Name: Mesure des taux potentiels de réduction du nitrate dissimilatoire à l’ammonium sur la base de 14NH4+/15NH4+ Analyses via conversion séquentielle en N2O (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-10-07T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 5 s
Description: Découvrez la mesure des taux de réduction dissimilatoire du nitrate en ammonium dans les écosystèmes côtiers et marins. Ce protocole utilise le marquage isotopique 15N et la chromatographie gazeuse-spectrométrie de masse pour analyser le cycle de l'azote.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Nous remercions Naoto Tanaka d’avoir aidé à la collecte de données et d’avoir développé le protocole. La collecte d’échantillons a été appuyée par le numéro de subvention 17K15286 de JSPS KAKENHI.

1. Préparation d’une enveloppe PTFE pour la capture quantitative de NH3 gazeux
<ol><li>Placer un morceau de ruban de polytétrafluoroéthylène (PTFE) de 60 mm (25 mm de largeur) sur une petite feuille de papier d’aluminium (environ 300 mm x 450 mm de taille, essuyé avec de l’éthanol).</li>
	<li>Cendres un filtre en fibre de verre (10 mm de diamètre avec une taille de pore de 2,7 μm) à 450 °C pour 4 h dans un four à silencieux. Placez le filtre en fibre de verre un peu au-dessus du point médian de l’axe plus long de la bande (Figure 1a).</li>
	<li>Placez 20 μL de 0,9 mol/L H2SO4 au centre d’un filtre GF/D, et pliez immédiatement la bande PTFE à l’aide de deux pinces à épiler : une pince à timbre à fin plate et une pince à épiler à fin droite. Les étapes suivantes, les étapes 1.4 à 1.7, sont indiquées à la figure 1 et doivent être effectuées rapidement.</li>
	<li>Retournez la bande PTFE sur le filtre GF/D à la ligne pointillée indiquée à la figure 1a pour former la forme indiquée à la figure 1b.</li>
	<li>Sceller les deux côtés en pliant puis en appuyant étroitement sur le bord avec la pince à épiler (Figure 1c). N’appuyez pas trop fort et ne grattez pas la bande PTFE.</li>
	<li>Pliez l’extrémité ouverte avec la pince à épiler, puis appuyez sur le bord avec la pince à épiler (Figure 1d).</li>
	<li>Sceller l’extrémité ouverte en appuyant étroitement sur le bord avec la pince à épiler (Figure 1e). Le filtre GF/D ne doit pas être appuyé pendant cette procédure.</li>
</ol>2. Préparation de la biomasse d’un dénitrificateur déficient en oxyde nitreux, Pseudomonas chlororaphis subsp. auréofaciens ATCC13985, pour la méthode de dénotrificateur
<ol><li>Streak a 20% glycérol stock of Pseudomonas chlororaphis subsp. auréofaciens ATCC13985 on 1/4 strength tryptone soy broth (TSB) agar plates. Incuber les plaques à 25 °C pendant 2 à 3 jours.</li>
	<li>Transférer une colonie de P. chlororaphis dans un petit tube à essai contenant 5 ml de milieu et de culture du BST autoclavés (sans trembler) pendant une journée à 25 °C dans l’obscurité jusqu’à ce qu’il obtienne une croissance maximale; cela sera utilisé comme la préculture.</li>
	<li>Transférer 3 ml de la préculture dans une bouteille de 1 L avec un bouchon en caoutchouc de silicium contenant 1 L de TSB modifié autoclavé fraîchement préparé complété par 10 mmol/L KNO323. Incuber la bouteille tout en agitant à l’aide d’un agitateur dans des conditions sombres à 25 °C. Après avoir cultivé pendant 8 h, remplacer le bouchon en caoutchouc de silicium par un bouchon à vis et fermer hermétiquement. Continuer la culture en anoxie pendant la nuit.</li>
	<li>Centrifuge la culture à 18 800 x g pendant 15 min à 4 °C pour obtenir des granulés de biomasse.</li>
	<li>Laver la biomasse emballée trois fois avec 30 mL de saline tamponnée de phosphate (D-PBS(-), pH 7.5 de Dulbecco), pour éliminer complètement le NO3−. Les conditions de la centrifuge sont les mêmes que dans l’étape 2.3.</li>
	<li>Après le lavage, re-suspendre la biomasse emballée avec 30 mL de D-PBS(-). Utilisez 1 mL de la suspension pour déterminer la densité cellulaire en mesurant OD600. Pipette 1 mL aliquots de la suspension restante en cryocials stériles contenant 0,8 mL de glycérol à 45%. Conserver les stocks de glycérol préparés à −80 °C jusqu’à l’utilisation (voir la section 6).</li>
</ol>3. Élimination de l’oxygène, du nitrite et du nitrate des sédiments échantillonnés
<ol><li>Peser 3,0 g (poids humide) de sédiments dans un flacon de verre de 20 m L et ajouter 9,0 mL d’eau de surface pour le suspendre (25 % w/w de lisier).</li>
	<li>Sceller le flacon avec un bouchon en caoutchouc butyle noir (lavé à l’eau échangée par ions et stérilisé par autoclavage) et un bouchon en aluminium.</li>
	<li>Purger la suspension et remplacer l’air de l’espace de tête par Ar (>99.99%) à 0,6 L/min pendant 20 min à l’aide d’un collecteur.</li>
	<li>Remplacer le gaz d’espace de tête Ar par ultra-pur (>99.99995%) Il en passant l’aspirateur pendant 90 s et en lui facturant 30 s. Répétez cette procédure quatre fois. Réglez la pression de gaz de l’espace de tête à 1,5 atm.</li>
	<li>Incuber les flacons à 20 °C pendant la nuit en secouant à 150 tr/min dans des conditions sombres à l’aide d’un shaker à température constante pour éliminer le reste de l’oxygène, du nitrate et du nitrite dans la suspension des sédiments et le gaz de l’espace de tête.</li>
</ol>4. Expérience de cours de temps pour déterminer le taux de DNRA
<ol><li>Remplacer le gaz d’espace de tête par un air frais ultra-pur Il utilise la même procédure qu’à l’étape 3.5 mais sans les quatre répétitions.</li>
	<li>Ajouter des substrats étiquetés et non étiquetés à chaque flacon selon le tableau 1 à l’aide d’une seringue étanche au gaz. Purger les solutions de substrat préalablement préparées dans des flacons de verre de taille adéquate à l’aide d’un lui ultra-pur avec la pression de l’espace de tête réglé à 1,5 atm pour éviter la contamination de l’air. Évitez l’injection involontaire de toute quantité d’air pendant les procédures d’injection.</li>
	<li>Incuber les flacons à 20 °C avec secousse à 150 tr/min. Ajouter les substrats à chaque flacon selon le tableau 1 et incuber pendant 1 h, 3 h et 5 h. Après l’arrêt de l’incubation, soumettre la suspension des sédiments dans les flacons aux procédures suivantes : étapes 4.4–4.9.</li>
	<li>Retirez le bouchon en aluminium et le bouchon en caoutchouc butyle de chaque flacon. Ensuite, ajouter le KCl (cendré à 450 °C pendant 4 h) jusqu’à une concentration finale d’environ 2 mol/L pour assurer la récupération du NH4+ des sédiments. Fermer les flacons à l’aide d’un bouchon en caoutchouc butyle et d’une fermeture en aluminium.</li>
	<li>Agiter les sédiments à 150 tr/min pendant 1 h à 4 °C dans des conditions sombres pour extraire le NH4+.</li>
	<li>Transférer l’ensemble de la suspension sédimentaire dans le flacon dans un tube de centrifugeuse en plastique de 50 mL et la centrifugeuse à 10 000 x g pendant 10 min à 4 °C.</li>
