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方法論記事

脂肪酸13C Isotopologue プロファイリング栄養炭素転送および無脊椎動物消費者の脂質代謝への洞察力を提供します。

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DOI:

10.3791/57110

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2018年4月17日

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この記事について

サマリー

すなわち、分子全体消費者組織への伝達と脂肪酸の同化脂肪酸の栄養マーカー アプローチ変更が小さい土壌無脊椎動物の脂肪酸代謝の知識のギャップによって妨げられて無またはマイナー。Isotopologue ・ プロファイリングは、栄養相互作用を分離するための貴重なツールとして提供されます。

要約

通常完全な分子として同化、マイナーまたはなしの変更は、異なる栄養段階の間食事ルーティングできるように消費者組織に転送されるため、脂肪酸 (FAs)、食物網の生態学的に有用なバイオ マーカーです。しかし、FA 栄養マーカー アプローチはまだ土壌動物相の脂質代謝の限られた知識によって妨げられます。この調査は、脂肪酸代謝経路の 2 つの広範な土壌トビムシ、 Protaphorura fimataとHeteromurus 光沢苔のトレーサーとして完全ラベル パルミチン酸 (13C16:0、99 の atom %) を使用しました。運命、この前駆体の新陳代謝の変更を調査するために isotopologue のプロファイリングの手法を提案する単一イオンのモニタリングを用いた質量分析法によって行います。さらに、上流の研究室実験を供給、抽出および支配的な脂質画分 (中性脂質、リン脂質) と関連数式および計算のメチル化して説明します。Isotopologue プロファイリング13C 標識前駆体由来の脂肪酸で全体の13C 濃縮収量のみではなく、また親イオン (すなわちFA の分子イオンの質量を超える isotopologues のパターンを生成M+) それぞれのラベルの 1 つまたは複数の質量単位(M+1、+2M、M+3等)で FA。この知識は、デノボ合成と比較して完全に消費された FA の栄養経路の比率に結論をことができます。Isotopologue のプロファイリングは、栄養相互作用を分離する土壌動物における脂肪酸代謝の評価のための便利なツールとして使用することをお勧めします。

概要

土壌など不可解な生息地で栄養関係解決困難な動物のサイズが小さいによってさらに制限されます。最後の十年は、フィールド条件1,2,3の下の土壌動物相の供給戦略を定義するためのバイオ マーカーとしての脂肪酸の使用で特に、生化学的な生態学の進歩を見ています。これは全体の分子として消費者組織のリソースから脂肪酸を組み込むことができるという事実に基づく、食事ルーティング4と呼ばれる、プロセス。脂肪酸の転送は、以上 3 つ栄養のレベル、すなわち、菌類から粘管目5線虫に報告されています。最近では、捕食動物は、6、7を考慮され、土壌食物網における栄養マーカーとして脂肪酸の最初のレビューが公開された8,9をされています。

栄養相互作用の詳細については、脂肪酸の安定同位体プロービング (FA SIP) によって達成されます。13C の定量/ダイエッ....

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プロトコル

記述されていたプロトコルは、動物倫理の能力には該当しません。しかし、人々 は、高等動物の記述されていたプロトコルを適応し場合、により、機関の動物倫理委員会承認動物処理するためのプロトコルであること注意します。

1. 動物の栽培

注: すべては確立プロトコル26,27,28に基づいて実験の手順を説明します。バイオテスト研究所では、簡単に培養生物の連続的な供給を必要があります。ここでは、 Protaphorura fimata (Gisin、1952) とHetermurus 光沢苔(テンプルトン、1835) トビムシ種が使用されています。両種は、生産的な検査室で培養の酵母にうんざりとして維持するために簡単です。

  1. タイト フィットの蓋とプラスチック マイクロコズム (径 7 cm、高さ 4.5 cm) 活性炭、パリの石膏の混合物を追加し、非常に湿った繁殖基板 (図 1 a) を提供するために蒸留水します。
    1. ときに十分な基板、例えばバッチで 10 小宇宙の小宇宙ミックスを準備しています。パリのプ....

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結果

トビムシの新鮮な重量と脂質含量
記述されている実験の過程で NLFAs および PLFAs の内容変わりませんでした大幅時間をかけて大幅24が、供試体の重量がわずかに増加したに対し。両方のパラメーターは、トビムシ標本の体力の良いレベルを示します。脂肪酸組成と同位体分析のためのサンプリング日に対応する実験中のトビムシの新鮮な重量および脂質コンテンツを調査するため注意してください。重量の損失および/または実験期間中の脂質含量の減少を示す試験生物の減少フィットネス派生データは大幅に意義を失うことに注意してください。

Isotopologue 検出
プロジェクトのプロファイル isotopologue の特別な意味は個々 の検出と分子イオンと特定の脂肪酸ですべて isotopologues の定量化であります。たとえば、16:0 の場.......

