동물 향 신호 샘플링 및 분석

Summary

우리는 동물 통신에서 어떻게 사용될 수 있는지 이해하기 위해 악취 신호를 샘플링하고 분석하기위한 효과적인 방법론을 개발했습니다. 특히, 우리는 동물 냄새와 향기 표시의 휘발성 성분을 분석하기 위해 가스 크로마토그래피 질량 분석과 결합 된 헤드 스페이스 고체 위상 미세 추출을 사용합니다.

Abstract

우리는 가스 크로마토그래피 질량 분광법과 결합된 헤드스페이스 고형 마이크로추출을 사용하여 악취 신호를 샘플링하고 분석하기 위한 효과적인 방법론을 개발하여 동물 통신에 어떻게 사용될 수 있는지 를 이해했습니다. 이 기술은 시료내의 성분의 분리 및 잠정적인 식별을 가능하게 함으로써 악취 분비물의 휘발성 성분의 반정적 분석을 가능하게 하고, 피크 면적 비율의 분석은 신호에 관여할 수 있는 화합물을 나타낼 수 있는 추세를 찾아낸다. 이 현재 접근 방식의 주요 강점은 분석할 수 있는 샘플 유형의 범위입니다. 복잡한 시료 준비 또는 추출에 대한 필요성의 부족; 혼합물의 성분을 분리하고 분석하는 능력; 검출된 구성 요소의 식별; 및 검출된 구성 요소에 대한 반정적 및 잠재적으로 정량적 정보를 제공하는 기능. 방법론에 대한 주요 제한사항은 샘플 자체와 관련이 있습니다. 특정 관심의 구성 요소는 휘발성이 있기 때문에, 이들은 쉽게 손실 될 수 있기 때문에, 또는 그들의 농도 변경, 샘플 저장 및 수집 후 적절 하 게 전송 하는 것이 중요 하다. 이는 또한 샘플 저장 및 운송 조건이 상대적으로 비용이 많이 든다는 것을 의미합니다. 이 방법은 다양한 샘플(소변, 대변, 모발 및 향기-동맥 냄새 분비물 포함)에 적용될 수 있다. 이러한 냄새는 다양한 행렬에서 발생하는 복잡한 혼합물로 구성되므로 개별 성분을 분리하고 생물학적 관심의 화합물을 추출하는 기술의 사용이 필요합니다.

Introduction

동물^1의후각 신호를 뒷받침하는 화학적 변화에 대해서는 거의 알려져 하지 않으며, 악취^2의휘발성 화학 프로파일을 기록하고 정량화하는 방법론적 과제도 알려져 있다. 매우 복잡 한 작업 하는 경우 몇 가지 잠재적인 함정이 있다, 화학 행렬; 여기에는 악취 샘플을 샘플링하고 분석할 때^3이포함됩니다.

울버햄프턴 대학교로잘린드 프랭클린 과학 센터에서 우리는 동물들이 어떻게 사용될 수 있는지 이해하기 위해 냄새와 향기 를 분석하고 있습니다. 우리는 반화학과 행동 생태학, 내분비학 및 세포학을 결합하여 동물 통신에서 후각 신호가 수행하는 역할에 대한 이해를 향상시킵니다.

우리는 방법론을 개발한 다음 여러 비인간 영장류 (즉, 여우원숭이, 빨간 주름 여우원숭이, 일본 원숭이, 올리브 개코원숭이, 침팬지) 및 기타 포유동물 (즉, 고양이, 소)을 포함한 다양한 종의 냄새와 표시를 분석했습니다. 소변, 대변, 모발 및 향기 냄새 분비물 등 다양한 샘플을 수집하고 분석했습니다. 이러한 냄새와 향기 마크는 화합물의 복잡한 혼합물로 구성되므로 분석에 사용되는 모든 방법론은 일종의 분리 기술을....

