14NH4+15NH4+분석을 기반으로 잠재적 DNRA 속도를 결정하는 일련의 방법이 자세히 제공됩니다.+ NH4+ 여러 단계를 통해 N2O로 변환하고 쿼드러폴 가스 크로마토그래피 - 질량 분석법을 사용하여 분석된다.
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방법 논문
14NH4+/15NH4+ N2O로순차적변환을 통한 분석 에 따른 암모늄에 대한 질산염 감소의 잠재적 비율 측정
이 논문에서
요약
초록
지상파에서 수생 생태계로 옮겨지는 지배적N종인 질산염(NO33−)의운명을 이해하는 것의 중요성은 산업화 이후 글로벌 질소 하중이 급격히 증가했기 때문에 증가하고 있다. 암모늄 (DNRA)과 탈질화에 대한 실질암염 감소는 호흡을 위해 NO3- NO3를 사용하는 미생물 과정입니다. 탈질에 비해 DNRA 활동의 정량적 결정은 제한된 범위까지만 수행되었습니다. 이것은 NO3에서DNRA의 중요성에 대한 이해가 충분하지 않은 것으로이어졌습니다 - 변환 및이 프로세스의 조절 요인. 이 논문의 목적은 환경 샘플에서 잠재적 DNRA 속도를 측정하기 위한 자세한 절차를 제공하는 것입니다. 간단히 말해서, 잠재적 DNRA 속도는 15 N 라벨 암모늄(15NH4+) 축적 속도15NO3- 추가 인큐베이션에서 계산 될 수있다. 15 본 논문에 기재된 14NH4+ 및 15NH4+ 농도의 결정은 다음 단계로 구성된다. 첫째, 샘플내의NH4+는 암모늄 염으로서 산성유리 필터에 추출및 갇혀 있다. 둘째, 갇힌 암모늄은 영출되어 NO3로산화됩니다- persulfate 산화를 통해. 셋째, NO3- N2O 환원 효소 결핍 된 탈모를 통해 N2O로 변환됩니다. 마지막으로, 변환된N2O는 이전에 개발된 쿼드러폴 가스 크로마토그래피-질량 분광법 시스템을 사용하여 분석된다. 우리는 소금 습지 퇴적물에이 방법을 적용하고 제안 된 절차가 이전에 설명 된 방법에 비해 간단하고 빠른 결정을 허용한다는 것을 보여 줌, 자신의 잠재적 인 DNRA 속도를 계산했다.
서론
질소 비료의 인공 합성 및 광범위한 응용 프로그램은 크게 글로벌 질소 주기를 혼란. 산업 이전1회이후 지상파에서 연안 시스템으로의 반응성 질소 전송이 두 배로 증가한 것으로 추정된다. 주어진 필드에 적용 된 비료의 상당 부분은 주로 NO3- 2로,강이나 지하수에 토양에서 멀리 세척된다. 이것은 식수 오염, 부영양화 및 저산소증의 형성과 같은 환경 문제를 일으키는 원인이 될 수 있습니다. NO3- 물 환경에서 생물학적 동화 및 다양한 미생물 경화 과정을 통해 생태계에서 제거되거나 유지됩니다. 탈질 및 anammox는 NO3에대한 주요 미생물 제거 과정으로 알려져있습니다 -. 탈옥은 NO3의미생물 감소-기체 N 제품 (NO, N2O 및 N2)유기 물질과 같은 전자 기증자의 산화와 결합하여 위에서 언급 한 문제의 위험을 감소시킵니다. Anammox는 또한 NO2에서N2를 생산하고- NH4+; 따라서 생태계에서 무기 N을 ....
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프로토콜
1. 기체 NH3를 정량적으로 포획하기 위한 PTFE 봉투 준비
- 알루미늄 호일의 작은 시트 (약 300mm x 450mm 크기, 에탄올로 닦아)의 작은 시트에 폴리테 트라플루오로틸렌 (PTFE) 테이프 (폭 25mm)의 60mm 조각을 놓습니다.
- 머플 로에서 450°C에서 유리 섬유 필터(직경 2.7 μm의 직경 10mm)를 450°C로 재처리합니다. 테이프의 긴 축의 중간점 위에 유리 섬유 필터를 조금 놓습니다(도1a).
- GF/D 필터의 중앙에 0.9-mol/L H2SO4의 20 μL을 발견하고, 평면 형 스탬프 핀셋과 직선 핀셋의 두 개의 핀셋을 사용하여 PTFE 테이프를 즉시 접습니다. 다음 단계인 1.4-1.7 단계는 그림 1에 표시되며 신속하게 수행해야 합니다.
- 도 1a에 표시된 점선에서 GF/D 필터 위에 PTFE 테이프를 뒤집어 도 1b에표시된 모양을 형성한다.
- 접힌 다음 핀셋으로 가장자리를 단단히 눌러 양면을 밀봉하십시오....