	<li>Rincez la paroi interne d’une seringue jetable de 10 mL fraîchement ouverte et attachez-la à un filtre à membrane d’acétate jetable fraîchement ouvert (taille des pores 0,22 μm, 25 mm de diamètre). Ensuite, rincez le filtre membranal avec 1 mL de supernatant. Placez l’unité de filtre à seringues rincées sur une bouteille de polypropylène à grande bouche (PP) de 20 m L.</li>
	<li>Filtrer le surnatant restant à travers un filtre à membrane d’acétate dans la bouteille pp de 20 mL. Conserver les extraits à −20 °C jusqu’à une analyse plus poussée.</li>
</ol>5. Capture diffuse NH4+ en 2M H2SO4 absorbé au filtre GF/D dans l’enveloppe PTFE et l’oxydation du persulfate de NH4+ à NO3−
<ol><li>Préparer des solutions standard de 14NH4Cl avec des gradients de concentration de 0 μmol/L, 10 μmol/L, 40 μmol/L, 100 μmol/L, 200 μmol/L, 400 μmol/L et 500 μmol/L. Pour l’analyse du ratio 15N, fixer la concentration totale de NH4+ à 200 μmol/L et préparer des rapports isotopiques de 100:0, 99,5:0,5, 99:1, 93:7, 90:10, 50:50 et 10:90 avec des solutions standard pures 14NH4Cl et 15NH4Cl.</li>
	<li>Transférer 30 mg de MgO (cendré à 450 °C pendant 4 h) dans un flacon en verre de 20 mL et placer l’enveloppe PTFE dans le flacon.</li>
	<li>Transférer 5 mL d’un échantillon ou d’une norme dans le flacon contenant le MgO et l’enveloppe PTFE, et fermer immédiatement avec un bouchon en caoutchouc butyle gris. Sceller avec un bouchon en aluminium. Si la concentration de NH4+ devrait dépasser 500 μmol/L, diluer l’échantillon à moins de 500 μmol/L.</li>
	<li>Agiter les flacons à 150 tr/min pendant 3 h à 4 °C dans des conditions sombres.</li>
	<li>Retirez le bouchon en aluminium et le bouchon en caoutchouc butyle. Retirez l’enveloppe de PTFE de la fiole à l’aide de pinces à pointes, rincez soigneusement l’enveloppe et les pinces à épiler avec de l’eau échangée par ions, essuyez-les avec un papier d’essuyage, puis placez l’enveloppe sur un papier d’essuyage frais.</li>
	<li>Ouvrez l’enveloppe PTFE avec quelques pinces (l’utilisation des pinces à bout plat et à bout de point est recommandée) dans l’ordre inverse exact du pliage effectué aux étapes 1.4–1.7.</li>
	<li>Tenez la zone périphérique du filtre GF/D, où le H2SO4 est censé être non absorbé, avec les pinces à épiler à plat, et transférez-la dans un tube à vis de 11 mL avec un bouchon doublé PTFE. Rincer les pinces à épiler avec de l’eau échangée par ions et les essuyer avec du papier d’essuyage.</li>
	<li>Répétez les étapes 5.5–5.7 pour les enveloppes restantes.</li>
	<li>Ajouter 1 mL d’eau échangée par ions à chacun des tubes à essai, fermer le bouchon à vis et le maintenir sans trembler pendant au moins 30 min à température ambiante pour éliminer complètement le NH4+ du filtre GF/D. Au cours de cette étape, effectuez l’étape suivante (étape 5.10) en parallèle.</li>
	<li>Préparer le réactif de la solution d’oxydation du persulfate (POR)25,26.<ol>
<li>Parce qu’il ne peut pas être stocké, préparer la quantité exacte de POR nécessaire pour le traitement d’une seule journée d’échantillons.</li>
		<li>Pour préparer le POR pour traiter 50 échantillons, versez 100 ml d’eau échangée par ions dans une bouteille à vis de 200 mL et ajoutez 1,52 g de NaOH (catégorie d’analyse des composés azotés), 3 g d’acide borique et 5 g de K2S2O8 (catégorie d’analyse de l’azote et du phosphore) dans cet ordre. Immédiatement après l’ajout de chaque réactif, secouer la solution jusqu’à ce qu’elle soit complètement dissoute.</li>
		<li>Si nécessaire, tremper la bouteille dans de l’eau chaude pour aider à la dissolution des produits chimiques; toutefois, il convient d’accorder une attention particulière à la contamination du no3− parce que l’eau du robinet contient normalement le no3−.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Après l’étape 5.8, ouvrez le bouchon à vis, ajoutez 2 ml du réactif POR au tube à essai et fermez le tube hermétiquement à l’aide d’un bouchon à vis pour éviter toute perte ou contamination pendant les étapes suivantes.</li>
	<li>Tenez les tubes à essai sur une grille, enveloppez-les dans du papier d’aluminium à double couche et autoclavez-les pendant 1 h à 121 °C. Gardez les tubes en position verticale pendant cette étape et évitez les changements rapides de température après avoir terminé l’autoclaving.</li>
</ol>6. Détermination du NO3− converti à partir de NH4+ par la méthode de dnitrifier à l’aide de quadrupole GC/MS
<ol><li>Mélanger 100 mL de tampon stérile de phosphate de 40 mmol/L (pH 7,2) et 100 mL de glucose stérile de 30 mmol/L aseptiquement (phosphate de 20 mmol/L et 15 mmol/L glucose; finale).</li>
	<li>Ajouter un volume de 1/7,2 de glycérol de P. chlororaphis à 200 ml de la solution de glucose tamponnée par phosphate dans une fiole Erlenmeyer de 300 mL, et purger avec un He ultra-pur (>99.995%) flux pendant 1 h.</li>
	<li>Distribuer 2,0 mL de la suspension de denitrifier dans chaque flacon de 5 mL. Plafonnez les flacons d’un bouchon en caoutchouc butyle gris et d’une fermeture en aluminium.</li>
	<li>Remplacez l’air de l’espace-tête par un Ultra-pur He en passant l’aspirateur pendant 3 min et en chargeant le He pendant 1 min. Réglez la pression positive au gaz de l’espace de tête à 1,3 atm pour éviter une contamination involontaire de l’air.</li>
	<li>Injecter 1 mL d’un échantillon ou d’une norme à l’aide d’une seringue jetable de 1 mL. Notez la quantité exacte de l’échantillon effectivement injecté.</li>
	<li>Incuber les flacons pendant la nuit à 25 °C dans des conditions sombres.</li>
	<li>Injecter 0,3 mL de 6 mol/LL NaOH pour arrêter la dénitrification et absorber l’espace de tête CO2, ce qui perturbera par ailleurs sérieusement l’analyse N2O par GC/MS parce que le CO2 et le N2O ont le même poids moléculaire.</li>
	<li>Déterminer les quantités de 44N2O, 45N2O et 46N2O dans le gaz de l’espace de tête à l’aide du quadrupole GC/MS avec un port d’injection modifié25. Les conditions d’exploitation utilisées pour l’analyse GC/MS sont indiquées au tableau 2.</li>
</ol>7. Analyse des données
<ol><li>Dérivez la courbe d’étalonnage du NH4+ concentration de la relation linéaire entre la concentration connue de 14NH4+ et les intensités mesurées du signal du total produit 44N2O + 45N2O + 46N2O. Dérivez la courbe d’étalonnage pour le contenu de 15N de la relation linéaire entre l’atome connu %(c.-à-d.. 15N/14N+15N) et l’atome calculé% à l’aide d’une équation précédemment fournie27. Calculer la concentration de 15NH4+ en multipliant le total NH4+ par le rapport de 15N de NH4+.</li>
	<li>Calculer le taux potentiel de DNRA à l’aide d’équations fournies ailleurs28,29,30.</li>
</ol>