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ディスカッション

Isotopologue のプロファイル

FAs 13C 分布の定量的側面の詳細な分析では、炭素の食物網でのパーティション分割を割り当てるには最先端の技術を必要があります。現在の仕事は isotopologue 13C を評価するためにプロファイリングを採用/熱帯の相互作用のための共通の FA バイオ マーカー12C 比。このメソッドでは、液体クロマトグラフィー (LC MS) によるアミノ酸分析の確立しているし、病原細菌17,23炭素代謝の調査に適用しました。ごく最近、isotopologue プロファイルさらに開発された小さな土壌無脊椎動物の脂質の食事ルーティングを研究するためのツールとしてメンツェルらによって24このメソッドは13C 信号の上「キャリー」によって妨げられていな.......

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謝辞

R ・ メンツェルとドイツ研究振興協会 (RU RU780/11-1) によって L. ・ ルッスの財政支援は、感謝します。R. Nehring RU 780/10-1 によって資金を供給されました。最後に、原稿の校正のため博士ハシバミ Ruvimbo Maboreke に非常に感謝しています。

....

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
neoLab-Round jarsneoLab2-150669 x 40 mm, 10 pacs/pack
Charcoal activatedCarl RothX865.1p.a., powder, CAS No. 7440-44-0
Alabaster DentalRÖHRICH-GIPSE---http://www.roehrich-gipse.de/dentalgipse.php
クロロホルムカール ロス7331.1HPLC ≥ 99,9 %
メタノールカール ロスP717.1HPLC ≥ 99,9 %
ヘキサンカール ロス7339.1HPLC ≥ 98 %
tert-ブチル メチル エーテル (MTBE)カール ロスT175.1HPLC ≥ 99,5 %
アセトンカール ロス7328.2HPLC ≥ 99,9 %
NaOHカール ロス6771.1p.a. ≥99%、ペレット
ジナトリウム水素リンファットカールロスP030.1p.a. ≥99%、水を含まない
Na-ジ水素リンファット二水産物カールロスT879.1p.a. ≥99 %
次亜塩素酸 (6 N)VWR International26,115,000AVS TITRINORM vol. solution
Bond Elut (Columns)Agilent Tech.14102037HF Bond Elut-SI、500 mg、3 mL、50/PK
Präパラテングルäser DuranGlasgerätebau Ochs135215Ø 16 x 100 mm、および便利なローレットと統合されたPTFE/シリコーンガスケットを備えたスクリューキャップ
Supelco 37 Component FAME MixSigma-Aldrich47885-U Supelco10 塩化メチレン中のmg/mL、分析標準
FlowMeshCarl Roth2796.1ポリプロピレンメッシュ、厚さ約0.3 mm、ストランド間隔1 mm
酸メチルエステル(BAME)ミックスSigma-Aldrich47080-U Supelco10 mg/mL カプロン酸メチル、分析標準
ノナデカン酸メチルSigma-Aldrich74208分析標準 ≥ 98.0 %
ヘキサデカン酸-1-13C (パルミチン酸)Larodan Fine Chemicals78-1600GC ≥ 98.0 % (13C: 99.0 %)
RVC 2-25 CDplusMartin Christ Gefrier-trocknungsanlagenコンパクト卓上型濃縮器
Alpha 2-4 LDplusMartin Christ Gefrier-trocknungsanlagen乾燥マニホールド
MZ 2C NTVacuubrand GMBH真空ポンプ
ロトシェイク GenieScientific Industriesロトシェイクと回転装置の組み合わせ
XP64 マイクロコンパレータメトラー・トレド超高精度バランス
GCシステム 7890AAgilent Tech.ガスクロマトグラフ
7000 GC/MS Triple QuadAgilent Tech.トリプルクワッド質量分析計
7683B Series InjectorAgilent Tech.サンプルインジェクター
Heraeus Multifuge 3SR+Thermo ScientificCentrifuge with 10 ml tube rotor
液 細菌

参考文献

  1. Ruess, L., et al. Application of lipid analysis to understand trophic interactions in soil. Ecology. 86 (8), 2075-2082 (2005).
  2. Ruess, L., et al. Lipid composition of Collembola and their food resources in deciduous forest stands - Implications for feeding strategies. Soil Biology and Biochemistry. 39 (8), 1990-2000 (1990).
  3. Chamberlain, P. M., Bull, I. D., Black, H. I. J., Ineson, P., Evershed, R. P.

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再版と許可

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