气质联用微生物代谢产物研究

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-07-14  

本检测系统阐述了气质联用技术在微生物代谢产物研究中的应用。本检测详细介绍了该领域的核心检测项目、广泛的检测范围、关键的分析方法以及必备的仪器设备配置。内容旨在为从事微生物代谢组学、天然产物发现及环境微生物研究的科研人员提供一份全面的技术参考。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

挥发性有机酸:检测如乙酸、丙酸、丁酸等短链脂肪酸,反映微生物的发酵途径和能量代谢状态。

醇类和醛类化合物:分析乙醇、异丁醇、乙醛等,常用于评估微生物的初级代谢和发酵产物。

芳香族化合物:鉴定苯乙酸、吲哚等具有芳香环结构的代谢物,与微生物的信号传导和次级代谢相关。

萜类化合物:检测单萜、倍半萜等,是真菌和部分细菌重要的次级代谢产物,具有多种生物活性。

生物碱:分析微生物产生的含氮碱性有机化合物,如麦角碱,在药物研究中价值极高。

聚酮类化合物:鉴定由聚酮合酶催化生成的一类复杂天然产物,包括大环内酯、四环素等抗生素。

非核糖体肽:检测如青霉素、环孢菌素等由非核糖体肽合成酶组装的小肽类代谢物。

糖类及其衍生物:分析胞外多糖、糖醇等,涉及微生物的碳储存、结构组成和抗逆反应。

含硫化合物:检测二甲基硫醚、甲硫醇等,与微生物的硫代谢和特定环境中的气味物质相关。

信号分子:重点分析群体感应信号分子,如高丝氨酸内酯,用于研究微生物的细胞间通讯。

检测范围

环境微生物群落:研究土壤、水体等环境中微生物群落的整体代谢功能与生态作用。

病原微生物:分析致病菌在感染过程中产生的毒素、毒力因子及相关特征性代谢标志物。

工业发酵菌株:监控生产菌株在发酵罐中的代谢流变化,优化目标产物(如抗生素、酶)的产量。

肠道微生物组:鉴定肠道菌群产生的短链脂肪酸、胆汁酸代谢物等,揭示其与宿主健康的关联。

海洋与极端环境微生物:探索特殊生境微生物为适应环境而产生的独特活性代谢产物。

植物内生菌与根际菌:研究其产生的植物生长促进剂、抗菌物质等,用于农业生物防治。

食品发酵微生物:分析酵母、乳酸菌等在酿造、腌制过程中产生的风味和保鲜物质。

药用真菌与放线菌:系统筛选和鉴定其庞大的次级代谢产物库,用于新药先导化合物的发现。

工程改造菌株:评估基因编辑或通路工程后,工程菌的代谢产物谱变化及副产物生成情况。

抗生素耐药性研究:探究耐药菌株在压力下的代谢应答及可能产生的耐药相关小分子物质。

检测方法

顶空-气质联用:适用于样品中挥发性代谢产物的直接富集与进样,操作简便,干扰少。

固相微萃取-气质联用:利用纤维涂层对挥发性及半挥发性代谢物进行选择性吸附和浓缩,灵敏度高。

液相萃取-气质联用: 通过有机溶剂对培养液或生物样本中的代谢物进行提取,适用于宽极性范围的化合物。

衍生化-气质联用: 对不易气化的极性代谢物(如氨基酸、有机酸)进行硅烷化或酯化处理,提高其挥发性和检测灵敏度。

全二维气相色谱-质谱联用: 将两种不同极性的色谱柱串联,极大提升复杂微生物代谢产物混合物的分离能力。

气相色谱-静电场轨道阱质谱: 提供超高分辨率和质量精度,能准确鉴定未知代谢物的元素组成。

<强>气相色谱-串联质谱: 通过多级质谱碎片信息,对目标代谢物进行结构解析和确证,特异性强。

<强>靶向代谢组学分析: 针对已知的特定代谢通路,建立标准曲线,对一系列目标代谢物进行绝对定量。

<强>非靶向代谢组学分析: 无偏向性地检测样品中所有可测得的代谢物,用于发现新的差异标志物。

<强>稳定同位素标记追踪法: 结合GC-MS,使用13C等标记底物喂养微生物,用以研究代谢通路的流向和速率。

检测仪器设备

<强>气相色谱仪: 核心分离设备,通过色谱柱将复杂的代谢产物混合物按沸点和极性进行分离。

<强>电子轰击电离源质谱仪: 最常用的离子源,产生丰富的特征性碎片离子谱图,便于与标准谱库比对。

<强>四极杆质量分析器: 常用于靶向定量分析,扫描速度快,性价比高,是常规GC-MS的主流配置。

<强>飞行时间质量分析器: 具有高速采集和高质量分辨率的特点,非常适合非靶向代谢组学分析。

<强>三重四极杆质谱仪: 具备MRM扫描模式,在复杂基质中对目标代谢物进行超高灵敏度的定量分析。

<强>自动进样器: 实现样品批量化、高重复性的自动进样,保证数据的一致性和高通量需求。

<强>顶空自动进样装置: 专门用于顶空分析,可精确控制样品孵育温度、时间和进样体积。

<强>固相微萃取进样手柄及纤维头: SPME技术的核心部件,不同涂层的纤维头用于富集不同性质的代谢物。

<强>衍生化反应器/加热模块: 为衍生化反应提供精确可控的温度环境,确保衍生化反应完全且重现性好。

<强>高纯氦气气源及气体净化系统: 提供稳定、纯净的载气,是保证色谱分离效果和质谱基线稳定的基础。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

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