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关键词：
电解水;制氢;酸性离子液体;催化活性;活化能
发表时间：
2017-02-07 16:50:18
枯草芽孢杆菌代谢组样品前处理方法的比较研究_王洪彬
SDY | -> | 420| 0| 0.94209MB |代谢组学;枯草芽抱杆菌;气相色谱领谱联用;前处理
微生物代谢组学旨在分析微生物体系中所有的代谢物。由于代谢物结构的多样性及其浓度分布范
围的宽广性，检测尽可能多的代谢物及其含量始终是一个巨大的技术挑战[D.zl。尽管代谢组分析技术
近年来获得了快速发展[Cs - s7，但是在代谢组样品制备环节仍然存在诸多问题Cs-of。代谢组学分析技术
主要包括核磁共振(NMR)、气相色谱领谱联用(GC }VI S)和液相色谱领谱联用(LC }VIS)技术。NMR技
术具有样品处理简单、样品破坏性小等优点，但是相比质谱技术灵敏度较低，检测动态范围比较窄。LC-
MS技术的代谢物适合范围广，可以与多种质谱联用，灵活性和普适性好，但是缺乏完备成熟的标准谱图
库，难以高效准确地鉴定代谢物。采用GC }VIS技术，难挥发性样品需要衍生化，样品处理相对繁琐，但
是其有最完整的标准图库，代谢物谱图可检索性较强，定性鉴定方便，因此在代谢组学研究中应用广泛。
基于GC }VIS的代谢组学分析方法，其样品前处理环节包括淬灭、破碎提取和衍生等步骤，各个步骤
对分析质量都有较大的影响。理论上，一种代谢组样品处理方法无法适合于所有种类的的微生物，因
为不同种类微生物的细胞结构不同。目前，关于微生物代谢组研究有许多报道，但所采用的样品处理
方法在细胞淬灭、破碎和衍生化等步骤存在诸多差异。如在样品淬灭环节采用不同的溶剂，主要是
60%甲醇或者在60%甲醇中添加一定比例的盐Dz-ial。液氮冷冻也是细胞淬灭的常用方法〔i al，但主要
用于动植物组织样品的处理，由于该法无法分开胞内外物质，因此不适于微生物代谢组的研究。细胞破
碎方法，主要有珠磨法、超声破碎法和液氮研磨法等os.}6}。在样品衍生化环节可以采用不同的衍生试
剂，其中Obis巨甲基硅烷」三氟乙酸盐( MSTFA)作为衍生剂使用比较广泛，文献报道中其衍生时间不
尽相同[i}-zil
枯草芽抱杆菌是一种重要的工业微生物Czzl，广泛应用于蛋白酶和淀粉酶等酶制剂的生产、废水处
理、饲料和益生菌行业，同时它也是基础研究领域重要的模式微生物，常用于研究芽抱的形成机制。因
此，枯草芽抱杆菌代谢组学研究具有重要意义，但目前有关其代谢组学的研究报道较少，在Meyer等Cz37
对枯草芽抱杆菌的代谢组分析研究中，并没有对前处理方法展开深入研究。哪些方法更适合于工业微
生物枯草芽抱杆菌的研究并没有相关的研究报道。本研究在淬灭、破碎提取和衍生3个重要环节对样
品前处理方法进行了比较研究，确定最适合枯草芽抱杆菌的代谢组学研究的样品前处理方法，为枯草芽
围的宽广性，检测尽可能多的代谢物及其含量始终是一个巨大的技术挑战[D.zl。尽管代谢组分析技术
近年来获得了快速发展[Cs - s7，但是在代谢组样品制备环节仍然存在诸多问题Cs-of。代谢组学分析技术
主要包括核磁共振(NMR)、气相色谱领谱联用(GC }VI S)和液相色谱领谱联用(LC }VIS)技术。NMR技
术具有样品处理简单、样品破坏性小等优点，但是相比质谱技术灵敏度较低，检测动态范围比较窄。LC-
MS技术的代谢物适合范围广，可以与多种质谱联用，灵活性和普适性好，但是缺乏完备成熟的标准谱图
库，难以高效准确地鉴定代谢物。采用GC }VIS技术，难挥发性样品需要衍生化，样品处理相对繁琐，但
是其有最完整的标准图库，代谢物谱图可检索性较强，定性鉴定方便，因此在代谢组学研究中应用广泛。
基于GC }VIS的代谢组学分析方法，其样品前处理环节包括淬灭、破碎提取和衍生等步骤，各个步骤
对分析质量都有较大的影响。理论上，一种代谢组样品处理方法无法适合于所有种类的的微生物，因
为不同种类微生物的细胞结构不同。目前，关于微生物代谢组研究有许多报道，但所采用的样品处理
方法在细胞淬灭、破碎和衍生化等步骤存在诸多差异。如在样品淬灭环节采用不同的溶剂，主要是
60%甲醇或者在60%甲醇中添加一定比例的盐Dz-ial。液氮冷冻也是细胞淬灭的常用方法〔i al，但主要
用于动植物组织样品的处理，由于该法无法分开胞内外物质，因此不适于微生物代谢组的研究。细胞破
碎方法，主要有珠磨法、超声破碎法和液氮研磨法等os.}6}。在样品衍生化环节可以采用不同的衍生试
剂，其中Obis巨甲基硅烷」三氟乙酸盐( MSTFA)作为衍生剂使用比较广泛，文献报道中其衍生时间不
尽相同[i}-zil
枯草芽抱杆菌是一种重要的工业微生物Czzl，广泛应用于蛋白酶和淀粉酶等酶制剂的生产、废水处
理、饲料和益生菌行业，同时它也是基础研究领域重要的模式微生物，常用于研究芽抱的形成机制。因
此，枯草芽抱杆菌代谢组学研究具有重要意义，但目前有关其代谢组学的研究报道较少，在Meyer等Cz37
对枯草芽抱杆菌的代谢组分析研究中，并没有对前处理方法展开深入研究。哪些方法更适合于工业微
生物枯草芽抱杆菌的研究并没有相关的研究报道。本研究在淬灭、破碎提取和衍生3个重要环节对样
品前处理方法进行了比较研究，确定最适合枯草芽抱杆菌的代谢组学研究的样品前处理方法，为枯草芽
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