הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

קביעת שיעורי השומנים והשומנים הכוללים בדגימות ימיות

5K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/62315

⸱

11 בדצמבר 2021

 , 

במאמר זה

סיכום

פרוטוקול זה הוא לקביעת שומנים במי ים ודגימות ביולוגיות. שומנים בסינון מופקים עם כלורופורם או תערובות של כלורופורם ומתנול במקרה של מוצקים. מחלקות השומנים נמדדות על ידי כרומטוגרפיה של שכבה דקה עם זיהוי יינון להבה והסכום שלהם נותן את תכולת השומנים הכוללת.

תקציר

שומנים מורכבים במידה רבה מפחמן ומימן, ולכן מספקים אנרגיה ספציפית גדולה יותר מאשר מקרומולקולות אורגניות אחרות בים. בהיותם עשירים בפחמן ומימן הם גם הידרופוביים ויכולים לשמש כנשא ממסים וספיגה למזהמים אורגניים ולכן יכולים להיות מניעים של ביו-קומקולציה מזהמת במערכות אקולוגיות ימיות. טבעם ההידרופובי מאפשר את בידודם ממי ים או מדגימות ביולוגיות: ניתוח שומנים ימיים מתחיל בדגימה ולאחר מכן מיצוי בממסים אורגניים שאינם קוטביים, ומספק שיטה נוחה להפרדה שלהם מחומרים אחרים במטריצה מימית.

אם נדגמו מי ים, הצעד הראשון כרוך בדרך כלל בהפרדה לפלגים 'מומסים' ו'חלקיקיים' המוגדרים מבצעית על ידי סינון. דגימות נאספות ושומנים מבודדים מטריצת המדגם בדרך כלל עם כלורופורם עבור חומר מומס באמת קולואידים, ועם תערובות של כלורופורם ומתנול עבור מוצקים ודגימות ביולוגיות. תמציות כאלה עשוי להכיל מספר סוגים ממקורות ביוגניים ואנתרופוגניים. בשלב זה, שומנים מוחלטים ושיעורי שומנים עשויים להיקבע. ניתן למדוד את השומנים הכוללים על ידי סיכום מחלקות שומנים בנפרד שנקבעו באופן אינדיבידואלי אשר בדרך כלל הופרדו כרומטוגרפית. כרומטוגרפיה בשכבות דקות (TLC) עם זיהוי יינון להבה (FID) משמשת באופן קבוע לניתוח כמותי של שומנים מדגימות ימיות. TLC-FID מספק מידע מחלקת שומנים סינופטיים, ועל ידי סיכום שיעורים, מדידת שומנים מוחלטת.

מידע מחלקת שומנים הוא שימושי במיוחד בשילוב עם מדידות של רכיבים בודדים למשל, חומצות שומן ו/או סטרולים, לאחר שחרורם מתמציות שומנים. המגוון הרחב של מבנים ותפקודים שומנים פירושו שהם משמשים באופן נרחב במחקר אקולוגי וביוגוכימי הערכת בריאות המערכת האקולוגית ואת מידת ההשפעה על ידי השפעות אנתרופוגניות. הם הועסקו כדי למדוד חומרים בעלי ערך תזונתי לחי ימי (למשל, אקווה-פיד ו/או טרף), וכאינדיקטור לאיכות המים (למשל פחמימנים).

מבוא

השיטות המתוארות כאן נוגעות לחומרים המוגדרים מבצעית כשלומנים ימיים. הגדרה זו מבוססת על נוחותם להפקת נוזל נוזלי בממסים אורגניים שאינם קוטביים, והיא מספקת שיטה נוחה להפרדה שלהם מחומרים אחרים במטריצה מימית. טבעם ההידרופובי מאפשר את בידודם ממי ים או מדגימות ביולוגיות, כמו גם את העשרתם, ואת הסרת המלחים והחלבונים.

מדידת תכולת השומנים והרכבה באורגניזמים ימיים מעניינים מאוד באקולוגיה של רשתות מזון, תזונה בחקלאות ימית ובמדעי המזון במשך עשרות שנים. שומנים הם מרכיבים אוניברסליים באורגניזמים חיים, הפועלים כמולקולות חיוניות בקרומי התא, כמקורות עיקריים לאנרגיה ביולוגית, המספקים בידוד תרמי וציפה, ומשמשים כמולקולות איתות. למרות נהלים לקביעת שומנים בדם בתחומ....

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

פרוטוקול

הערה: כדי לנקות כלי זכוכית, מכשירים ומסננים עבור ניתוחי שומנים בדם, לשטוף אותם 3 פעמים עם מתנול ואחריו 3 שטיפות עם כלורופורם, או לחמם אותם ל 450 מעלות צלזיוס לפחות 8 שעות.

1. הליך סינון למי ים מומסים ושומנים חלקיקיים

הערה: שבר העניין המסוים מוגדר תפעולית על-ידי הליך הסינון. במקרה זה גודל הנקבבובית הוא 1.2 מיקרומטר.

  1. הגדר את סעפת הסינון ללא מסנן ושטוף את ההתקנה במי ים מסוננים.
  2. באמצעות מלקחיים נקיים מניחים מסנן סיבי זכוכית 47 מ"מ (GF/C), שנשטף, לתוך מערכת הסינון הנקי.
  3. קח את המדגם והסתובב בעדינות כדי להקיף מחדש כל חומר שאולי התיישב בתחתית מיכל האיסוף. מדוד במדויק אמצעי א....

