מאמר שיטה

GC מבוסס זיהוי של אצטט חומצה Aldononitrile גלוקוזאמין Muramic Derivatized לקביעת שאריות מיקרוביאלית בקרקע

17K צפיות

DOI:

10.3791/3767

19 במאי 2012

במאמר זה

סיכום

אנו מתארים את שיטת פרוטוקול ניתוח GC מבוסס על אצטט נגזרים aldonitrile של גלוקוזאמין וחומצה muramic שחולצו מן הקרקע. עבור הבהרה של מנגנון כימי, יש לנו גם להציג את האסטרטגיה כדי לאשר את המבנה של נגזרת ואת שברי יון שנוצרו על יינון אלקטרונים.

תקציר

גישות כמותית מיקרואורגניזמים המאפיינים הם בעלי חשיבות קריטית להבנה רחבה יותר של מצב תפקוד מיקרוביאלי ובתוך מערכות אקולוגיות. האסטרטגיות הקיימות כיום עבור ניתוח חיידקים כוללים הן מסורתיות תרבות תלויי מעבדה טכניקות אלה המבוססים על מיצוי ישיר וקביעת סמנים מסוימים 1, 2. מעטים בקרב מגוון של מינים של חיידקים המאכלסים אדמה יכול להיות מתורבת, כך תלויי תרבות שיטות להציג הטיות משמעותיות, מגבלה נעדר בניתוח סמן ביולוגי.

חומצה גלוקוזאמין, mannosamine, galactosamine ו muramic כבר שימש גם אמצעי של החיים וגם המוני חיידקים מתים, חומצה גלוקוזאמין (הנפוץ ביותר) ו muramic אלה (ייחודי של תא החיידק) הם המרכיבים החשובים ביותר במערכות אדמה 3 , 4. עם זאת, חוסר ידע על ניתוח מגביל פופולריזציה רחב בקרב בני גילם מדעיים. בין כל exiהעוקץ שיטות אנליטיות, derivatization כדי aldononitrile acetates ואחריו ניתוח GC מבוסס התפתחה אפשרות טובה מבחינת איזון אופטימלי דיוק, רגישות, פשטות, ההפרדה chromatographic טובה, יציבות על אחסון מדגם 5.

כאן, אנו מציגים פרוטוקול מפורט לניתוח אמין ופשוט יחסית של גלוקוזאמין וחומצה muramic מהקרקע לאחר ההמרה שלהם acetates aldononitrile. פרוטוקול בעיקר כוללת ארבעה שלבים: חומצה העיכול, טיהור המדגם, derivatization ונחישות GC. הליך צעד אחר צעד הוא שונה על פי פרסומים בעבר 6, 7. בנוסף, אנו מציגים אסטרטגיה מבנית לאמת את יון המולקולרי של נגזרת ושברים יון שלה נוצר על יינון אלקטרונים. אנחנו מוחלים GC-EI-MS-SIM, LC-ESI-TOF-MS ו ריאגנטים שכותרתו isotopically כדי לקבוע את המשקל המולקולרי של אצטט aldononitrile גלוקוזאמין derivatized ו מורחומצה amic, היינו שינוי המסה של איזוטופ, שכותרתו נגזרים בספקטרום יון לחקור שברי יון של כל אחד נגזרים 8. בנוסף להבהרה תיאורטית, אימות של יון המולקולרי של נגזרת ושברים יון שלה יהיה שימושי לחוקרים באמצעות δ 13 C או שברי יון של סמנים אלה במחקרים biogeochemical 9, 10.

פרוטוקול

1. לדוגמא הכנת והפקת חומצה

  1. קפוא או יבש לאחר איסוף דגימות קרקע בשטח.
  2. לטחון homogenize דגימות קרקע באמצעות טחנת הכדור, מטחנת אדמה, או מכתש ועלי.
  3. לשקול דגימות קרקע (המכיל> 0.3 מ"ג N) לתוך הבקבוק 25 מ"ל הידרוליזה.
  4. הוסף 10 מ"ל 6M HCl לתוך הבקבוק כל הידרוליזה, למלא N 2 גז צלוחיות, ואת המכסה בחוזקה.
  5. Hydrolyze ב 105 ° C באינקובטור במשך 8 ש....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

הציג GC מבוססת השיטה לניתוח אצטט חומצה aldononitrile גלוקוזאמין muramic derivatized מספק שיטה מהירה יחסית לכמת אלה אמינו, סוכרים המופקים אדמה. הנגזרים הם יציבים מבחינה כימית, וכן ניתן לקבוע בניתוח אחד. השיטה אינה מצטמצמת אך דגימות קרקע, והוא יכול להיות פשוט יותר עבור דגימות של מטריקס אי - אדמה.

משאבת ואקום להשתמש בשיטה זו בנויה להיות עמידים לחומצה. בנוסף, אנו מציעים להקים מלכודת בסיס כדי להגן על משאבות כאשר מתאדי.......

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

אין לנו מה למסור.

תודות

עבודה זו נתמכה על ידי מענקים DOE הימות הגדולות Bioenergy מרכז המחקר (DOE BER משרד המדע DE-FC02-07ER64494). אנו מודים לד"ר Xudong זאנג חברי הקבוצה שלו לדיונים טכניים מועילות והערות שלא יסולא בפז על השלמת פרוטוקול.

....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
שם מגיב חברה מספר קטלוגי
Muramic חומצה Sigma-Aldrich M2503-25mg
D-(+), גלוקוזאמין הידרוכלוריד Sigma-Aldrich G1514-100 גרם
N-methyl-D-glucamine Sigma-Aldrich M2004-500 גרם
מיו, אינוסיטול פישר סיינטיפיק A307003G025
מתנול (יבש) Acros אורגניים AC326950010
4-dimethylamino-פירידין Acros אורגניים AC148270050
אתיל אצטט VWR הבינלאומי BJGC100-4
Hydroxlamine hydrochloride פישר סיינטיפיק H330-100
פירידין פישר סיינטיפיק P368-500
אצטית אנהידריד פישר סיינטיפיק A10-100
Dichloromethane (מתילן כלוריד) פישר סיינטיפיק D37-500
הקסאן פישר סיינטיפיק H303-4
חומצה הידרוכלורית (6M) פישר סיינטיפיק S456-4
Hydroxylamine hydrochloride -15 N הסמל שירותי IN5280
אצטית -2 אנהידריד H (D 6 C 4 O 3) Acros אורגניים AC174670050
D-glucose-U -13 C קיימברידג' איזוטופ במעבדה CLM-1396-1
אמוניום sufate -15 N קיימברידג' איזוטופ במעבדה NLM-713-1
שם הציוד חברה סוג
Rapid-VAP LabConco 790002
Vacum משאבת KNF נויברגר D-79112
הידרוליזה הבקבוק פישר סיינטיפיק 06 423A
Derivatization microvial פישר סיינטיפיק 06-100E
GC Hewlett-Packard 6890
טרשת נפוצה Hewlett-Packard 5972
LC-ESI-TOF-MS Agilent 1200 Agilent מערכת סדרת HPLC מצמידים את LC Agilent / MSD-TOF

מקורות

  1. Zelles, L. Fatty acid patterns of phospholipids and lipopolysaccharides in the characterisation of microbial communities in soil: a review. Biology and Fertility of Soils. 29, 111-129 (1999).
  2. Kirk, J. L. ....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

GC

מאמרים קשורים