<ol><li>Gruber, N., Galloway, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+Earth-system+perspective+of+the+global+nitrogen+cycle%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">An Earth-system perspective of the global nitrogen cycle.</a> Nature. 451 (7176), 293-296 (2008).</li>
<li>Galloway, J. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Nitrogen+Cascade%5BTitle%5D)+AND+%22Bioscience%22%5BJournal%5D)">The Nitrogen Cascade.</a> Bioscience. 53 (4), 341-356 (2003).</li>
<li>Rysgaard, S., Risgaard-Petersen, N., Sloth, N. P. Nitrification, denitrification, and nitrate ammonification in sediments of two coastal lagoons in Southern France. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRysgaard%2C+S+%22Coastal+Lagoon+Eutrophication+and+Anaerobic+Processes+%28C.L.E.AN.%29.+Developments+in+Hydrobiology%22">Coastal Lagoon Eutrophication and Anaerobic Processes (C.L.E.AN.). Developments in Hydrobiology</a>. Caumette, P., Castel, J., Herbert, R. 117, Springer. Dordrecht. 133-141 (1996).</li>
<li>Christensen, P. B., Rysgaard, S., Sloth, N. P., Dalsgaard, T., Schwærter, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sediment+mineralization%2C+nutrient+fluxes%2C+denitrification+and+dissimilatory+nitrate+reduction+to+ammonium+in+an+estuarine+fjord+with+sea+cage+trout+farms%5BTitle%5D)+AND+%22Aquatic+Microbial+Ecology%22%5BJournal%5D)">Sediment mineralization, nutrient fluxes, denitrification and dissimilatory nitrate reduction to ammonium in an estuarine fjord with sea cage trout farms.</a> Aquatic Microbial Ecology. 21, 73-84 (2000).</li>
<li>Tobias, C. R., Anderson, I. C., Canuel, E. A., Macko, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nitrogen+cycling+through+a+fringing+marsh-aquifer+ecotone%5BTitle%5D)+AND+%22Marine+Ecology+Progress+Series%22%5BJournal%5D)">Nitrogen cycling through a fringing marsh-aquifer ecotone.</a> Marine Ecology Progress Series. 210, 25-39 (2001).</li>
<li>An, S. M., Gardner, W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissimilatory+nitrate+reduction+to+ammonium+%28DNRA%29+as+a+nitrogen+link%2C+versus+denitrification+as+a+sink+in+a+shallow+estuary+%28Laguna+Madre%2FBaffin+Bay%2C+Texas%29%5BTitle%5D)+AND+%22Marine+Ecology+Progress+Series%22%5BJournal%5D)">Dissimilatory nitrate reduction to ammonium (DNRA) as a nitrogen link, versus denitrification as a sink in a shallow estuary (Laguna Madre/Baffin Bay, Texas).</a> Marine Ecology Progress Series. 237, 41-50 (2002).</li>
<li>Gardner, W. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nitrogen+fixation+and+dissimilatory+nitrate+reduction+to+ammonium+%28DNRA%29+support+nitrogen+dynamics+in+Texas+estuaries%5BTitle%5D)+AND+%22Limnology+%26+Oceanography%22%5BJournal%5D)">Nitrogen fixation and dissimilatory nitrate reduction to ammonium (DNRA) support nitrogen dynamics in Texas estuaries.</a> Limnology & Oceanography. 51 (1), 558-568 (2006).</li>
<li>Preisler, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biological+and+chemical+sulfide+oxidation+in+a+Beggiatoa+inhabited+marine+sediment%5BTitle%5D)+AND+%22The+ISME+Journal%22%5BJournal%5D)">Biological and chemical sulfide oxidation in a Beggiatoa inhabited marine sediment.</a> The ISME Journal. 1 (4), 341-353 (2007).</li>
<li>Gardner, W. S., McCarthy, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nitrogen+dynamics+at+the+sediment-water+interface+in+shallow%2C+sub-tropical+Florida+Bay%3A+why+denitrification+efficiency+may+decrease+with+increased+eutrophication%5BTitle%5D)+AND+%22Biogeochemistry%22%5BJournal%5D)">Nitrogen dynamics at the sediment-water interface in shallow, sub-tropical Florida Bay: why denitrification efficiency may decrease with increased eutrophication.</a> Biogeochemistry. 95 (2-3), 185-198 (2009).</li>
<li>Dong, L. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Changes+in+benthic+denitrification%2C+nitrate+ammonification%2C+and+anammox+process+rates+and+nitrate+and+nitrite+reductase+gene+abundances+along+an+estuarine+nutrient+gradient+%28the+Colne+estuary%2C+United+Kingdom%29%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+and+Environmental+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Changes in benthic denitrification, nitrate ammonification, and anammox process rates and nitrate and nitrite reductase gene abundances along an estuarine nutrient gradient (the Colne estuary, United Kingdom).</a> Applied and Environmental Microbiology. 75 (10), 3171-3179 (2009).</li>
<li>Koop-Jakobsen, K., Giblin, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+increased+nitrate+loading+on+nitrate+reduction+via+denitrification+and+DNRA+in+salt+marsh+sediments%5BTitle%5D)+AND+%22Limnology+%26+Oceanography%22%5BJournal%5D)">The effect of increased nitrate loading on nitrate reduction via denitrification and DNRA in salt marsh sediments.</a> Limnology & Oceanography. 55 (2), 789-802 (2010).</li>
<li>Dong, L. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissimilatory+reduction+of+nitrate+to+ammonium%2C+not+denitrification+or+anammox%2C+dominates+benthic+nitrate+reduction+in+tropical+estuaries%5BTitle%5D)+AND+%22Limnology+%26+Oceanography%22%5BJournal%5D)">Dissimilatory reduction of nitrate to ammonium, not denitrification or anammox, dominates benthic nitrate reduction in tropical estuaries.</a> Limnology & Oceanography. 56 (1), 279-291 (2011).</li>
<li>Fernandes, S. O., Bonin, P. C., Michotey, V. D., Garcia, N., LokaBharathi, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nitrogen-limited+mangrove+ecosystems+conserve+N+through+dissimilatory+nitrate+reduction+to+ammonium%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Nitrogen-limited mangrove ecosystems conserve N through dissimilatory nitrate reduction to ammonium.</a> Scientific Reports. 2, 419(2012).</li>
