13 C稳定同位素示踪技术在小硅藻光合膜脂合成途径中的应用

发布时间：2021-07-27 18:43

　　采用¹³C稳定同位素示踪技术结合高分辨质谱方法,研究了小硅藻中4类光合膜脂（二酰甘油单半乳糖脂（MGDG）、二酰甘油双半乳糖脂（DGDG）、二酰甘油硫代糖脂（SQDG）和磷脂酰甘油（PG））的合成途径。与通过物质含量的变化进行合成与代谢途径研究的传统方法相比,本方法更直观、准确地阐明了小硅藻光合膜脂中碳原子的去向。研究结果表明,小硅藻中4类光合膜脂均被标记,且标记含量在小硅藻生长周期的整个平台期逐渐增加。对二级质谱碎裂片段分析结果表明,光合膜脂的空间结构在¹³C标记方面起着决定性作用,即4类光合膜脂的极性头部被优先标记,其次是甘油骨架,最后是两条脂肪酸酰基链,且两条脂酰链的位置差别影响不大,几乎是同步合成。本方法可以直观准确地阐明小硅藻中光合膜脂对碳原子的利用途径,为相关研究提供了参考。 

【文章来源】：分析化学. 2020,48(06)北大核心EISCICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

对照组(A)和实验组13C同位素标记4天(B)及13C同位素标记10天(C)中MGDG-(20∶5～16∶2)的质谱图

图2 对照组(A)和实验组13C同位素标记4天(B)及13C同位素标记10天(C)中MGDG-(20∶5～16∶2)的质谱图通过对上述化合物,包括对照组的m/z 779.5269和13C同位素标记后的m/z 785.5474、802.6144、819.6035进行二级质谱扫描,对产生的碎裂片段进行质谱解析,进一步确定13C同位素的具体标记位置(图4)。由图4A可知,m/z 779.5269在碰撞能下产生的主要碎裂片段离子有3个: m/z 227.1063 [C9H16O6Li]+是极性头部单半乳糖CO键断裂,经过重排反应得到Li+后形成的,可作为MGDG特征片段离子; m/z 475.3151 [M+Li-R2COOH]+和m/z 529.3255 [M+Li-R1COOH]+,是酰基链在母离子基础上发生中性丢失后形成的,酰基链分别为FA 20∶5和FA 16∶2,通过比较丰度值,可最终确定此化合物为MGDG-(20∶5～16∶2)。

采用血球计数板计量藻种密度并绘制生长曲线,由图1可知,小硅藻培养的0～9天属于对数期,10～20天为平台期,从21天开始进入衰败期。研究表明,小硅藻体内脂类化合物在平台期大量合成并积累,因此选择处于平台初期的小硅藻进行标记实验。藻种培养至平台初期后,分别取600 mL均分至18个锥形瓶,划分成实验组和对照组,按照2.2节方法,进行小硅藻光合膜脂类13C同位素标记。3.2 提取液的选择

【参考文献】：
期刊论文
[1]小硅藻光合作用脂13C稳定同位素定量标记分析[J]. 宗春光,李双,徐继林,李艳荣,钟莺莺,俞雪钧,周成旭,严小军.  分析化学. 2016(11)
[2]海洋微藻中脂质13C稳定同位素标记LC-MS[J]. 李艳荣,徐继林,严小军,周成旭,陈娟娟.  中国科技论文. 2014(09)



本文编号：3306335