أخذ العينات وتحليل إشارات رائحة الحيوان

الدور الذي تلعبه رائحة في الاتصالات الحيوانية حاليا التقليل من شأنها وحتى غير مدروسة. ولا يعرف على وجه الخصوص سوى القليل جدا عن التغيرات الكيميائية التي تقوم عليها الإشارات الشمية في الحيوانات بما في ذلك البشر. ويرجع ذلك أيضا إلى التحديات المنهجية، وتسجيل وقياس المركبات الكيميائية من الروائح التي تستخدمها الحيوانات للتواصل.

هناك العديد من التحديات المحتملة عند العمل مع الخلائط الكيميائية المعقدة للغاية وتشمل هذه أيضا عند أخذ العينات وتحليل عينات الرائحة. نحن نجري تحليل الروائح التي تستخدمها الحيوانات من أجل فهم كيف يمكن استخدامها من قبلهم عندما يتواصلون بين بعضهم البعض. جمعنا بين الكيمياء الخلوية والغدد الصماء الحيوية وعلم الخلايا لتحسين فهمنا للدور الذي تلعبه الرائحة في التواصل الحيواني.

لمنهجيتنا الحالية في ولفرهامبتون، اعتمدنا تقنية الهيكل المجهري للمرحلة الصلبة Headspace مقرونة قياس الطيف الكتلي الكروماتوغرافيا الغازية، التي بنيت على وغير مرئي من المنهجية تستخدم في الماضي. يتم جمع عينات من الروائح في واحدة من الطرق التالية. واحد، صدر تلقائيا عينة الروائح من مواضيع الدراسة معتادة.

على سبيل المثال، تجمع الرئيسيات في حديقة الحيوان إفرازات رائحة الغدة المعطرة عن طريق وضع علامات على ورق التصفية العقيم أو عينات البول مباشرة في قوارير. اثنين، بعد تدريب مواضيع الدراسة باستخدام التعزيز الإيجابي جمع إفرازات رائحة عن طريق فرك لمحة رائحة مع مسحات القطن المعقمة. ثلاثة، بعد التخدير من المواضيع الدراسة جمع إفرازات رائحة عن طريق فرك الغدد رائحة مع مسحات القطن العقيمة، عن طريق عينات في العقيمة 10 ملليلتر المسمار توج، قوارير زجاجية واضحة وختم مع قبعات المسمار تصدرت دمج P T F E قطاع السيليكون.

تخزين القنينات على الفور في ناقص 20 درجة مئوية. لاحظ أنه من الضروري استخدام معدات الحماية الشخصية النظيفة مثل قفازات النتريل أثناء أخذ العينات. تغيير القفازات في كثير من الأحيان تجنب الاتصال المباشر الجلد مع العينات والقنينات.

ويفضل استخدام قوارير جديدة. ومع ذلك ، في حالة استخدام القنينات ، من الضروري تنظيف القنينات مسبقا ، ثم استخدام نفس البروتوكول. خذ الفراغات البيئية في كل مرة يتم فيها جمع علامات الرائحة.

القيام بذلك عن طريق تعريض ورقة تصفية غير المستخدمة أو مسحة القطن والقنينات للبيئة أثناء أخذ العينات. يتم إعداد العينات في الميدان. لرائحة ورقة تصفية ملحوظ قطع ما يقرب من 10 ملليمتر مربع من الورق ومكان في المسمار 10 ملليلتر تصدرت قارورة مساحة الرأس.

لمسحة، وقطع رئيس مسحة في نهاية رمح مسحة ومكان في قارورة مساحة الرأس. بعد أن يتم إعداد كل عينة التخلص من أو تنظيف استخدام شفرة لقطع وسائل الإعلام أخذ العينات، مع مسح مضاد للبكتيريا المناسبة و أو الكحول والجافة جيدا. تخزين جميع العينات في ناقص 20 درجة مئوية.

علما، ينبغي تخزين عينات في ناقص 20 درجة مئوية ومع ذلك، في مخزن الحقل في أدنى درجة حرارة ممكنة ونقلها إلى ناقص 20 درجة مئوية في أقرب فرصة. قبل التحليل إزالة عينات من الثلاجة ويسمح للمشي بشكل طبيعي لدرجة حرارة الغرفة لمدة ساعة واحدة على الأقل. إعداد الأساليب التحليلية على GCMS كما يلي لظروف تحليل SPMS اتبع توجيهات الشركة المصنعة لحالة ألياف SBME قبل الاستخدام الأول.

من الضروري أن يتم تثبيت تجميع SBME بشكل صحيح في العينات التلقائية ومحاذاته إلى وحدة تكييف الألياف العينات التلقائي ومنفذ مدخل GC. محاذاة غير صحيحة يمكن أن يؤدي إلى تلف أو تدمير الألياف Sbme. تأكد من تشغيل إمدادات غاز الجثم إلى وحدة تكييف الألياف.