<li>Behrendt, A., de Beer, D., Stief, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vertical+activity+distribution+of+dissimilatory+nitrate+reduction+in+coastal+marine+sediments%5BTitle%5D)+AND+%22Biogeosciences%22%5BJournal%5D)">Vertical activity distribution of dissimilatory nitrate reduction in coastal marine sediments.</a> Biogeosciences. 10 (11), 7509-7523 (2013).</li>
<li>Song, G. D., Liu, S. M., Marchant, H., Kuypers, M. M. M., Lavik, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anammox+denitrification+and+dissimilatory+nitrate+reduction+to+ammonium+in+the+East+China+Sea+sediment%5BTitle%5D)+AND+%22Biogeosciences%22%5BJournal%5D)">Anammox denitrification and dissimilatory nitrate reduction to ammonium in the East China Sea sediment.</a> Biogeosciences. 10 (11), 6851-6864 (2013).</li>
<li>Yin, G., Hou, L., Liu, M., Liu, Z., Gardner, W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+membrane+inlet+mass+spectrometer+method+to+measure+15NH4%2B15%2B+for+isotope-enrichment+experiments+in+aquatic+ecosystems%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">A novel membrane inlet mass spectrometer method to measure 15NH4+15+ for isotope-enrichment experiments in aquatic ecosystems.</a> Environmental Science & Technology. 48 (16), 9555-9562 (2014).</li>
<li>Zheng, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tidal+pumping+facilitates+dissimilatory+nitrate+reduction+in+intertidal+marshes%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Tidal pumping facilitates dissimilatory nitrate reduction in intertidal marshes.</a> Scientific Reports. 6, 21338(2016).</li>
<li>Bu, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissimilatory+Nitrate+Reduction+to+Ammonium+in+the+Yellow+River+Estuary%3A+Rates%2C+Abundance%2C+and+Community+Diversity%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Dissimilatory Nitrate Reduction to Ammonium in the Yellow River Estuary: Rates, Abundance, and Community Diversity.</a> Scientific Reports. 7, 6830(2017).</li>
<li>Scott, J. T., McCarthy, M. J., Gardner, W. S., Doyle, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Denitrification%2C+dissimilatory+nitrate+reduction+to+ammonium%2C+and+nitrogen+fixation+along+a+nitrate+concentration+gradient+in+a+created+freshwater+wetland%5BTitle%5D)+AND+%22Biogeochemistry%22%5BJournal%5D)">Denitrification, dissimilatory nitrate reduction to ammonium, and nitrogen fixation along a nitrate concentration gradient in a created freshwater wetland.</a> Biogeochemistry. 87 (1), 99-111 (2008).</li>
<li>Shan, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissimilatory+Nitrate+Reduction+Processes+in+Typical+Chinese+Paddy+Soils%3A+Rates%2C+Relative+Contributions%2C+and+Influencing+Factors%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">Dissimilatory Nitrate Reduction Processes in Typical Chinese Paddy Soils: Rates, Relative Contributions, and Influencing Factors.</a> Environmental Science & Technology. 50 (18), 9972-9980 (2016).</li>
<li>Silver, W. L., Herman, D. J., Firestone, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissimilatory+nitrate+reduction+to+ammonium+in+upland+tropical+forest+soils%5BTitle%5D)+AND+%22Ecology%22%5BJournal%5D)">Dissimilatory nitrate reduction to ammonium in upland tropical forest soils.</a> Ecology. 82 (9), 2410-2416 (2001).</li>
<li>Holmes, R. M., McClelland, J. W., Sigman, D. M., Fry, B., Peterson, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measuring+15N%E2%80%93NH4%2B+in+marine%2C+estuarine+and+fresh+waters%3A+An+adaption+of+the+ammonia+diffusion+method+for+samples+with+low+ammonium+concentrations%5BTitle%5D)+AND+%22Marine+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Measuring 15N–NH4+ in marine, estuarine and fresh waters: An adaption of the ammonia diffusion method for samples with low ammonium concentrations.</a> Marine Chemistry. 60 (3-4), 235-243 (1998).</li>
<li>Sigman, D. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+bacterial+method+for+the+nitrogen+isotopic+analysis+of+nitrate+in+seawater+and+freshwater%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">A bacterial method for the nitrogen isotopic analysis of nitrate in seawater and freshwater.</a> Analytical Chemistry. 73 (17), 4145-4153 (2001).</li>
<li>Weigand, M. A., Foriel, J., Barnett, B., Oleynik, S., Sigman, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Updates+to+instrumentation+and+protocols+for+isotopic+analysis+of+nitrate+by+the+denitrifier+method%5BTitle%5D)+AND+%22Rapid+Communications+in+Mass+Spectrometry%22%5BJournal%5D)">Updates to instrumentation and protocols for isotopic analysis of nitrate by the denitrifier method.</a> Rapid Communications in Mass Spectrometry. 30 (12), 1365-1383 (2016).</li>
<li>Isobe, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analytical+techniques+for+quantifying+15N%2F14N+of+nitrate%2C+nitrite%2C+total+dissolved+nitrogen+and+ammonium+in+environmental+samples+using+a+gas+chromatograph+equipped+with+a+quadrupole+mass+spectrometer%5BTitle%5D)+AND+%22Microbes+and+Environments%22%5BJournal%5D)">Analytical techniques for quantifying 15N/14N of nitrate, nitrite, total dissolved nitrogen and ammonium in environmental samples using a gas chromatograph equipped with a quadrupole mass spectrometer.</a> Microbes and Environments. 26 (1), 46-53 (2011).</li>
<li>Miyajima, T., Tanaka, Y., Koile, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determining+15N+enrichment+of+dissolved+organic+nitrogen+in+environmental+waters+by+gas+chromatography%2Fnegative-ion+chemical+ionization+mass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Limnology+and+Oceanography%22%5BJournal%5D)">Determining 15N enrichment of dissolved organic nitrogen in environmental waters by gas chromatography/negative-ion chemical ionization mass spectrometry.</a> Limnology and Oceanography. 3 (3), 164-173 (2005).</li>