Protocol

1. 샘플 컬렉션

1. 다음 중 하나인 샘플 냄새는 다음과 같습니다.
   1. 멸균 필터 용지(예: 향기-동맥 냄새 분비물)에 향기 표시를 통해 습관적인 연구 과목(예: 동물원 영장류)에 의해 자발적으로 풀어놓거나 바이알(예: 소변)으로 직접 수집합니다.
   2. 양성 강화 훈련을 사용하여 훈련 연구 과목 후 멸균 면봉을 문질러 수집합니다.
   3. 연구 과목의 세면봉후 멸균 면봉을 문질러 수집합니다.
2. 샘플을 멸균 10mL 나사로 덮인 투명 유리 바이알에 넣고 FTFE/실리콘 셉타를 통합한 나사 토핑 캡으로 밀봉합니다. 즉시 -20 °C에 저장합니다.
   참고: 니트릴 장갑과 같은 깨끗한 개인 보호 장비를 사용하는 것이 중요합니다. 자주 변경합니다. 샘플 및 바이알과의 직접적인 피부 접촉을 피하십시오. 새로운 바이알을 사용하는 것이 좋습니다. 그러나 사용되는 바이알의 경우 바이알을 미리 청소한 다음 동일한 프로토콜을 사용하는 것이 중요합니다.
3. 향기 표시를 수집할 때마다 환경 공백을 가져 가라. 예를 들어 샘플링 미디어(예: 필터 용지 또는 면봉)와 샘플링이 수행되는 동안 환경에 노출되는 헤드스페이스 바이알을 수집합니다.

2. 샘플 준비<....

Results

이 프로토콜에 따라, 우리는 잠정적으로 적혈구 여우원숭이(바레시아 variegata rubra)에의해 필터 종이에 자발적으로 방출 된 14 개의 아노 생식기 향기 마크의 분석에서 총 32 휘발성 화학 화합물을 식별하고 신호기^(12)의특징과 냄새 프로파일을 비교하였다. 탄화수소, 테르펜, 테르펜 알코올 및 케톤과 같은 자연적으로 발생하는 휘발성 화합물은 이러한 프로파일 내에 존재했으며 이전에 다른 동물 종의 적합성에 대한 성 페로몬 및 단서 역할을 하는 것으로 밝혀진 화합물을 포함시켰습니다. 잠정적으로 확인된 화합물은 표 1에나열됩니다. 대표적인 크로마토그램(대조군에서 1개, 여우원숭이 향마크로부터 1개)이 도 1에도시되어 있다. 구성 요소의 수와 상대적 풍부는 샘플에서 샘플마다 다른 연구 과목에 걸쳐 다양합니다. 그러나, 6개의 화합물(벤잘데히드, 2-에틸-1-헥사놀, p-크레솔, 시스-.......

Discussion

샘플 수집 시 생성된 환경 제어와 시스템 블랭크 모두 제어 샘플의 사용은 향기 마크 샘플을 해석하는 데 매우 중요합니다. 샘플링 환경이나 기악 시스템에 기인하는 모든 피크는 관심 의 피크만 해석에 포함되도록 향기 표시 샘플에서 제외해야합니다. 이러한 컨트롤은 계측의 '상태'를 평가하고 모니터링하는 역할도 할 수 있습니다.

프로토콜에는 각 추출 전후에 섬유를 조절하는 단계가 포함되어 있습니다. 이는 자동 샘플러를 사용하여 쉽게 이루어지며 샘플에서 샘플로의 교차 오염이 없음을 보장합니다.

방법론에 대한 주요 제한사항은 샘플 자체와 관련이 있습니다. 수집 후 적절하게 저장되고 전송되는 것이 중요합니다. 특정 관심의 구성 요소는 휘발성이며, 이들은 쉽게 손실 될 수 있습니다, 또는 농도 변경. 현재 샘플은 일반적으로 -20°C에서 냉동 저장 및 전송됩니다. 그 결과 이러한 샘플의 저장 및 운송에 상당한 비용이 소요됩니다. 분석을 위해 .......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
10mL 오토샘플러 바이알	Agilent	5188-5392	18mm 바이알 캡이 있는 10ml 스크류탑 바이알
	Agilent	8010-0139	마그네틱 with PTFE/실리콘 격막
오토샘플러 Agilent		GC120 PAL 오토샘플러
모세관 컬럼	Agilent	HP5-MS	30 m x 0.25 mm; 0.25 µ m
데이터 분석 소프트웨어			Agilent-ChemStation
가스 크로마토그래프	Agilent	7890B
입구 격막	Agilent	5182-3442	Merlin microseal
질량 선택 검출기	Agilent	5977A
보고 소프트웨어		Microsoft-Excel
Spectral 라이브러리	NIST	-	NIST/EPA/NIH 질량 스펙트럼 라이브러리
스펙트럼 라이브러리 검색 프로그램	NIST-MS		검색 v.2.2
비분할 입구 라이너	Agilent	5190-4048
SPME 섬유	Agilent	SU57345U	65 µ m PDMS/DVB 파이버