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결과
이 논문에 제시된 대표적인 결과는 염습지 퇴적물의 15N추적 실험에서 유래하였다. 일본 미야기현 케센누마시 무네 지역에서 2011년 동일본 대지진의 여파로 샘플링된 소금 습지가 새로 만들어졌습니다. 2017년 9월, 하조 와 조간 구역의 두 곳에서 표면 퇴적물(0-3cm)이 수집되었습니다. 첫째, 수집 직후, 퇴적물을 4mm 메쉬를 통해 체질되어 식물 뿌리, 껍질 파편 및 잔해를 제거하고 균질화했습니다. 샘플은 DNRA 분석이 수행될 때까지 4°C로 저장되었다.
15NO3에대한 배양 절차- 및 14NH4+ 및 15NH4+ 농도의 동시 결정은 프로토콜 섹션에 설명된 바와 .......
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토론
DNRA 분석을 위한 NH44+의 농도 및 동위원소 비율은 여러 가지 방법을 사용하여 정량화되었다. NH4+의 농도 및 동위원소 비율은 일반적으로 별도로 측정됩니다. NH4++ 농도는 전형적으로 자동분석기4,10,,15,,,16,,17을포함하는 색법 방법을 사용하여 측정된다. 동위원소 비율 측정은 분석을 위한 NH 44+ 변환, 트래핑 및 계측 방법에 따라 넓은 변동을 가집니다. 일반적인 방법은 다음과 같습니다.
(1) 샘플내의.......
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공개 사항
저자는 공개 할 것이 없습니다.
감사의 글
데이터 수집 및 프로토콜 개발을 도와주신 다나카 나오토에게 감사드립니다. 샘플 컬렉션은 JSPS KAKENHI 그랜트 넘버 17K15286에 의해 지원되었다.
....액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 15N-KNO3 | SHOKO SCIENCE | N15-0197 | |
| 15N-NH4Cl | SHOKO SCIENCE | N15-0034 | |
| 20mL PP 병 | SANPLATEC | 61-3210-18 | 입이 넓은 |
| 알루미늄 캡 | 마루에무 | 1307-13 | No. 20, 구멍 있는 |
| 붕산 | Wako | 021-02195 | |
| 원심분리기 | HITACHI | Himac CR21G II | |
| 탈산소 가스 압력 및 교체 인젝터 | SANSIN INDUSTRIAL | IP-12 | |
| 일회용 셀룰로오스 아세테이트 멤브레인 필터 | ADVANTEC | 25CS020AS | 기공 크기 0.22 &마이크로; m, 직경 25mm |
| 일회용 주사기 | Termo | SS-10SZ | 10mL |
| 일회용 주사기 | Termo | SS-01T | 1mL |
| Dulbecco 』 s 인산염 완충 식염수 (-) | NISSUI PHARMACEUTICAL | 5913 | |
| 기밀 주사기 | VICI Valco Instruments | 4075-15010 | 시리즈 A-2, 100 µ L |
| GC/MS | shimadzu | GCMS-QP2010ultra | |
| GF/D | Whatman | 1823-010 | 직경 10mm |
| 유리 바이알 | Maruemu | 0501-06 | 20mL |
| 그레이 부틸 고무 마개 | Maruemu | 1306-03 | No.20-S |
| H2SO4 | Wako | 192-04696 | 보증 시약 |
| K2S2O8 | Wako | 169-11891 | 질소 및 인 분석 등급 |
| KCl | Wako | 163-03545 | 보장 시약 |
| KNO3 | Wako | 160-04035 | 보장 시약 |
| NaOH | Wako | 191-08625 | 질소 화합물 분석 등급 |
| NH4Cl | Wako | 017-02995 | 보장 시약 |
| 플라스틱 원심분리기 튜브 | ASONE | 1-3500-22 | 50 mL, VIO-50BN |
| Pseudomonas chlororaphis subsp. aureofaciens | American Type Culture Collection (ATCC)ATCC | 13985 | 동결 건조, Pseudomonas aureofaciens |
| PTFE 밀봉 테이프 | Sigma-Aldrich | Z221880 | 너비 25 mm의 유형 변형 |
| 왕복 쉐이커 | TAITEC | 0000207-000 | NR-10 |
| 스크류 캡 시험관 | IWAKI | 84-0252 | 11mL |
| PTFE 라이닝 캡 | IWAKI | 84-0262 | |
| Tryptic Soy Broth | Difco Laboratories | 211825 |
참고문헌
- Gruber, N., Galloway, J. N. An Earth-system perspective of the global nitrogen cycle. Nature. 451 (7176), 293-296 (2008).
- Galloway, J. N., et al. The Nitrogen Cascade. Bioscience. 53 (4), 341-356 (2003).
- Rysgaard, S., Risgaard-Petersen, N., Sloth, N. P. Nitrification, denitrification, and nitrate amm....
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재인쇄 및 허가
