig groen.

Dit maakte het mogelijk de aanwezigheid en conditie van de elastische vezels te bevestigen, in termen van hun plaatsing, hoeveelheid en integriteit. Aan de andere kant is ook aangegeven dat orceïne een grote hulp is bij het identificeren van aneurysma's en het diagnosticeren van arteritis, naast andere aandoeningen.

Basis

Orceïne maakt deel uit van de oxazinegroep van kleurstoffen en de kleuring is gebaseerd op zijn affiniteit voor DNA. De kleurstof bindt zich aan de negatieve lading van dit molecuul, vertegenwoordigd door de fosfaatgroep. Daarom zijn de chromosomen paars gekleurd.

De rest van de celstructuren krijgen echter een andere kleur. Specifiek, in het geval van elastische vezels, deze zijn roodbruin gekleurd, celkernen van blauw naar donkerviolet, terwijl collageen niet vlekt.

Om deze reden wordt orceïne gebruikt om chromatine te kleuren en om seks te differentiëren bij sommige soorten vliegen. Evenzo kunnen kernen en sommige leverinsluitsels die door hepatitis B-antigenen worden geproduceerd, worden gekleurd.

Orceïne-oplossingen hebben specifieke functies bij het kleuren. Orceïne A heeft de functie om de membranen van cellen te verzachten, waardoor ze afsterven en het proces van hun deling verlammen. Ondertussen is orceïne B verantwoordelijk voor het voltooien van de kleuring door zijn adhesie aan de chromosomen.

Voorbereiding

Aceto-orceïne-oplossing 1%

Om een ​​1% oplossing van aceto-orceïne te bereiden, wordt 2 gram orceïne opgelost in 45 ml ijsazijn, bij voorkeur heet, en 55 ml gedestilleerd water wordt bij kamertemperatuur toegevoegd.

Vervolgens wordt het constant gemengd om de oplossing te homogeniseren en later te laten rusten tot het afkoelt. Ten slotte wordt het bewaard bij 4 ° C in donkere potten. Dit preparaat werd door Flores 2012 gebruikt om de rijpingsfasen van eicellen van koeien te observeren.

In dit geval wordt de aceto-orceïne-oplossing bijvoorbeeld op het weefsel geplaatst dat vooraf gedurende 24 uur in azijnzuur-ethanol is gefixeerd. Dit kleuringsproces wordt gedurende 30 minuten uitgevoerd en het weefsel wordt vervolgens verkleurd.

Evenzo kan het worden gebruikt bij de identificatie van organellen in meercellige weefsels. In dit geval wordt een uitstrijkje van het mondslijmvlies gekleurd met een druppel van de aceto-orceïne-oplossing, wordt het dekglaasje op het objectglaasje geplaatst en kan de celkern met zijn substructuren onmiddellijk worden waargenomen.

Lacto-proponische oplossing orceïne 1%

Bovendien kan orceïne worden bereid met andere chemicaliën zoals melkzuur en propionzuur. Hiervoor wordt één gram orceïne opgelost in een voorgemengde oplossing bij kamertemperatuur van 23 ml melkzuur en 23 ml propionzuur; het volume aanvullen met gedestilleerd water tot 100 ml.

Met deze lacto-propionische orceïne-oplossing is het mogelijk om de verschillende fasen van de meiotische deling van plantencellen te observeren. In dit geval wordt het vooraf gefixeerde en gehydrolyseerde monster gedurende 15 minuten in de lacto-propionische orceïne-oplossing geplaatst en vervolgens wordt het weefsel op microscoopglaasjes uitgespreid.

In Duque's onderzoek uit 2016 over polygene chromosomen gebruikte hij een preparaat van 2 gram orceïne verdund in azijnzuur en 85% melkzuur, verdund met een 65% azijnzuuroplossing. Ten slotte keek hij naar de chromosomen in de speekselklieren van Drosophila melanogaster.

Orcein A en Orcein B

Het is belangrijk op te merken dat afhankelijk van het monster en wat moet worden geëvalueerd, de juiste orceïne-oplossing wordt bereid. Zo wordt bijvoorbeeld 1N zoutzuur aan de orceïne A-oplossing toegevoegd om delende cellen te observeren.

