土壌中の微生物の残留決定のためのAldononitrile酢酸誘導体化グルコサミンとムラミン酸のGCベースの検出
Summary
我々は、グルコサミンや土壌から抽出されたムラミン酸のaldonitrile酢酸誘導体のGC-ベースの分析のためのメソッドがプロトコルを記述します。化学的機構の解明のために、我々はまた、デリバティブおよび電子イオン化により形成されるイオンフラグメントの構造を確認するための戦略を提示します。
Abstract
微生物を特徴付けるに定量的なアプローチは、生態系内の微生物の状態や機能の広範な理解のために重要である。微生物の分析のための現在の戦略は、従来の研究室文化に依存する技術と直接抽出し、特定のバイオマーカー1、2の決定に基づいて、それらの両方が含まれます。土壌に生息する微生物種の多様性の間でいくつかを培養し、その文化に依存する方法は重要なバイアス、バイオマーカー分析ではない制限を導入することができます。
これらのグルコサミン（最も豊富に存在する）と、ムラミン酸のグルコサミン、マンノサミン、ガラクトサミンとムラミン酸だけでなく生者と死者の微生物の質量の両方の対策として供されているが、（一意細菌細胞から）3土壌システムで最も重要な成分である、4。しかし、分析に関する知識の欠如は、科学的なピア間の幅広い普及を制限します。すべてのEXIの間で分析方法刺す、GCベースの分析に続いてaldononitrileに誘導体化アセテートは良い最適のバランス精度に関してオプション性、感度、シンプルさ、優れたクロマトグラフ分離、およびサンプル·ストレージ·5時の安定性として浮上している。
ここでは、aldononitrile酢酸への変換後の土壌からのグルコサミンとムラミン酸の信頼性が高く、比較的単純な分析のための詳細なプロトコルを提示します。酸分解、サンプル精製、誘導体化とGC決定：プロトコルは、主に4つのステップで構成されています。ステップバイステップの手順は、前者の刊行物6,7に応じて変更されています。加えて、我々は電子イオン化により形成される構造誘導体の分子イオンを検証するための戦略とそのイオンの断片を提示します。我々はaldononitrile酢酸誘導体、グルコサミンとMURの分子量を決定するためにGC-EI-MS-SIM、LC-ESI-TOF-MSおよび同位体標識試薬を適用しアミック酸、我々は、各デリバティブ8のイオンフラグメントを調べるためのイオンスペクトルの同位体で標識した誘導体の質量シフトを使用していました。理論的な解明に加えて、分子の誘導体のイオンとそのイオンフラグメントの検証では、生物地球化学的研究9、10に、これらのバイオマーカーのδ13 Cまたはイオンフラグメントを使用して研究者に有用であろう。
Protocol
Discussion
aldononitrile酢酸誘導体、グルコサミンおよびムラミン酸の分析のための提示GCベースの方法は、土壌から抽出されたこれらのアミノ糖を定量するため、比較的迅速な方法を提供する。誘導体は化学的に安定であり、1回の分析で決定することができます。メソッドは、土壌サンプルに限定されるものではなく、非土壌マトリックスからのサンプルに簡略化することができます。
<p class="jove_con…Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この作品は、DOE五大湖バイオエネルギー研究センター（DE-FC02-07ER64494 DOE科学BERオフィス）からの補助金によってサポートされていました。我々はプロトコルを完成させる上で有用な技術的な議論と貴重なコメントのための博士旭東張と彼のグループのメンバーに感謝しています。
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 | Type |
| 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 |
References
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