لتحسين بين تناسق وقت الاحتفاظ بالعينة، الأسلوب التحليلي هو وقت الاحتفاظ مؤمن إضافة قوارير العينة إلى علبة العينات التلقائي وضع قارورة فارغة مساحة الرأس لتكون بمثابة نظام فارغ في الموضع الأول من علبة العينات التلقائي. ضع البيئة فارغة في الموضع الثاني ثم ضع كافة العينات المتبقية للتحليل في المواقف اللاحقة من علبة العينات التلقائي. إنشاء تسلسل تحليلي لتحليل كل عينة داخل علبة العينة.

في الشاشة الرئيسية صياد الشامل، حدد تسلسل شريط القائمة ومن ثم تحميل تسلسل من القائمة المنسدلة. سيتم عرض جدول تسلسل فارغ إكمال جدول التسلسل لكافة الفراغات والعينات عن طريق إدراج المعلومات المناسبة حفظ كجدول تسلسل المكتملة. ملاحظة، المعلومات الدقيقة لجدول التسلسل سوف تعتمد على المختبرات تنسيق الجدول.

تتضمن المعلومات الدنيا عادة عينة نوع نموذج الاسم وموقع الملف وطريقة تحليل الأرقام وموقع ملف البيانات وتخصيص اسم اسم ملف بيانات يطابق اسم العينة القديمة معالجة البيانات المستقبلية. يمكن إضافة عينات إضافية إلى التسلسل أثناء التحليل. قم بتشغيل التسلسل بتحديد تسلسل من شريط القوائم ثم قم بتشغيل التسلسل.

بعد تحليل عاد عينات إلى الثلاجة في أقرب وقت ممكن. ملاحظة، قد يكون من الممكن إعادة العينات. ولكن تجدر الإشارة إلى أن بعض المكونات المتطايرة قد تكون استخرجت تماما أثناء التحليل الأولي وبعض المركبات قد تكون خضعت للتحلل الحراري والبكتيري عند 40 درجة مئوية.

وبالتالي، فإن النتيجة في اللونية قد لا تكون ممثلة تماما لوضع علامات رائحة الأصلي. ويشمل تحليل البيانات الأولية دمج الكروماتوجرامات للحصول على بيانات وقت الاحتفاظ ومساحة الذروة إلى جانب تحديد مؤقت للقمم باستخدام برامجيات محطة كام وقواعد بيانات الطيف الكتلي المتداخل. ويمكن إجراء تحليل البيانات إما يدويا أو بطريقة شبه آلية.

إذا تم استخدام الأسلوب شبه الآلي ثم أنه من المفيد في بعض الأحيان لإجراء درجة من التحليل اليدوي للبيانات للتحقق من تحديد الهوية المؤقتة. لبدء تحليل البيانات افتح ملف البيانات بالنقر فوق الملف المناسب في شريط التنقل الأيسر. سيتم عرض إجمالي لون الأيوني TIC في النافذة العلوية لشاشة تحليل البيانات.

لدمج TIC باستخدام متكامل RTE، حدد أولا اللوني من شريط القوائم ثم حدد التكامل من القائمة المنسدلة يفتح مربع منبثق واختر مدمج RTE. العودة إلى القائمة اللونية والآن حدد دمج. لضبط معلمات التكامل بحيث تتكامل القمم أو إلى أكبر من ثلاثة أضعاف ضوضاء الأساس، حدد مرة أخرى اللوني من شريط القوائم ثم معلمات تكامل إشارة MS من القائمة المنسدلة.

في مربع المنبثقة، ضبط منطقة الذروة الحد الأدنى حسب الاقتضاء 1.0 تنتج نتائج مقبولة في الأمثلة لدينا. لتحديد القمم وإنشاء تقرير موجز، حدد تصدير التقارير من شريط القوائم ثم تقرير نتائج البحث في المكتبة إلى XLS. ملاحظة، يجب أن تكون المكتبات الطيفية التي سيتم البحث فيها مع عدد مطابقات المكتبة التي سيتم عرضها محددة مسبقا داخل البرنامج قبل إجراء بحث في المكتبة.

يحتوي تقرير جدول البيانات الناتج على بيانات تكامل لكل ذروة ومطابقة مكتبة طيفية مبدئية لتعيين الهوية. عادة ما يجب أن تكون جودة المكتبة أو تطابق المكتبة أكبر من 80 لقبول التعريف المؤقت. حفظ جدول البيانات.

لتحديد الذروة مباشرة من TIC، اختر ذروة الاهتمام. إذا كانت الذروة صغيرة في التكبير عن طريق رسم مربع حول الذروة، عن طريق الضغط على زر الماوس الأيسر إلى أسفل تمتد مربع فوق الذروة والإفراج عن زر الماوس. ضع خط المؤشر بحيث يكون في أعلى نقطة من الذروة أو بعد ذلك مباشرة.

