引言 :藍藻,又名藍綠藻或藍細菌,。一般認為,,藍藻是地球 上早進行光合放氧的生物。藍藻可以進行光合作用,,與 高等植物葉綠素具有一定程度上的同源性,,加上其研究體 系簡單,長期以來一直是研究光合作用的模式生物,。除此 之外,,藍藻還可以進行固氮作用,將大氣中的氮氣經固氮 作用轉化為可以利用的氮源,,用于提高土壤的肥力,。隨著 人們對于光合作用認識的加深,以及對自身生活環(huán)境狀況 的重視,,加上藍藻遺傳體系簡單,、生長速度快、培養(yǎng)方便 等,,相關方面的研究已經引起越來越多的重視,,藍藻已經 成為一種重要的生理生化應用研究模式生物。由于藍藻具 有高光效,、生長速度快,、遺傳操作體系相對成熟,適用大 通量的基因工程改造等一系列傳統(tǒng)優(yōu)勢,因此,,如果可以 通過代謝工程改造藍細菌生產蔗糖并提供給大腸桿菌等微 生物發(fā)酵生產生物燃料,,必將加速整個生物燃料的產業(yè)化 進程,具有顯著的意義,。我們通過此種方法測定藍藻發(fā)酵 液中的一些成分,,如蔗糖、乳糖,、葡萄糖,、海藻糖、葡萄 糖甘油酯,、甘露糖,、果糖等,有利于了解其基因改造效 果,,對于充分利用藍藻意義重大,。 本實驗采用離子色譜質譜聯(lián)法分離測定7種糖,分離 度好,,靈敏度高,,操作簡便,建立了一種有效檢測藍藻發(fā) 酵液中游離糖的方法,。
測試條件: 儀器:ICS-4000色譜儀(Thermofisher公司),,配四 元梯度泵,AS-AP自動進樣器, MSQ單四極質譜(ESI源) 色譜柱:CarboPac PA 20 保護柱6.5 µm, 35×0.4 mm,,( P/N: 072073) CarboPac PA 20 分離柱6.5 µm, 150×0.4 mm,,( P/N: 072072) 柱溫:30℃; 淋洗液:KOH等度淋洗流速:10 µL /min,; 定量環(huán):0.4 µL,; 檢測方式:質譜檢測(正離子模式加鈉峰) 質譜條件:柱后加液NaAC (1 mmol/L) : 乙腈(50 :5 0),, 流速20 µL/min
樣品前處理 取發(fā)酵液樣品,,于離心機中離心20分鐘(3000 rpm), 上清液稀釋適當倍數后,,過RP柱和0.22 µm尼龍濾膜過 濾,,取續(xù)濾液直接上機分析。 結果和討論 色譜柱的選擇及淋洗液梯度條件優(yōu)化 在常規(guī)離子色譜上CarboPac PA 20的糖柱上采用 NaOH/NaOAc梯度淋洗的方式,,能夠將上述7種糖*分 離,,且色譜行為良好,在ICS 4000單泵條件下,,也可利 用KOH梯度將上述幾種糖分離,,但其分析和平衡時間較 長。在質譜條件下可利用分子量的不同,,選擇不同的離子通道對7種糖進行定性和定量,。為了保證色譜峰的分離度 和保留時間的合理性,,我們選擇CarboPac PA 20的糖柱 和KOH等度淋洗的方式。 在上述色譜條件下7種糖的色譜 圖如下圖(圖1. 總離子流圖,,圖2. SIM圖),。
線性和靈敏度 將標準品定量混合,并將標準品溶液稀釋得到一濃度 系列,,對上述系列濃度各測定,,以峰面積為縱坐標,標準 液質量濃度為橫坐標建立標準工作曲線,,以葡萄糖甘油酯 為例,,其在0.02 mg/L 10 mg/L范圍內線性良好,其回歸 方程,、相關系數如表1所示,。
結論: 離子色譜分離脈沖安培檢測器測定糖分離度好靈敏度 高,在糖類物質的研究中應用非常廣泛,。毛細管離子色譜 常用色譜柱直徑為0.4 mm,,流速為10 µL/min,其進樣體 積通常為0.4 µL,,與常規(guī)分析型離子色譜相比,,其靈敏度 是常規(guī)離子色譜的近百倍,且,。毛細管離子色譜的流速 是10 µL/min,,符合質譜對低流速的需求;且經過抑制器 后,,淋洗液中的鉀離子被交換到廢液中,,進入質譜的流動 相基本為水,與質譜具有很好的兼容性,,在需要進行定性 研究時可連接質譜,。并且在進入質譜前,可以通過一個三 通引入部分乙腈以增加質譜的霧化效率,,增加儀器的穩(wěn)定 性,。本方法在柱后乙腈溶液中添加了少量乙酸鈉,以提高 糖在質譜中的重現(xiàn)性,。毛細管離子色譜質譜聯(lián)用測定糖方 法操作簡便,,重復性好,線性范圍內相關性好,,準確度 高,,進一步拓展了毛細管離子色譜的應用范圍,具有較高 的實用價值。
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