Terwijl de orceïne B-oplossing wordt opgelost in 45% azijnzuur. Deze techniek is een verkorte kleuringsmethode en wordt over het algemeen gebruikt als hulpmiddel bij het kleuren van chromosomale structuren.

Laatste gedachten

Sinds eeuwen zijn korstmossen zoals Lecanora, Parmelia en Umbilicaria te vinden in landen van het Amerikaanse continent zoals Argentinië, die grote bronnen van orceïne zijn. Ook Europese gebieden zoals de Canarische Eilanden waren in die tijd grote producenten van de orchilla.

Dit werd geëxporteerd naar andere steden van hetzelfde continent, zoals Genua en landen als Engeland, terwijl Holland de productie van lakmoes van de orchilla monopoliseerde. Daarom werd dit korstmos later verkleind totdat het op het punt stond uit te sterven.

Dit leidde ertoe dat de orchilla werd vervangen door andere planten met kleureigenschappen. De opkomst van synthetische kleurstoffen heeft echter bijgedragen tot het beëindigen van de handel in dit korstmos uit de bron van orceïne.

Dit was mogelijk dankzij Cocq, die in 1812 de synthese van orceïne beschreef, wetende dat het wordt gesynthetiseerd door een fenolische verbinding genaamd orcinol. Desondanks heeft natuurlijke orceïne tegenwoordig nog steeds de voorkeur.

Dit kan zijn omdat orcinol een zeer sterk ruikende stof is, en de langdurige blootstelling kan gezondheidsrisico's met zich meebrengen, zoals het verlies van het vermogen om geuren te detecteren. Deze schade aan de hypofyse kan van tijdelijk naar permanent gaan naarmate de blootstelling groter is.

Referenties

1. Ortega L, García R, Morales C. «Toepassing van laccase geproduceerd door schimmels voor de afbraak van microbiologische kleurstoffen (orceïne en kristalviolet).» Jonge mensen in de wetenschap 2. 2015; 633-637. Beschikbaar op: jovenesenlaciencia.ugto.mx.
2. Barcat J. Orceína en elastische vezels. Geneeskunde (Buenos Aires) 2003; 63: 453-456. Beschikbaar op: Medicinabuenosaires.com.
3. Silva J, Rojas M, Araya C, Villagra F. Histologische kenmerken van de vliegende gezichtshuid van de duim bij Chileense personen met dactylogramvervaging. J. Morphol. 2017; 35 (3): 1107-1113. Beschikbaar op: scielo.conicyt.
4. Orrillo M, Merideth B. "Voortplantingsbiologie en cytogenetica van aardappelen." International Potato Center (CIP). Technische handleiding. Beschikbaar op: research.cip.cgiar.org/
5. Flores F. "Verzameling, kweek en in vitro rijping van koeien-eicellen (bos taurus) in de Boliviaanse hooglanden." . Nationale Universiteit van de Altiplano, Puno-Peru; 2012 Beschikbaar op: repositorio.unap.edu.pe.
6. Duque C. Polytenische chromosomen: een blik op het fenomeen endoreduplicatie. Nationale Universiteit van Colombia, Medellín; 2016. Beschikbaar op: edu.
7. Camarena F. Cellulaire en moleculaire biologie. Praktijkhandleiding. Autonome Universiteit van Baja California. 2017 Beschikbaar op: pez.ens.uabc.mx.
8. FAO / IAEA. 2018. Handleiding om wilde en gekweekte Anastrepha ludens (Loew) vliegen te onderscheiden van normale ("bi-sexuele") en genetisch gesekst (Tapachula-7), bestraald en niet-bestraald. Guillen Aguilar JC, López Muñoz L, López Villalobos EF en Soto García DN Voedsel- en Landbouworganisatie van de Verenigde Naties. Rome, Italië, 95 pagina's.
9. Orcein. (2018, 30 november). Wikipedia, de gratis encyclopedie. Consultatiedatum: 03:38, 31 juli 2019 es.wikipedia.org.
10. Merck Millipore. (2018, 16 juli). Orcein microscopie voor bepaalde microscopie. Beschikbaar op: merckmillipore.com