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<title>Lowry-Test</title>
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<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Lowry-Test</span></h1>
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<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr">
<p>Der <b>Lowry-Test</b> ist eine biochemische Methode, um <a href="Protein" title="Protein">Proteine</a> <a href="Quantit%C3%A4t" title="Quantität">quantitativ</a> zu bestimmen.<sup id="cite_ref-Lowry_1-0" class="reference"><a href="#cite_note-Lowry-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Die Veröffentlichung über die Methode aus dem Jahr 1951 ist mit 305.148 Zitierungen der am häufigsten zitierte wissenschaftliche Artikel im Zeitraum von 1945 bis 2014.<sup id="cite_ref-RVNoorden_2-0" class="reference"><a href="#cite_note-RVNoorden-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-3" class="reference"><a href="#cite_note-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-4" class="reference"><a href="#cite_note-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Prinzip">Prinzip</h2></div>
<p>Der Lowry-Test beruht auf zwei Reaktionen. Der erste Schritt beruht auf der <a href="Biuretreaktion" title="Biuretreaktion">Biuretreaktion</a>,<sup id="cite_ref-5" class="reference"><a href="#cite_note-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> nämlich auf der Bildung eines blauvioletten, quadratisch-planaren Farbstoffkomplexes zwischen den <a href="Peptidbindung" title="Peptidbindung">Peptidbindungen</a> und <a href="Kupfer" title="Kupfer">Kupfer</a>(II)-Ionen in einer alkalischen Lösung. In einem zweiten Schritt wird Cu(II) durch die Peptidbindung zu Cu(I) reduziert. Dieses Cu(I) wiederum reduziert das gelbe <a href="Folin-Ciocalteu-Reagenz" title="Folin-Ciocalteu-Reagenz">Folin-Ciocalteu-Reagenz</a> (<a href="Molybdatophosphors%C3%A4ure" title="Molybdatophosphorsäure">Molybdatophosphorsäure</a> und <a href="Wolframatophosphors%C3%A4ure" title="Wolframatophosphorsäure">Wolframatophosphorsäure</a> / <a href="Polyoxometallate" title="Polyoxometallate">Heteropolysäuren</a>) zu Heteropolymolybdänblau.<sup id="cite_ref-6" class="reference"><a href="#cite_note-6"><span class="cite-bracket">[</span>6<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Es können Proteinkonzentrationen von 0,1–1 <a href="Gramm" title="Gramm">µg</a> Protein pro <a href="Milliliter" class="mw-redirect" title="Milliliter">Milliliter</a> bestimmt werden.<sup id="cite_ref-Lotti_7-0" class="reference"><a href="#cite_note-Lotti-7"><span class="cite-bracket">[</span>7<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p><p>Der Anteil an der Aminosäure <a href="Cystein" title="Cystein">Cystein</a> trägt zur Blaufärbung bei.<sup id="cite_ref-8" class="reference"><a href="#cite_note-8"><span class="cite-bracket">[</span>8<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Bezüglich der Zeitentwicklung der Blaufärbung nach Zugabe des Folin-Ciocalteu-Reagenz empfahl Lowry eine Wartezeit von 30 Minuten und dann die <a href="Extinktion_(Optik)" title="Extinktion (Optik)">Extinktion</a> bei 750 <a href="Nanometer" class="mw-redirect" title="Nanometer">Nanometer</a> zu messen. Die Intensität der Blaufärbung nimmt im Zeitraum zwischen 30 und 120 Minuten zu, zwischen 120 und 240 Minuten bleibt sie stabil und nimmt anschließend wieder ab.<sup id="cite_ref-9" class="reference"><a href="#cite_note-9"><span class="cite-bracket">[</span>9<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Darüber hinaus empfehle es sich die Lowry-Reagenzien mit Wasser statt mit <a href="Natriumhydroxid" title="Natriumhydroxid">Natriumhydroxid</a> anzusetzen, dagegen jedoch die Proteinlösungen in 1 <a href="Molarit%C3%A4t" class="mw-redirect" title="Molarität">M</a> Natriumhydroxid. Weiterhin seien zur Messung der Extinktion per Photometrie eine Wellenlänge von 660 Nanometern geeigneter als die üblichen 750 Nanometer. In der Literatur sind einige Verbesserungen und Weiterentwicklungen beschrieben worden. So hat Hartree 1972 eine Variante der Lowry-Methode vorgestellt, die u. a. die hohe Störanfälligkeit adressiert.