大肠杆菌代谢物组测定中抽提方法的比较分析
电喷雾质谱,抽提方法,代谢物组,大肠杆菌,厌养条件,,电喷雾质谱，抽提方法，代谢物组，大肠杆菌，厌养条件,摘要,关键词,1引言,2实验部分,3结果与讨论
摘要 代谢物组学作为一种重要的功能基因组学工具，已经在微生物性状改良等方面得到了应用。实施代谢物组学研究需要定性和定量分析细胞内的全部代谢物。所以，必须有一种能够提供良好的重复性和相对抽提效率较高的细胞内代谢物抽提方法。本研究以特定厌氧条件下培养的大肠杆菌为研究对象，以电喷雾质谱直接进样测定为评价标准，比较并分析了冰甲醇、热乙醇和碱抽提3种抽提方法。结果显示，冰甲醇抽提的样品在电喷雾质谱实验中表现出良好的重复性和最高的峰强度，并能够同时检测到超过20种不同的胞内代谢物。关键词 电喷雾质谱，抽提方法，代谢物组，大肠杆菌，厌养条件
1 引言
代谢物组学(metabolomics)是研究生物体系受到外部刺激后所产生的所有代谢产物变化的科学[1]。研究表明，细胞的多种功能是在代谢物和代谢网络的水平上进行调节的[2～5]。因此代谢物组学作为系统生物学的一种研究方法已经引起越来越多的重视。微生物代谢物组学也已经在发酵控制分析[6]，代谢控制分析[7]以及和其它组学联用进行菌种改良方面[8]得到了应用，并获得了良好的效果。
进行代谢物组学研究需要对微生物细胞内的小分子代谢物进行定性和定量的分析。在众多的分析方法中，虽然核磁共振(NMR)能够实现对样品的非破坏性分析[9]，但因为微生物胞内代谢物的浓度通常在mmol的水平，尤其是厌氧发酵大肠杆菌的代谢物浓度通常在μmol的水平，所以NMR的低敏感性限制了其在代谢物组测定中的应用。近年来，液/质联用(LCMS)因为其高敏感性，已经逐渐被应用于代谢物组学的测定分析中[10，11]。采用各种方法分析代谢物依赖一种统一的培养方法和良好的抽提方法。目前的文献中抽提方法主要有热乙醇[12]、高氯酸或碱抽提[13] 、热甲醇[14] 、冰甲醇[15] 、甲醇和氯仿[16]等。而采用这些抽提方法的依据不足。因此需要以电喷雾质谱直接进样测定为评价标准对抽提方法进行研究，从而为使用质谱进行代谢物组测定打下基础。
2 实验部分
2.1 仪器与试剂
Finnigan LCQ 电喷雾离子阱质谱仪(美国Finnigan公司)；ESI离子源壳气(N2)0.8 L/min；数据采集和分析使用Thermoquest Xcalibur 软件(1.3 版)；D78532型冷冻高速离心机(Hettich Zentrifugen )；PHB5型pH计(上海理达仪器厂)；APSP2001型实验室专用超纯水化机(重庆颐洋企业发展有限公司)；超低温冰箱(PIEER Ltd) ......
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