انقر نقرا مزدوجا، وسوف يظهر زر الماوس الأيمن والطيف الشامل لذروة في النافذة المنخفضة من شاشة تحليل البيانات. للبحث في مكتبة طيفية، حرك المؤشر في أي مكان في النافذة الطيفية وانقر نقرا مزدوجا فوق زر الماوس الأيمن ستظهر نتائج بحث المكتبة في نافذة جديدة. لإزالة الضوضاء الخلفية من طيف من الاهتمام أولا، انقر نقرا مزدوجا فوق زر الماوس الأيمن على الذروة في السؤال ثم انقر فوق زر الماوس اليد اليمنى في منطقة مع عدم وجود قمم مباشرة أمام ذروة الاهتمام انقر على زر طرح في شريط القائمة أو حدد اللوني لشريط القائمة ومن ثم طرح الأطياف من القائمة المنسدلة.

سيتم عرض الطيف المطروح في النافذة السفلية لشاشة تحليل البيانات، كما سيتم عرض شرطة بجانب بيانات المسح الضوئي في رأس النافذة. بعد هذا البروتوكول ، حددنا مؤقتا ما مجموعه 32 مركبا كيميائيا متقلبا من تحليل 14 علامة رائحة الأعضاء التناسلية التي تم إطلاقها تلقائيا على ورق التصفية بواسطة الليمور الأحمر وقارننا ملامح الرائحة مع ميزات الإشارات التي تحدث بشكل طبيعي المركبات المتطايرة مثل الهيدروكربونات والتيربينات والكحولات التوربين والكيتونات الموجودة داخل هذه الملفات وتشمل المركبات التي تم العثور عليها سابقا لتكون بمثابة هرمونات جنسية وإشارات إلى اللياقة البدنية في أنواع الحيوانات الأخرى. 10- وترد المركبات التي تم تحديدها بصورة مؤقتة في الجدول الأول.

وتظهر الكروماتوجرامات التمثيلية واحدة من عنصر تحكم وواحدة من علامة رائحة ليما في الشكل الأول. وتباين عدد المكونات ووفرتها النسبية من عينة إلى عينة عبر مواضيع دراسية مختلفة. ومع ذلك، كانت ستة مركبات تحمل علامة A إلى F على الرسم اللوني موجودة في جميع العينات.

وكانت هذه المركبات على التوالي الانحناءات إلى الارتفاع إلى جزيرة E واحد سداسية بارامنتا ستة بارامنتا اثنين من ثمانية صبغة واحدة اثنين من الصنوبر أربعة وبينتوديكان. وتشير نتائج هذه الدراسة إلى أن الليمور الأحمر يستخدم علامات مرسلة لنقل معلومات عن الجنس وعمر الإناث دون وسم الأعضاء التناسلية التي تلعب دورا في التواصل الاجتماعي الجنسي. وكانت النتيجة التمثيلية الأخرى بعد استخدام هذا البروتوكول دراستنا لإعلان الخصوبة من قبل الزيتون الإناث.

حددنا ما مجموعه 74 مركبا متطايرا من تحليل 395 عينة رائحة مهبلية من البابون. وشملت هذه مجموعة من المركبات المتطايرة ذات الرائحة الطبيعية مثل الكيتونات والكحول والألدهيدات والتربينات والأحماض الدهنية المتطايرة والهيدروكربونات. وتظهر في الشكل الثاني مخططات لونية نموذجية تستخدم لمقارنة عينات رائحة المهبل الفارغة من القزم والإناث من البابون من الفترات الخصبة وغير الخصبة.

نحن ندرس العلاقات بين ملامح رائحة المهبل والتقبل الجنسي للقرود الإناث. أظهرت نتائجنا أن الكمية الإجمالية للرائحة المهبلية تختلف مع الخصوبة مما يشير إلى أن الرائحة قد تلعب دورا في الإشارة إلى خصوبة البابون الأنثوي. وجدنا أيضا اختلافات في رائحة المهبل بين أنواع المجموعات ولكن لم نتمكن من التمييز بين آثار تكوين المجموعة ، والشوائب في سن الإناث.

وهي المزايا المشتركة لأخذ العينات واستخدام نظام إدارة الشهادات. حتى باستخدام الفضاء الرأس الصلبة المرحلة الصغرى استخراج تمكن مجموعة واسعة من عينات مختلفة ليتم تحليلها باستخدام GCMS. نحن قادرون على فصل مكونات هذه العلامات المعقدة ومن ثم تحديد كل من تلك المكونات الفردية باستخدام مطياف الكتلة.

وبعد ذلك ، فإن التقنية المشتركة بأكملها قوية جدا وتعطينا الكثير من المعلومات حول علامات الرائحة هذه ، والتي كانت في الماضي ستكون هناك الكثير من استخراج إعداد العينة المطلوبة لتكون قادرة على الحصول على النتائج.