<li>Stevens, R. J., Laughlin, R. J., Burns, L. C., Arah, J. R. M., Hood, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measuring+the+contributions+of+nitrification+and+denitrification+to+the+flux+of+nitrous+oxide+from+soil%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Biology+and+Biochemistry%22%5BJournal%5D)">Measuring the contributions of nitrification and denitrification to the flux of nitrous oxide from soil.</a> Soil Biology and Biochemistry. 29 (2), 139-151 (1997).</li>
<li>Porubsky, W. P., Velasquez, L. E., Joye, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nutrient-replete+benthic+microalgae+as+a+source+of+dissolved+organic+carbon+to+coastal+waters%5BTitle%5D)+AND+%22Estuaries+and+Coasts%22%5BJournal%5D)">Nutrient-replete benthic microalgae as a source of dissolved organic carbon to coastal waters.</a> Estuaries and Coasts. 31 (5), 860-876 (2008).</li>
<li>Huygens, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+for+retention+of+bioavailable+nitrogen+in+volcanic+rainforest+soils%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Geoscience%22%5BJournal%5D)">Mechanisms for retention of bioavailable nitrogen in volcanic rainforest soils.</a> Nature Geoscience. 1 (8), 543-548 (2008).</li>
<li>Rutting, T., Boeckx, P., Muller, C., Klemedtsson, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+the+importance+of+dissimilatory+nitrate+reduction+to+ammonium+for+the+terrestrial+nitrogen+cycle%5BTitle%5D)+AND+%22Biogeosciences%22%5BJournal%5D)">Assessment of the importance of dissimilatory nitrate reduction to ammonium for the terrestrial nitrogen cycle.</a> Biogeosciences. 8 (7), 1779-1791 (2011).</li>
<li>Song, B., Lisa, J. A., Tobias, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Linking+DNRA+community+structure+and+activity+in+a+shallow+lagoonal+estuarine+system%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Linking DNRA community structure and activity in a shallow lagoonal estuarine system.</a> Frontiers in Microbiology. 5, 460(2014).</li>
<li>Cheng, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissimilatory+nitrate+reduction+processes+in+sediments+of+urban+river+networks%3A+Spatiotemporal+variations+and+environmental+implications%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Pollution%22%5BJournal%5D)">Dissimilatory nitrate reduction processes in sediments of urban river networks: Spatiotemporal variations and environmental implications.</a> Environmental Pollution. 219, 545-554 (2016).</li>
<li>Lisa, J. A., Song, B., Tobias, C. R., Hines, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetic+and+biogeochemical+investigation+of+sedimentary+nitrogen+cycling+communities+responding+to+tidal+and+seasonal+dynamics+in+Cape+Fear+River+Estuary%5BTitle%5D)+AND+%22Estuarine%2C+Coastal+and+Shelf+Science%22%5BJournal%5D)">Genetic and biogeochemical investigation of sedimentary nitrogen cycling communities responding to tidal and seasonal dynamics in Cape Fear River Estuary.</a> Estuarine, Coastal and Shelf Science. 167, A313-A323 (2015).</li>
<li>Deng, F. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissimilatory+nitrate+reduction+processes+and+associated+contribution+to+nitrogen+removal+in+sediments+of+the+Yangtze+Estuary%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Geophysical+Research%3A+Biogeosciences%22%5BJournal%5D)">Dissimilatory nitrate reduction processes and associated contribution to nitrogen removal in sediments of the Yangtze Estuary.</a> Journal of Geophysical Research: Biogeosciences. 120 (8), 1521-1531 (2015).</li>
<li>Tiedje, J. M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aTiedje%2C+JM+%22Biology+of+Anaerobic+Microorganisms%22">Biology of Anaerobic Microorganisms</a>. Zehnder, A. J. B. , John Wiley and Sons. 179-244 (1988).</li>
<li>Tiedje, J. M., Sexstone, A. J., Myrold, D. D., Robinson, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Denitrification%3A+ecological+niches%2C+competition+and+survival%5BTitle%5D)+AND+%22Antonie+van+Leeuwenhoek%22%5BJournal%5D)">Denitrification: ecological niches, competition and survival.</a> Antonie van Leeuwenhoek. 48, 569-583 (1982).</li>
<li>Hardison, A. K., Algar, C. K., Giblin, A. E., Rich, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+organic+carbon+and+nitrate+loading+on+partitioning+between+dissimilatory+nitrate+reduction+to+ammonium+%28DNRA%29+and+N2+production%5BTitle%5D)+AND+%22Geochimica+et+Cosmochimica+Acta%22%5BJournal%5D)">Influence of organic carbon and nitrate loading on partitioning between dissimilatory nitrate reduction to ammonium (DNRA) and N2 production.</a> Geochimica et Cosmochimica Acta. , 164(2015).</li>
<li>Sigman, D. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Natural+abundance-level+measurement+of+the+nitrogen+isotopic+composition+of+oceanic+nitrate%3A+an+adaptation+of+the+ammonia+diffusion+method%5BTitle%5D)+AND+%22Marine+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Natural abundance-level measurement of the nitrogen isotopic composition of oceanic nitrate: an adaptation of the ammonia diffusion method.</a> Marine Chemistry. 57 (3-4), 227-242 (1997).</li>
<li>Risgaard-Petersen, N., Rysgaard, S., Revsbech, N. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combined+microdiffusion-hypobromite+oxidation+method+for+determining+nitrogen-15+isotope+in+ammonium%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Science+Society+of+America+Journal%22%5BJournal%5D)">Combined microdiffusion-hypobromite oxidation method for determining nitrogen-15 isotope in ammonium.</a> Soil Science Society of America Journal. 59 (4), (1995).</li>
<li>Gardner, W. S., Bootsma, H. A., Evans, C., John, P. A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+chromatographic+analysis+of+15N%3A14N+ratios+in+ammonium+or+nitrate+for+isotope+addition+experiments%5BTitle%5D)+AND+%22Marine+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Improved chromatographic analysis of 15N:14N ratios in ammonium or nitrate for isotope addition experiments.</a> Marine Chemistry. 48 (3-4), 271-282 (1995).</li>
</ol>