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

תוצאות

כמגזר ייצור המזון הצומח ביותר, חקלאות ימית מתפתחת במונחים של חידושים טכנולוגיים והתאמות כדי לעמוד בדרישות המשתנות. אחד מהם הוא להפחית את התלות בדגים שמקורם בטבע ושמן דגים, המספקים מרכיבי הזנה למינים רבים של חקלאות ימית. שמנים צמחיים יבשתיים נחקרים כתחליף בר קיימא וחסכוני לשמן דגים במים, והכבד הוא רקמת יעד לניתוח מכיוון שהוא האתר העיקרי לחילוף חומרים שומנים12. איור 2 מראה את הכרומטוגרמה הגולמית TLC-FID המתקבלת מהתקן בן תשעת הרכיבים שלנו, דיאטה שניסחנו עם שמן דגים ב-7% .......

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

דיון

המהירות שבה מערכת TLC-FID מספקת מידע מחלקת שומנים סינופטיים מדגימות קטנות הופכת את TLC-FID לכלי מסוגל לבדיקת דגימות ימיות לפני ביצוע הליכים אנליטיים מעורבים יותר. ניתוחים כאלה דורשים בדרך כלל שחרור של תרכובות רכיבים מתמציות שומנים ונגזרות כדי להגביר את התנודתיות במקרה של כרומטוגרפיה גז. TLC-FID בשילוב עם GC-FID נמצא כשילוב רב עוצמה עבור תמציות של פירות ים ומוסדות מזון אחרים14. עבור ניתוחי שומנים ימיים מוצלחים זה קריטי כי דגימות מוגנות מפני השפלה וזיהום לאורך כל וזה טיפול רב נלקח עם היישום של המדגם.......

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

גילויים

למחברים אין אינטרסים כלכליים מתחרים.

תודות

מחקר זה מומן על ידי המועצה למדעי הטבע ומחקר ההנדסה של קנדה (NSERC) מענק מספר 105379 ל- C.C. Parrish. רשת ציוד המחקר והכשרת הכלים המרכזיים של אוניברסיטת ממוריאל (CREAIT) סייעה לממן פרסום זה.

....

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

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
בקבוקונים 15 מ"לVWR66009-560
1-hexadecanolSigma258741-1G
1-Monopalmitoyl-rac-glycerolSigmaM1640-1g
בקבוקונים 2 מ"לVWR46610-722
25 מ"מ מסנני סיבי זכוכיתפישר09 874 32A
נורות פיפט 2 מ"לVWR82024-554
מסנני סיבי זכוכית 47 מ"מפישר09 874 32
5 3/4 אינץ' פיפטפישר1367820A
9 אינץ' פישר1367820C
אצטוןVWRCAAX0116-1
Agilent GC-FID 6890אג'ילנט
סידן כלוריד ANHS 500 גרםVWRCACX0160-1
פקקים לבקבוקונים של 2 מ"לVWR46610-712
כלורופורםVWRCACX1054-1
כולסטריל פלמיטטסיגמאC6072-1G
Chromarod S5Shell ארה"ב3252
דיכלורומתאןVWRCADX0831-1
DL-a-פוספטידילכולין, דיפלמוטואילסיגמאP5911-1g
אתיל אתר, אנהידר בדרגת ACS 4LVWRCAEX0190-4
גליצריל טריפלמיטטSigmaT5888-100MG
מזרק המילטון 702SNR 25µ lSigma58381
הליוםאוויר נוזליA0492781
הקסאןVWRCAHX0296-1
ווסת מימןVWR55850-484
Iatroscan MK6Shell ארה"ב
KimwipesFisher066662
אוויר רפואינוזליA0464563
כפפות ניטריל בינוניותפישר191301597C
כפפות ניטריל LVWRCA82013-782
חנקןאוויר נוזליA0464775
ווסת חנקןVWR55850-474
NonadecaneSigma74158-1G
חומצה פלמיטיתסיגמאP0500-10G
מתקן חוזרSigma20943
נתרן ביקרבונט 1 ק"גVWRCA97062-460
נתרן סולפט Anhy ACS 500 גרםVWRCA71008-804
חומצה גופרתיתVWRCASX1244-5
קלטת טפלוןפישר
רקמות מאסטר 125 115V w/7mm הומוגנטורOMNI בינלאומיTM125-115
TLC מיכל פיתוחמעטפת ארה"ב3201
UHP מימןאוויר נוזליA0492788
VWR ממס מחזירVWR82017-766
טיימר VWR מהבהב LED 2 ערוץVWR89140-196
זברון ZB-שעווה GC עמודPhenomenex7HM-G013-11
14610120

מקורות

  1. Couturier, L. I. E., et al. State of art and best practices for fatty acid analysis in aquatic sciences. ICES Journal of Marine Science. , (2020).
  2. Parrish, C. C. Lipids in Marine Ecosystems. ISRN Oceanography. , 604045(2013).
  3. Folch, J., Lees, M., Stanley, G. H. S.

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

הדפסות חוזרות והרשאות

גלה מאמרים נוספים

ניתוח ליפידים ימייםמיצוי ליפידיםקביעת כמות ליפידים כוללתכרומטוגרפיה בשכבה דקהגילוי ביינון בלהבהמיצוי כלורופורם-מתנולסינון מי יםביו-אקומולציה של ליפידיםמערכות אקולוגיות מימיות