<sup id="cite_ref-10" class="reference"><a href="#cite_note-10"><span class="cite-bracket">[</span>10<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Allerdings ist beim Lowry-Test (wie auch beim <a href="Bradford-Test" title="Bradford-Test">Bradford-Test</a> und dem <a href="BCA-Test" title="BCA-Test">BCA-Test</a>) die Auswahl eines geeigneten Proteins für die <a href="Standardreihe" class="mw-redirect" title="Standardreihe">Standardreihe</a> wichtig, ansonsten sollte über andere Methoden wie den Mikro-<a href="Kjeldahlsche_Stickstoffbestimmung" title="Kjeldahlsche Stickstoffbestimmung">Kjeldahl</a>, Aminosäureanalyse oder die <a href="Biuret-Reaktion" class="mw-redirect" title="Biuret-Reaktion">Biuret-Reaktion</a> quantifiziert werden.<sup id="cite_ref-PMID10075906_11-0" class="reference"><a href="#cite_note-PMID10075906-11"><span class="cite-bracket">[</span>11<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p><p>Das Lowry-Reagenz besteht aus den wässrigen Stammlösungen A (100 g/L <a href="Natriumcarbonat" title="Natriumcarbonat">Natriumcarbonat</a>, 0,5 <a href="Molarit%C3%A4t" class="mw-redirect" title="Molarität">M</a> <a href="Natriumhydroxid" title="Natriumhydroxid">Natriumhydroxid</a>), B (10 g/L <a href="Kupfersulfat" title="Kupfersulfat">Kupfersulfat</a>-Pentahydrat) und C (20 g/L <a href="Kaliumtartrat" title="Kaliumtartrat">Kaliumtartrat</a>), die in einem Mischungsverhältnis von 20:1:1 angesetzt werden.<sup id="cite_ref-Pingoud_12-0" class="reference"><a href="#cite_note-Pingoud-12"><span class="cite-bracket">[</span>12<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Das Lowry-Reagenz wird 1:1 mit der Probe vermischt und 15 Minuten bei Raumtemperatur inkubiert.<sup id="cite_ref-Pingoud_12-1" class="reference"><a href="#cite_note-Pingoud-12"><span class="cite-bracket">[</span>12<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Anschließend erfolgt die Farbstoffbildung durch Zugabe des 1:10 verdünnten Folin-Ciocalteu-Reagenz in einem Verhältnis von 2:3 und einer Inkubation bei Raumtemperatur für 45 Minuten.<sup id="cite_ref-Pingoud_12-2" class="reference"><a href="#cite_note-Pingoud-12"><span class="cite-bracket">[</span>12<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Die resultierende intensive Färbung wird zur quantitativen Bestimmung der Proteinkonzentration mittels <a href="Photometrie" title="Photometrie">Photometrie</a> bei 750 <a href="Nanometer" class="mw-redirect" title="Nanometer">nm</a>, 650 nm oder 540 nm vermessen.<sup id="cite_ref-Lotti_7-1" class="reference"><a href="#cite_note-Lotti-7"><span class="cite-bracket">[</span>7<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Alternativen">Alternativen</h2></div>
<p>Durch das Folin-Ciocalteu-Reagenz wird die <a href="Nachweisgrenze" title="Nachweisgrenze">Nachweisgrenze</a> um den Faktor 100 im Vergleich zur Biuretreaktion gesenkt.<sup id="cite_ref-Pingoud_12-3" class="reference"><a href="#cite_note-Pingoud-12"><span class="cite-bracket">[</span>12<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Die Lowry-Methode ist wesentlich empfindlicher als die Biuret-Methode wegen ihrer zweiten, zusätzlichen Farbreaktion. Allerdings ist der Lowry-Test zeitaufwändiger und störanfälliger als die Biuretreaktion. So wird diese von nicht-<a href="Proteinogen" class="mw-redirect" title="Proteinogen">proteinogenen</a> Substanzen sowie von den häufig eingesetzten Stoffen <a href="Ethylendiamintetraessigs%C3%A4ure" title="Ethylendiamintetraessigsäure">EDTA</a>, <a href="Octoxinol_9" title="Octoxinol 9">Triton X-100</a> oder <a href="Ammoniumsulfat" title="Ammoniumsulfat">Ammoniumsulfat</a> gestört.<sup id="cite_ref-Lotti_7-2" class="reference"><a href="#cite_note-Lotti-7"><span class="cite-bracket">[</span>7<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p><p>Im Vergleich zum <a href="BCA-Test" title="BCA-Test">BCA-Test</a><sup id="cite_ref-13" class="reference"><a href="#cite_note-13"><span class="cite-bracket">[</span>13<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> ist die dort verwendete Bicinchoninsäure im <a href="Alkalische_L%C3%B6sung" title="Alkalische Lösung">alkalischen</a> pH-Wert stabil, wodurch im Gegensatz zum Lowry-Test ein Arbeitsschritt weniger notwendig ist.<sup id="cite_ref-Walker_14-0" class="reference"><a href="#cite_note-Walker-14"><span class="cite-bracket">[</span>14<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Die <a href="Nachweisgrenze" title="Nachweisgrenze">Nachweisgrenze</a> ist vergleichbar mit dem Lowry-Test.