Les auteurs n’ont rien à révéler.

Le rapport concentration et isotope du NH4+ pour l’analyse DNRA a été quantifié à l’aide de plusieurs méthodes. Les concentrations et les rapports isotopiques de NH4+ sont généralement mesurés séparément. La concentration de NH4+ est généralement mesurée à l’aide de méthodes colorimétriques, y compris un autoanalyseur4,10,15,16<s...

La synthèse artificielle de l’engrais azoté et son application généralisée ont grandement perturbé le cycle mondial de l’azote. On estime que le transfert d’azote réactif des systèmes terrestres vers les systèmes côtiers a doublé depuis l’époque préindustrielle1. Une partie importante des engrais appliqués à un champ donné est emportée du sol vers les rivières ou les eaux souterraines, principalement sous le nomde NO 3− 2. Cela peut causer des problèmes environnementaux tels que la pollution de l’eau potable, l’eutrophisation et la formation d’hypoxie. NO3− dans les milieux aquatiques est retiré ou conservé dans l’écosystème par l’assimilation biologique et divers processus dissimilatoires microbiens. La dénitrification et l’anammox sont connus pour être des processus d’ablation microbienne majeurs pour no3−. La dénitrification est la réduction microbienne du NO3− aux produits gazeux N (NO, N2O et N2)couplée à l’oxydation d’un donneur d’électrons, tels que les substances organiques, réduisant ainsi le risque des problèmes susmentionnés. Anammox produit également N2 à partir de NO2− et NH4+; par conséquent, il élimine le N inorganique d’un écosystème. Inversement, la DNRA travaille à conserver le N dans un écosystème; il est généralement admis que la DNRA est effectuée principalement par des bactéries fermentatives ou des bactéries chimiolithoautotrophiques et qu’elles réduisent le N°3dissimilatoire− à la biodisponibilité et moins mobile NH4+.
Des études sur la DNRA ont été principalement réalisées dans des écosystèmes marins ou estuariens, tels que les sédiments océaniques ou estuariens et l’eau, le sol des marais salés ou saumâtres et le sol des mangroves. Les écosystèmes côtiers ou marins sont importants en tant que réservoirs pour enlever no3− des écosystèmes terrestres, et dans des études précédentes, DNRA a été montré pour contribuer sur un très large éventail de NO3− enlèvement (0–99%)3,4,5,6,7,,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18. En outre, l’existence de la DNRA a été démontrée dans un large éventail d’environnements, y compris les milieux d’eau douce19, les sols paddy de riz20, et les sols forestiers21. Bien que ces études aient montré que la DNRA est potentiellement comparable à la dénitrification pour l’élimination du NO3− , les études mesurant l’activité du DNRA sont encore très limitées par rapport à celles mesurant la dénitrification.
Le taux de DNRA a été évalué à l’aide de 15techniques d’étiquetage N en conjonction avec l’analyse des données au moyen de modèles analytiques ou numériques. Une solution analytique pour calculer le taux de DNRA est basée sur l’augmentation de l’enrichissement de 15N du pool NH4+ après l’ajout de 15NO3− comme traceur. 15 N-étiqueté NO3− est ajouté à un échantillon et incubé, et le taux de DNRA peut alors être calculé à partir des variations de concentration et de rapport isotopique dans NH4+ avant et après une certaine période de temps. Dans cet article, une méthode de quantification de la concentration de NH4+ et du rapport isotopique, qui sont nécessaires pour calculer le taux de DNRA, est décrite en détail. Fondamentalement, la méthode rapportée ici est une combinaison de plusieurs techniques précédemment rapportées22,23,24,25,26 avec des modifications ajoutées à certaines procédures. La méthode est composée d’une série de cinq procédures composantes : (1) incubation d’un échantillon environnemental avec modification d’un traceur d’isotopes stables, 15NO3−, (2) extraction et récupération de NH4+ à l’aide d’une « rocédeur de diffusion » avec modifications, (3) oxydation du persulfate de NH4+ dans l’échantillon, composé de NH indigènes4+ et 15NH4+ dérivés de 15NO3− via l’activité DNRA, en N°3− et 15NO3−, (4) transformation microbienne ultérieure de NO3− et 15NO3− à N2O isotopomères par la méthode de dénitrification modifiée, et (5) quantification des isotopomères N2O utilisant la chromatographie gazeuse–spectrométrie de masse (GC/MS). Dans la section suivante, d’abord, la préparation des procédures (2) et (4) est décrite, puis, par la suite, les cinq procédures des composantes sont décrites en détail.

