同位素比率识别13受甲周转影响的环境样本中的C-枯竭生物标志物
Janina Groninga1, Julius Lipp1, Min Song1,2
1MARUM - Center for Marine Environmental Sciences, and Faculty of Geosciences, University of Bremen, Bremen, Germany.
这项研究引入了一种使用超高性能液态色谱/高分辨率质谱 (UHPLC/HRMS) 来测量完整极性脂质中碳同位素的新方法. 这种技术可以准确地识别环境样本中的微生物甲循环生物标志物.
科学领域:
- 地质化学 地质化学
- 微生物学 微生物学
- 分析化学 分析化学
背景情况:
- 脂质的稳定碳同位素组成 (δ13C) 对于理解碳循环至关重要,特别是在富含甲的环境中.
- 来自富含甲沉积物的微生物脂质具有明显的,耗尽的同位素特征.
- 像GC/irMS这样的当前方法仅限于挥发性化合物,完整的极性脂质需要广泛的预处理,失去化学分类学信息.
研究的目的:
- 扩大化合物特定的同位素分析到完整的极性脂质.
- 通过分析非GC-amenable脂质,增强对微生物甲循环的洞察力.
- 开发一种可靠的方法来检测与甲循环相关的脂质生物标志物.
主要方法:
- 采用超高性能液态染色学/电子喷射电离/高分辨率质谱学 (UHPLC/ESI/HRMS) 来分析甲入沉积物中的考古标准和脂质提取物.
- 使用M1同位素与单同位素同位素 (M0) 的比率计算了δ13C值.
- 通过UHPLC/HRMS获得的δ13C值与通过气体染色学/同位素比质谱法 (GC/irMS) 获得的值进行了比较.
主要成果:
- 通过GC/irMS和UHPLC/HRMS测量的archaeol的δ13C值之间观察到强烈的相关性 (R2 = 0.94),范围广泛 (-119‰至 -34‰).
- 与甲循环相关的生物标志物显示了耗尽的δ13C值 (< -60‰),使其与基于光合作用的食物网 (> -45‰) 相关的生物标志物区别开来.
- 在M0信号强度范围内,UHPLC/HRMS可靠地确定了archaeol标准的δ13C值.
结论:
- 来自UHPLC/HRMS的M1/M0比率有效地确定了非GC可变脂质的碳同位素指纹.
- 这种方法可靠地检测出具有高度耗尽的同位素特征的脂质生物标志物,这些生物标志物表明微生物的甲周转率.
- 能够对环境样本中的微生物甲循环相关的完整脂质进行全面分析.
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