<sup id="cite_ref-Walker_14-1" class="reference"><a href="#cite_note-Walker-14"><span class="cite-bracket">[</span>14<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Weiterhin ist der BCA-Test weniger störanfällig gegenüber den <a href="Chaotrop" class="mw-redirect" title="Chaotrop">Chaotropen</a> <a href="Harnstoff" title="Harnstoff">Harnstoff</a> und <a href="Guanidiniumchlorid" class="mw-redirect" title="Guanidiniumchlorid">Guanidiniumchlorid</a>, gegenüber den <a href="Salze" title="Salze">Salzen</a> <a href="Ammoniumsulfat" title="Ammoniumsulfat">Ammoniumsulfat</a> und Cäsiumhydrogencarbonat und gegenüber den <a href="Tenside" class="mw-redirect" title="Tenside">Tensiden</a> <a href="Octoxinol_9" title="Octoxinol 9">Triton X-100</a>, <a href="Natriumlaurylsulfat" title="Natriumlaurylsulfat">SDS</a>, <a href="Brij_35" class="mw-redirect" title="Brij 35">Brij 35</a>, Lubrol, CHAPS, CHAPSO und Octylglucosid.<sup id="cite_ref-Walker_14-2" class="reference"><a href="#cite_note-Walker-14"><span class="cite-bracket">[</span>14<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p><p>Als weitere Alternative bietet sich die einfachere Proteinbestimmung nach <a href="Bradford-Test" title="Bradford-Test">Bradford</a> an, die ähnlich empfindlich wie der Lowry-Test ist. Der Vorteil der Lowry-Methode und der BCA-Methode gegenüber der Methode nach Bradford ist, dass mit ihr auch Proteinkonzentrationen in Lösungen bestimmt werden können, die <a href="Natriumlaurylsulfat" title="Natriumlaurylsulfat">Natriumlaurylsulfat</a> (SDS) enthalten, welches die Bestimmung nach Bradford behindern würde.<sup id="cite_ref-15" class="reference"><a href="#cite_note-15"><span class="cite-bracket">[</span>15<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Geschichte">Geschichte</h2></div>
<p>Der Lowry-Test wurde 1951 von <a href="Oliver_Lowry" title="Oliver Lowry">Oliver Lowry</a>, Nira J. Rosebrough, A. Lewis Farr und Rose J. Randall veröffentlicht.<sup id="cite_ref-Lowry_1-1" class="reference"><a href="#cite_note-Lowry-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Er basiert auf der <a href="Biuret-Reaktion" class="mw-redirect" title="Biuret-Reaktion">Biuret-Reaktion</a> zur Proteinbestimmung von Allan G. Gornall, Charles J. Bardawill und Maxima M. David aus dem Jahr 1949<sup id="cite_ref-16" class="reference"><a href="#cite_note-16"><span class="cite-bracket">[</span>16<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> und greift auf das <a href="Folin-Ciocalteu-Reagenz" title="Folin-Ciocalteu-Reagenz">Folin-Ciocalteu-Reagenz</a> von <a href="Otto_Folin" title="Otto Folin">Otto Folin</a> und Vintilă Ciocâlteu aus dem Jahr 1927 zurück.<sup id="cite_ref-17" class="reference"><a href="#cite_note-17"><span class="cite-bracket">[</span>17<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Der BCA-Test ist eine Weiterentwicklung des Lowry-Tests und wurde 1985 von P. K. Smith und Kollegen veröffentlicht.<sup id="cite_ref-18" class="reference"><a href="#cite_note-18"><span class="cite-bracket">[</span>18<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> BCA ersetzt beim BCA-Test das Folin-Ciocalteu-Reagenz im Lowry-Test.<sup id="cite_ref-Olsen_19-0" class="reference"><a href="#cite_note-Olsen-19"><span class="cite-bracket">[</span>19<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>
<ul><li>G. L. Peterson: <i>Review of the Folin phenol protein quantitation method of Lowry, Rosebrough, Farr and Randall.</i> In: <i>Analytical biochemistry.</i> Band 100, Nummer 2, Dezember 1979, S. 201–220, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1016/0003-2697%2879%2990222-7">10.1016/0003-2697(79)90222-7</a></span>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/393128?dopt=Abstract">PMID 393128</a>.</li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>
<ol class="references">
<li id="cite_note-Lowry-1"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-Lowry_1-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-Lowry_1-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text"><a href="Oliver_Lowry" title="Oliver Lowry">Oliver H. Lowry</a>, Nira J. Rosebrough, A. Lewis Farr und Rose J. Randall: <i>Protein measurement with the Folin phenol reagent.</i> In: <i><a href="J._Biol._Chem." class="mw-redirect" title="J. Biol. Chem.">J. Biol. Chem.</a></i> Band 193, Nr. 1, 1951, S. 265–275. <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14907713?dopt=Abstract">PMID 14907713</a> <style data-mw-deduplicate="TemplateStyles:r261891140">