<table><tbody><tr><td>15N-KNO3</td><td>SHOKO SCIENCE</td><td>N15-0197</td><td></td></tr><tr><td>15N-NH4Cl</td><td>SHOKO SCIENCE</td><td>N15-0034</td><td></td></tr><tr><td>Bouteille PP de 20 mL</td><td>SANPLATEC</td><td>61-3210-18</td><td></td></tr><tr><td>Bouchon en aluminium</td> à large ouverture <td>Maruemu</td><td>1307-13</td><td>n° 20, avec trou</td></tr><tr><td>Acide</td> <td>boriqueWako</td><td>021-02195</td><td></td></tr><tr><td>Centrifugeuse</td><td>HITACHI</td><td>Himac CR21G II</td><td></td></tr><tr><td>Pression de gaz désoxygénée & Remplacer Injecteur</td><td>SANSIN INDUSTRIAL</td><td>IP-12</td><td></td></tr><tr><td>Filtre à membrane jetable en acétate de cellulose</td><td>ADVANTEC</td><td>25CS020AS</td><td>Taille des pores 0.22 &micro ; m, 25 mm de diamètre</td></tr><tr><td>Seringue jetable</td><td>Termo</td><td>SS-10SZ</td><td>10 mL</td></tr><tr><td>Seringue jetable</td><td>Termo</td><td>SS-01T</td><td>1 mL</td></tr><tr><td>Dulbecco' s Phosphate Tamponné Saline (-)</td><td>NISSUI PHARMACEUTICAL</td><td>5913</td><td></td></tr><tr><td>Seringue étanche au gaz</td><td>VICI Valco Instruments</td><td>4075-15010</td><td>Série A-2, 100 &micro ; L</td></tr><tr><td>GC/MS</td><td>shimadzu</td><td>GCMS-QP2010ultra</td><td></td></tr><tr><td>GF/D</td><td>Whatman</td><td>1823-010</td><td>10 mm de diamètre</td></tr><tr><td>Flacon en verre</td><td>Maruemu</td><td>0501-06</td><td>20 mL</td></tr><tr><td>Bouchon en caoutchouc butyle gris</td><td>Maruemu</td><td>1306-03</td><td>No.20-S</td></tr><tr><td>H2SO4</td><td>Wako</td><td>192-04696</td><td>Réactif garanti</td></tr><tr><td>K2S2O8</td><td>Wako</td><td>169-11891</td><td>Analyse de l’azote et du phosphore</td></tr><tr><td>grade KCl</td><td>Wako</td><td>163-03545</td><td>Réactif garanti</td></tr><tr><td>KNO3</td><td>Wako</td><td>160-04035</td><td>Réactif garanti</td></tr><tr><td>NaOH</td><td>Wako</td><td>191-08625</td><td>Analyse des composés azotés grade</td></tr><tr><td>NH4Cl</td><td>Wako</td><td>017-02995</td><td>Réactif garanti</td></tr><tr><td>Tube à centrifuger en plastique</td><td>ASONE</td><td>1-3500-22</td><td>50 mL, VIO-50BN</td></tr><tr><td>Pseudomonas chlororaphis subsp. aureofaciens</td><td>American Type Culture Collection (ATCC)</td><td>ATCC 13985</td><td>Lyophilisé, la souche type de Pseudomonas aureofaciens Ruban d’étanchéité</td></tr><tr><td>PTFE</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z221880</td><td>25 mm de largeur</td></tr><tr><td>Agitateur alternatif</td><td>TAITEC</td><td>0000207-000</td><td>NR-10</td></tr><tr><td>Tube à essai à bouchon à vis</td><td>IWAKI</td><td>84-0252</td><td>11 mL</td></tr><tr><td>Bouchon doublé de PTFE pour tube à essai</td><td>IWAKI</td><td>84-0262</td><td></td></tr><tr><td>Bouillon de soja tryptique</td><td>Difco Laboratories</td><td>211825</td><td></td></tr></tbody></table>

mesure des taux potentiels de réduction du nitrate dissimilatoire à l’ammonium sur la base de 14nh4+/15nh4+ analyses via conversion séquentielle en n2o

Measurement of the Potential Rates of Dissimilatory Nitrate Reduction to Ammonium Based on 14NH4+/15NH4+ Analyses via Sequential Conversion to N2O

L’importance de comprendre le sort du nitrate (NO3−), qui est l’espèce dominante de N transférée des écosystèmes terrestres aux écosystèmes aquatiques, a augmenté parce que les charges mondiales d’azote ont considérablement augmenté à la suite de l’industrialisation. La réduction du nitrate dissimilatoire à l’ammonium (DNRA) et la dénitrification sont deux processus microbiens qui utilisent no3− pour la respiration. Par rapport à la dénitrification, les déterminations quantitatives de l’activité de la DNRA n’ont été effectuées que dans une mesure limitée. Cela a conduit à une compréhension insuffisante de l’importance de la DNRA dans les transformations no3− et des facteurs régulateurs de ce processus. L’objectif du présent document est de fournir une procédure détaillée pour la mesure du taux potentiel de DNRA dans les échantillons environnementaux. En bref, le taux potentiel de DNRA peut être calculé à partir du taux d’accumulation d’ammonium étiqueté 15N (15NH4+) dans 15NO3− incubation ajoutée. La détermination des 14concentrations de NH4+ et 15NH4+ décrites dans le présent document comprend les étapes suivantes. Tout d’abord, le NH4+ dans l’échantillon est extrait et piégé sur un filtre en verre acidifié comme sel d’ammonium. Deuxièmement, l’ammonium piégé est éluturé et oxydé à NO3− par oxydation du persulfate. Troisièmement, le NO3− est converti en N2O via un dénitrificateur déficient en réductase N2O. Enfin, le N2O converti est analysé à l’aide d’un système quadripolaire de spectrométrie par spectrométrie de masse précédemment développé. Nous avons appliqué cette méthode aux sédiments des marais salés et calculé leurs taux potentiels de DNRA, démontrant que les procédures proposées permettent une détermination simple et plus rapide par rapport aux méthodes décrites précédemment.

Les résultats représentatifs présentés dans cet article ont été tirés de 15expériences de traçage de N sur les sédiments des marais salés. Le marais salé échantillonné a été récemment créé à la suite du tremblement de terre de 2011 dans la région de Moune de la ville de Kesen-numa dans la préfecture de Miyagi, au Japon. En septembre 2017, des sédiments de surface (0 à 3 cm) ont été collectés à deux sites dans les zones subtidales et intertidales. Tout d’abord, immédiatement apr...

Une série de méthodes pour déterminer le taux potentiel de DNRA sur la base de 14NH4+/15NH4+ analyses est fournie en détail. NH4+ est converti en N2O par plusieurs étapes et analysé à l’aide de la chromatographie au gaz quadrupole– spectrométrie de masse.

Mesure des taux potentiels de réduction du nitrate dissimilatoire à l’ammonium sur la base de 14NH4+/15NH4+ Analyses via conversion séquentielle en N2O

The importance of understanding the fate of nitrate (NO3&#8722;), which is the dominant N species transferred from terrestrial to aquatic ecosystems, has ...

