ניתוח התוכן של חומצות שומן והרכב בMicroalgae

Summary

שיטה לקביעת תכולת חומצות שומן והרכב באצות המבוססות על הפרעה מכאנית של תאים, מיצוי שומנים מבוסס ממס, transesterification, וכימות וזיהוי של חומצות שומן באמצעות גז כרומטוגרפיה מתוארת. תקן פנימי tripentadecanoin משמש כדי לפצות על ההפסדים האפשריים בחילוץ וtransesterification שלם.

Abstract

שיטה כדי לקבוע את התוכן ואת ההרכב של חומצות שומן הכוללת בהווה באצות הוא תאר. חומצות שומן הן מרכיב עיקרי של ביומסה microalgal. חומצות שומן אלו יכולות להיות נוכחים בשיעורי acyl שומנים בדם שונים. בעיקר חומצות השומן קיים בtriacylglycerol (TAG) הן עניין מסחרי, משום שהם יכולים לשמש לייצור דלקים לתחבורה, כימיקלים בצובר, בריאותיים (ω-3 חומצות שומן), ומוצרי מזון. כדי לפתח יישומים מסחריים, שיטות אנליטיות אמינות לכימות של תכולת חומצות שומן והרכב יש צורך. Microalgae הם תאים בודדים מוקף דופן תא נוקשה. שיטת ניתוח חומצת השומן אמורה לספק הפרעה תא מספיק כדי לשחרר את כל שומני acyl והליך המיצוי משמש אמור להיות מסוגל לחלץ את כל כיתות השומנים acyl.

עם השיטה המוצגת כאן את כל חומצות השומן הנוכחיות באצות יכולות להיות מדויקת וreproducibly IDENtified ולכמת באמצעות כמויות קטנות של מדגם (5 מ"ג) עצמאיות באורכם שרשרת, מידת unsaturation, או ברמת השומנים בדם שהם חלק ממנה.

שיטה זו אינה מספקת מידע על השפע היחסי של כיתות שומנים שונות, אבל ניתן להאריך להפריד כיתות שומנים בדם אחד מהשני.

השיטה מבוססת על רצף של הפרעה מכאנית של תאים, מיצוי שומנים מבוסס ממס, transesterification של חומצות שומן לאסטרים מתילים של חומצות שומן (fames), וכימות וזיהוי של fames באמצעות גז כרומטוגרפיה (GC-FID). סטנדרטי TAG פנימי (tripentadecanoin) הוא הוסיף לפני הליך האנליטיות לתיקון להפסדים במהלך החילוץ וtransesterification שלם.

Introduction

חומצות שומן הן אחד המרכיבים העיקריים של ביומסה microalgal ובדרך כלל לפצות בין 5-50% מהמשקל היבש של תאי ^1-3. הם בעיקר בהווה בצורה של glycerolipids. glycerolipids אלה בתורם בעיקר מורכב מפוספוליפידים, glycolipids, וtriacylglycerol (TAG). בעיקר חומצות השומן קיים בTAG הן עניין מסחרי, משום שהם יכולים לשמש כמשאב לייצור דלקים לתחבורה, כימיקלים בצובר, בריאותיים (ω-3 חומצות שומן), ומוצרי מזון ^3-6. Microalgae יכול לגדול בתקשורת טיפוח על בסיס מים ים, יכול לקבל את הפרודוקטיביות אזוריות גבוהה הרבה יותר מאשר צמחים יבשתיים, ויכול להיות מעובד בphotobioreactors מקומות שאינם מתאימים לחקלאות ב, ואולי אפילו מהחוף. מסיבות אלה, ....

Protocol

1. לדוגמא הכנה

ישנם שני פרוטוקולים חלופיים עבור מדגם הכנה כלל כצעדי 1.1 ו1.2. שני השיטות מתאימות במידה שווה ולתת תוצאות דומות, אבל אם יש כמות מוגבלת של אצות תרבות נפח זמינה, שיטה 1.1 מומלצת.

הערה: בכל אחת מפרוטוקול, להכין שני צינורות מקצף חרוז נוספים בהתאם לפרוטוקול כולו, אך מבלי להוסיף אצות להם לשמש כריק. בדרך זו, ניתן לזהות פסגות בהכרומתוגרמה GC כתוצאה ממיצוי של רכיבים מחומרים המשמשים לכימות.

1.1. לדוגמא הכנת פרוטוקול אפשרות 1....

Results

הכרומתוגרמה טיפוסית המתקבלת באמצעות תהליך זה מוצגת באיור 1. Fames מופרדים לפי גודל ומידת הרוויה לפי עמודת GC והפרוטוקול המשמש. יש חומצות קצרות שרשרת אורך שומן וחומצות שומן רווי יותר (קשרים כפולים פחות) פעמים שמירה קצרות יותר. עמודת GC משמש ופרוטוקול לא מתכוונים להפריד בין איזומרים של חומצות שומן (אותו אורך שרשרת ומידת הרוויה, אבל עמדות שונות של קשרים כפולים), אבל זה יכול להיות מושגת על ידי שימוש בעמודת GC שונה ופרוטוקול.

Discussion

השיטה המתוארת יכולה לשמש כדי לקבוע את התוכן כמו גם את הרכב חומצות שומן בסך הכל קיימים ביומסה microalgal. חומצות שומן הנגזרות מכל מעמדות השומנים בדם, לרבות אחסון (TAG), כמו גם שומני קרום (פוספוליפידים וglycolipids), מזוהות. ניתן לאתר בכל אורכי חומצת שומן השרשרת והמעלות של רוויה שנמצאות באצות חד ומכובדים. השיטה מבוססת על הפרעה מכאנית של תאים, מיצוי שומנים מבוסס ממס, transesterification של חומצות שומן לfames, וכימות של fames באמצעות כרומטוגרפיה גז בשילוב עם גלאי יינון להבה (GC-FID). .......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Tripentadecanoin (C15:0 TAG)	Sigma Aldrich	T4257	CAS מספר 7370-46-9
תקני TAG או FAME של כל חומצות השומן הצפויות בתקני	Sigma Aldrich
TAG או FAME של כל חומצות השומן הצפויות בדגימה	Lipidox
TAG או תקני FAME של כל חומצות השומן הצפויות בדגימה	Larodan
Beadbeater	Bertin Technologies	Precellys 24
צינורות מקצף חרוזים	MP Biomedicals	Lysing matrix E 116914500
GC-FID	Hewlett-Packer	HP6871
GC column	Supelco	Nukol 25357
פיפטה תזוזה חיובית 100-1000μ l	מטלר טולדו	MR-1000
קצות פיפט תזוזה חיובית C-1000	מטלר טולדו	C-1000
Pipetvuller, Pi-Pump 2 מ"ל	VWR	612-1925
צינורות זכוכית	SCERE5100160011G1		VWR
16 X 100 מ"מ בורוסיליקט 5.1 1 * 1.000	VWR	SCERE5100160011G1
מכסי ברגים מצופים טפלון	מסובב	SCERKSSR15415BY10
STUART SCIENTIFIC SB2	VWR	445-2101
מאייד/רכז מחומם	Cole-Parmer	YO-28690-25