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</style><a rel="nofollow" class="external text" href="https://web.archive.org/web/20070929111023/http://www.jbc.org/cgi/reprint/193/1/265.pdf">PDF</a> (<span class="webarchiv-memento"><a href="Webarchivierung#Begrifflichkeiten" title="Webarchivierung">Memento</a></span> vom 29. September 2007 im <i><a href="Internet_Archive" title="Internet Archive">Internet Archive</a></i>).</span>
</li>
<li id="cite_note-RVNoorden-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-RVNoorden_2-0">↑</a></span> <span class="reference-text">Richard Van Noorden, Brendan Maher, Regina Nuzzo: <i>The top 100 papers.</i> In: <i>Nature.</i> 514, 2014, S. 550–553, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1038/514550a">10.1038/514550a</a></span>.</span>
</li>
<li id="cite_note-3"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-3">↑</a></span> <span class="reference-text">N. Kresge, R. D. Simoni, R. L. Hill: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">The Most Highly Cited Paper in Publishing History: Protein Determination by Oliver H. Lowry</cite>. In: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic"><a href="Journal_of_Biological_Chemistry" title="Journal of Biological Chemistry">Journal of Biological Chemistry</a></cite>. 280. Jahrgang, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>28</span>, 2005, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>e25</span> (englisch, <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.jbc.org/content/280/28/e25.full">jbc.org</a>).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Lowry-Test&rft.atitle=The+Most+Highly+Cited+Paper+in+Publishing+History%3A+Protein+Determination+by+Oliver+H.+Lowry&rft.au=N.%26%2332%3BKresge%2C%26%2332%3BR.+D.%26%2332%3BSimoni%2C%26%2332%3BR.+L.%26%2332%3BHill&rft.date=2005&rft.genre=journal&rft.issue=28&rft.jtitle=Journal+of+Biological+Chemistry&rft.pages=e25&rft.volume=280.+Jahrgang" style="display:none"> </span></span>
</li>
<li id="cite_note-4"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-4">↑</a></span> <span class="reference-text"><a href="Hubert_Rehm" title="Hubert Rehm">Hubert Rehm</a>: <i>Einfach und doch so kompliziert.</i> In: <i><a href="Laborjournal_(Zeitschrift)" title="Laborjournal (Zeitschrift)">Laborjournal</a>.</i> Heft 7–8, 2008, S. 38.</span>
</li>
<li id="cite_note-5"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-5">↑</a></span> <span class="reference-text">A. G. Gornall, S. J. Bardawill, M. M. David: <i>Determination of serum proteins by means of the biuret reaction.</i> In: <i>J Biol Chem.</i> Band 177(2), 1949, S. 751–766. <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18110453?dopt=Abstract">PMID 18110453</a>.</span>
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</li>
<li id="cite_note-Lotti-7"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-Lotti_7-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-Lotti_7-1">b</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-Lotti_7-2">c</a></sup></span> <span class="reference-text">F. Lottspeich, J. W. Engels, A. Simeon (Hrsg.): <i>Bioanalytik.</i> 2. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag, 2006, ISBN 3-8274-1520-9. S. 38.</span>
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<li id="cite_note-8"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-8">↑</a></span> <span class="reference-text">J. D. Everette, Q. M. Bryant, A. M. Green, Y. A. Abbey, G. W. Wangila, R. B. Walker: <i>Thorough study of reactivity of various compound classes toward the Folin-Ciocalteu reagent.</i> In: <i>Journal of agricultural and food chemistry.</i> Band 58, Nummer 14, Juli 2010, S. 8139–8144, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1021/jf1005935">10.1021/jf1005935</a></span>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20583841?dopt=Abstract">PMID 20583841</a>, <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4075968/">PMC 4075968</a> (freier Volltext).</span>
</li>
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