Les écosystèmes côtiers et marins sont importants en tant que réservoirs, pour éliminer les nitrates des écosystèmes terrestres. Le nitrate dans le milieu aquatique peut être consommé par plusieurs processus simultanément. Comme la dénitrification, l’anammox et la DNRA.Alors que des études antérieures ont montré que la DNRA est potentiellement coupable de dénitrification, les études mesurant l’activité de la DNRA sont encore très limitées par rapport à celles mesurant la dénitrification. Dans notre protocole, nous fournissons une procédure détaillée pour la mesure du taux potentiel de DNRA dans les échantillons environnementaux. Nous croyons que le taux potentiel de DNRA peut être calculé à partir de l’accumulation d’Ammonium étiquetéE N15 avec ajout de nitrate étiqueté N15.L’avantage de notre méthode par rapport à d’autres méthodes, c’est que l’ammonium est finalement converti en oxyde nitreux, qui a un faible fond atmosphérique. En outre, il n’est pas sage que nous avons mesuré l’oxyde nitreux par spectromètre de masse de chromatographie de gaz quadrupole. Ce qui est moins coûteux et facile à gérer qu’un spectromètre de masse à ratio isotopique.Tout d’abord, placez un morceau de

measurement-potential-rates-dissimilatory-nitrate-reduction-to

Research

Recherche

JoVE Journal

Environment

Environnement

Nous démontrons l’extraction de l’ammonium à partir d’un flux riche en ammonium à l’aide d’un système électrochimique et d’un système bioélectrochimique. La configuration, le fonctionnement et l’analyse des données du réacteur sont abordés.

Récupération d&#39;ammonium électrochimique et Bioelectrochemically induite

Les émissions d'ammoniac sont une menace majeure pour l'environnement par l'eutrophisation, l'acidification des sols et à la formation de particules fines et proviennent principalement de sources agricoles. Cette méthode permet de mesurer la perte de l'ammoniac dans les essais sur le terrain répliquées permettant l'analyse statistique des émissions et des relations entre le développement des cultures et des émissions.

Calibré échantillonnage passif - Multi-terrain Mesures sur le terrain de NH<sub&gt; 3</sub&gt; Les émissions avec une combinaison de la méthode de Dynamic Tube et échantillonneurs passifs

Ici, nous présentons de petites incubations de carottes pour la mesure du gaz sédiment-eau et de l’échange de soluté. Celles-ci fourniront des mesures fiables de l’échange sédiments-eau qui évalueront le rôle des sédiments dans l’influence des processus biologiques et biogéochimiques dans les écosystèmes aquatiques.

Le benthique Échange de O<sub&gt; 2</sub&gt;, N<sub&gt; 2</sub&gt; et nutriments dissous par petit noyau incubations

L’oxyde nitrique (NO) est une molécule de signalisation importante dans l’homéostasie vasculaire. La production de NO in vivo est trop faible pour une mesure directe. La chimiluminescence fournit des informations utiles sur le cycle du NO en mesurant ses précurseurs et ses produits d’oxydation, les nitrites et les nitrates. La détermination des nitrites / nitrates dans les tissus et les fluides corporels est expliquée.

Mesure de nitrites et de nitrates, Métabolites dans le Nitric Oxide Pathway, dans les matières biologiques en utilisant la méthode chimiluminescence

Des travaux antérieurs suggèrent que la composition isotopique de l’azote des oxydes d’azote atmosphériques pourrait distinguer l’influence de différentes sources dans l’environnement. Nous présentons une méthode automatisée, mobile et basée sur le terrain pour l’efficacité élevée de la collecte du NOx atmosphérique pour l’analyse isotopique de l’azote à une résolution temporelle horaire.

Automatisé, haute résolution mobile Système de collecte pour l&#39;analyse d&#39;azote isotopique du NO<sub&gt; x</sub

L’ammoniac peut être synthétisé à basse pression à l’aide d’un catalyseur conventionnel et un absorbant sélectif de l’ammoniac.

Synthèse de l’ammoniac à basse pression

Α-hydroxylation des nitrosamines cancérogènes par le cytochrome P450s est la voie métabolique acceptée qui produit des intermédiaires endommageant l’ADN, ce qui provoquent des mutations. Toutefois, les nouvelles données indiquent encore l’oxydation en nitrosamides peut se produire. Nous décrivons un général méthode pour détecter les nitrosamides produites in vitro du cytochrome P450-catalysée métabolisme de nitrosamines.

Une méthode générale pour la détection des Nitrosamide Formation du métabolisme In Vitro des Nitrosamines par Cytochrome P450s

Ce protocole décrit une procédure expérimentale pour quantitativement et complètement étudier le métabolisme de plusieurs sources d’éléments nutritifs. Ce flux de travail, basé sur une combinaison d’expériences de traceur isotopique et une méthode d’analyse, permet le sort des nutriments consommés et l’origine métabolique des molécules synthétisée par des microorganismes à déterminer.

Flux de travail basé sur la combinaison de traceur isotopique des expériences pour étudier le métabolisme microbien de multiples Sources d’éléments nutritifs

Cette méthode permet d’estimer les taux de dénitrification sédiments dans des carottes de sédiments à l’aide de l’acétylène inhibition technique microcapteur des mesures et de l’accumulé N2O. Le protocole décrit les procédures pour collecter les carottes, étalonnage des capteurs, effectuant l’inhibition de l’acétylène, mesurant l’accumulation de2O N et en calculant le taux de dénitrification.

Estimation des taux de dénitrification de sédiments à l’aide de carottes et N2O microcapteurs

Une conception de microplots pour la recherche sur les traceurs de 15N est décrite pour tenir compte de multiples événements d’échantillonnage des plantes et des sols en saison. Des procédures de collecte et de traitement des échantillons de sol et d’usine, y compris les protocoles de broyage et de pesage, pour l’analyse de 15N sont mises de l’avant.

Conception de microplots et préparation d’échantillons de plantes et de sols pour 15analyses d’azote

Nous présentons ici des protocoles de détection de l’oxyde nitrique et de ses dérivés biologiquement pertinents à l’aide de tests basés sur la chimiluminescence avec une sensibilité élevée.

Tests basés sur la chimiluminescence pour la détection de l’oxyde nitrique et de ses dérivés à partir de l’autoxidation et des composés nitrosés

Découvrez la mesure des taux de réduction dissimilatoire du nitrate en ammonium dans les écosystèmes côtiers et marins. Ce protocole utilise le marquage isotopique 15N et la chromatographie gazeuse-spectrométrie de masse pour analyser le cycle de l'azote.

Mesure des taux potentiels de réduction du nitrate dissimilatoire à l’ammonium sur la base de 14NH4+/15NH4+ Analyses via conversion séquentielle en N2O (Vidéo) | JoVE Journal

Mesure des taux potentiels de réduction du nitrate dissimilatoire à l’ammonium sur la base de ¹⁴NH₄⁺/¹⁵NH₄⁺ Analyses via conversion séquentielle en N₂O

Explorer plus de vidéos