Summary

토양에 미생물 잔류 결정을위한 Aldononitrile 아세트산 Derivati​​zed 글루코사민과 Muramic 산성의 GC 기반 탐지

Published: May 19, 2012
doi:

Summary

우리는 글루코사민과 흙에서 추출한 muramic 산성의 aldonitrile 아세트산 유도체의 GC-기반의 분석을위한 메소드 프로토콜을 설명합니다. 화학적 메커니즘의 해설 들어, 우리는 또한 유도체와 전자 이온화 따라 형성된 이온 조각의 구조를 확인하기위한 전략을 제시한다.

Abstract

특성화 미생물에 대한 양적 접근 방식은 생태계 내에서 미생물의 상태와 기능의 폭넓은 이해를위한 열쇠입니다. 미생물 분석을 위해 현재의 전략은 전통적인 실험실 문화에 종속적인 기술과 직접 추출 및 특정 생체 1, 2의 결정을 바탕으로 이들을 모두 포함합니다. 흙을 거주 미생물 종의 다양성 가운데 몇몇은 배양해 때문에 문화 종속적인 방법은 상당한 편견, biomarker 분석의 부재 제한을 소개합니다.

글루코사민, mannosamine, galactosamine 및 muramic 산성이 잘 토양 시스템 3의 가장 중요한 성분은 이러한 글루코사민 (가장 풍부)와 muramic 산성 (고유 세균 세포에서)으로 인해 생활과 죽은 미생물의 질량 모두 대책을 역임했습니다 4. 그러나 분석에 대한 지식의 부족은 과학적인 또래 간의 폭넓은 보급을 제한합니다. 모든 exi 중에서aldononitrile로 derivatization를 분석 방법을 아프게하는 것은 GC 기반의 분석을 다음 acetates 최적의 정밀도를 균형에 관하여 좋은 옵션으로 떠오르고, 감도, 단순, 샘플 보관 5시 좋은 색층 분리, 안정성.

여기서는 aldononitrile의 acetates에 대한 그들의 변환 후 토양에서 글루코사민과 muramic 산성의 안정적이고 비교적 간단한 분석을 위해 상세한 프로토콜을 소개합니다. 프로토콜은 주로 4 단계를 구성되어 산성 소화, 샘플 정제, derivati​​zation 및 GC 결정합니다. 단계별 절차는 옛 간행물 6, 7에 따라 수정됩니다. 또한 구조적으로 전자 이온화에 따라 형성 유도체와 그 이온 조각의 분자 이온의 유효성을 검사하기위한 전략을 제시한다. 우리는 aldononitrile 아세테이트 derivati​​zed 글루코사민과 mur의 분자량을 결정하기 위해 GC-EI-MS-SIM, LC-ESI-TOF-MS 및 isotopically 분류된 시약을 적용amic 산은, 우리는 각 파생 상품 8 이온 조각을 조사하기 위해 이온 스펙트럼에서 동위 원소 라벨이 표시된 파생 상품의 대량 교대를 사용했습니다. 이론적 해설과 더불어, 파생 및 이온 조각의 분자 이온의 유효성 검사 δ 13 C 또는 biogeochemical 연구 9, 10에서 이러한 생체 이온 조각을 사용하여 연구자에게 도움이 될 것입니다.

Protocol

1. 샘플 준비 및 산성 추출 동결 건조 토양 샘플 필드 컬렉션 후. 볼 밀, 토양 연삭기, 또는 박격포와 유봉을 사용하여 토양 샘플을 갈아서하고 homogenize. 25 ML의 가수 분해 플라스크에 토양 샘플을 (> 0.3 MG N을 포함)의 무게. 각 가수 분해 플라스크에 10 ML 6M HCL을 추가 단단히 N 2 flasks의 가스, 뚜껑을 채운다. 자동 타이머 스위치를 사용하여 8 시간 105 ° ?…

Discussion

aldononitrile 아세트산 derivati​​zed 글루코사민과 muramic 산성의 분석을 위해 제시 GC 기반 방식은 토양에서 추출한 이러한 아미노산 설탕을 계량하기 위해 비교적 빠른 방법을 제공합니다. 파생 상품은 화학적으로 안정, 한 분석에서 확인할 수 있습니다. 방법은 토양 샘플에 국한되지 않고, 비 토양 매트릭스에서 샘플에 대해 간단하게 할 수 있습니다.

이 방법에 사용되는 진공 …

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 작품은 검사서 오대호 Bioenergy 연구 센터 (DE-FC02-07ER64494 과학 검사서 BER 사무실)에서 교부금에 의해 지원되었다. 우리는 박사 Xudong 장 및 프로토콜을 마무리 유용한 기술적인 토론과 소중한 의견에 대한 자신의 그룹 회원들에게 감사를드립니다.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number
Muramic acid Sigma-Aldrich M2503-25MG
D-(+)-glucosamine hydrochloride Sigma-Aldrich G1514-100G
N-methyl-D-glucamine Sigma-Aldrich M2004-500G
Myo-inositol Fisher Scientific A307003G025
Methanol (dry) Acros organics AC326950010
4-dimethylamino-pyridine Acros organics AC148270050
Ethyl acetate VWR International BJGC100-4
Hydroxlamine hydrochloride Fisher Scientific H330-100
Pyridine Fisher Scientific P368-500
Acetic anhydride Fisher Scientific A10-100
Dichloromethane (Methylene chloride) Fisher Scientific D37-500
Hexane Fisher Scientific H303-4
Hydrochloric acid (6M) Fisher Scientific S456-4
Hydroxylamine hydrochloride-15N Icon services IN5280
Acetic anhydride-2H (D6C4O3) Acros organics AC174670050
D-glucose-U-13C Cambridge isotope lab CLM-1396-1
Ammonium sufate-15N Cambridge isotope lab NLM-713-1
     
Name of the equipment Company Tipo
Rapid-Vap LabConco 790002
Vacum pump KNF Neuberger D-79112
Hydrolysis flask Fisher Scientific 06 423A
Derivatization microvial Fisher Scientific 06-100E
GC Hewlett-Packard 6890
MS Hewlett-Packard 5972
LC-ESI-TOF-MS Agilent An Agilent 1200 series HPLC system coupled to an Agilent LC/MSD-TOF

Referências

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Citar este artigo
Liang, C., Read, H. W., Balser, T. C. GC-based Detection of Aldononitrile Acetate Derivatized Glucosamine and Muramic Acid for Microbial Residue Determination in Soil. J. Vis. Exp. (63), e3767, doi:10.3791/3767 (2012).

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