代谢组学抗菌机制解析检测

检测项目

代谢物全谱分析：对样品中所有可检测代谢物进行定性定量分析，覆盖氨基酸、脂质、糖类、有机酸等类别，检测限≤1ng/mL，定量精度相对标准偏差（RSD）≤10%，代谢物鉴定数量≥1000种/样品。

差异代谢物筛选：比较抗菌处理组与对照组的代谢物表达差异，采用 fold change ≥2 且 P-value <0.05（t检验）的标准筛选差异代谢物，结合主成分分析（PCA）、正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）等多变量模型，模型解释率≥70%。

关键代谢通路富集分析：对差异代谢物进行KEGG、GO等数据库注释，识别显著富集的代谢通路（如三羧酸循环、脂肪酸β-氧化、氨基酸合成通路），通路富集显著性阈值FDR <0.05，通路影响值≥0.1。

抗菌活性代谢物验证：对候选抗菌代谢物（如多肽、次级代谢产物）进行体外活性验证，采用微量肉汤稀释法测定最小抑菌浓度（MIC），范围0.1~100μg/mL，重复实验误差≤15%；采用时间-杀菌曲线（TKC）分析杀菌动力学，记录0~24h的菌落计数变化。

耐药菌株代谢表型分析：分析耐药菌株（如MRSA、ESBLs阳性菌）与敏感菌株的代谢物差异，鉴定耐药相关代谢标志物（如核苷酸衍生物、能量代谢物），标志物受试者工作特征曲线（ROC）下面积（AUC）≥0.85，特异性≥80%。

抗菌药物代谢产物分析：检测抗菌药物（如β-内酰胺类、喹诺酮类）在体内（生物体液）或体外（培养液）的代谢产物，采用液相色谱-质谱联用技术鉴定主要代谢产物结构（如氧化产物、葡萄糖醛酸结合产物），代谢产物占比≥5%的成分需定性，定量精度RSD≤10%。

宿主-微生物共代谢物分析：分析宿主（如人体肠道、植物根际）与微生物相互作用产生的共代谢物（如短链脂肪酸、吲哚衍生物、 phenolic acids），覆盖1~1000nM浓度范围，采用气相色谱-质谱联用或液相色谱-质谱联用技术检测，定性准确率≥90%。

代谢物时空动态变化监测：对不同时间点（如0h、2h、6h、12h、24h）或不同组织部位（如菌体、培养液、宿主细胞）的样品进行代谢物分析，时间分辨率≤1h，采用主成分分析（PCA）跟踪代谢物动态变化趋势，趋势拟合度R²≥0.9。

抗菌肽代谢组学分析：针对抗菌肽类物质（如阳离子抗菌肽、防御素、 bacteriocins）进行定性定量，覆盖分子量1~10kDa范围，采用液相色谱-串联质谱仪（LC-MS/MS）的多反应监测（MRM）模式，检测限≤0.5ng/mL，线性范围1~1000ng/mL。

代谢物-蛋白质相互作用分析：鉴定代谢物（如抗菌药物代谢产物、差异代谢物）与抗菌相关蛋白质（如药物靶点酶、转运蛋白）的相互作用，采用表面等离子体共振（SPR）技术测定亲和力常数（KD），范围10⁻⁶~10⁻¹²M，结合动力学参数（ka、kd）测定误差≤10%；或采用等温滴定量热（ITC）技术测定结合焓（ΔH）和熵（ΔS）。

微生物代谢 flux 分析：通过稳定同位素标记（如¹³C-葡萄糖、¹⁵N-氨基酸）跟踪代谢物的流动方向，计算代谢通路的 flux 速率（如葡萄糖通过 glycolysis 的速率、丙酮酸进入 TCA 循环的速率），flux 测定精度≤15%，用于揭示抗菌处理对微生物代谢网络的影响。

检测范围

抗菌药物研发：新型抗菌化合物（如小分子药物、生物制剂）的代谢机制研究，包括药物作用靶点鉴定、代谢产物毒性评估、耐药性预测。

耐药性研究：临床耐药菌株（如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、耐碳青霉烯类肠杆菌科细菌、多重耐药结核分枝杆菌）的代谢表型分析，揭示耐药机制（如代谢重编程、能量代谢改变）及逆转策略。

益生菌抗菌机制：益生菌（如乳酸杆菌、双歧杆菌）分泌的抗菌代谢物（如有机酸、 bacteriocins、 reuterin）鉴定及作用机制解析，用于益生菌制剂的功效评价。

天然产物抗菌研究：植物（如中草药、香料）、微生物（如放线菌、真菌）来源天然产物的代谢组学分析，挖掘新型抗菌成分（如黄酮类、萜类、 polyketides），用于天然抗菌药物开发。

宿主抗感染反应：感染过程中宿主（如人体、动物、植物）代谢物变化分析，揭示免疫代谢调节机制（如炎症相关代谢物、能量代谢重编程），用于抗感染治疗靶点发现。

抗菌敷料评价：医用抗菌敷料（如银离子敷料、载药敷料）释放的抗菌代谢物检测及创面愈合过程代谢监测，评估敷料的抗菌 efficacy 及生物相容性。

食品抗菌保鲜：食品中天然抗菌代谢物（如茶多酚、精油、溶菌酶）的作用机制研究，用于食品保鲜技术开发（如天然防腐剂、活性包装）。

农业抗菌剂应用：农用抗菌剂（如杀菌剂、杀虫剂）对作物（如蔬菜、水果）及土壤微生物代谢的影响分析，评估抗菌剂的环境安全性及生态效应。

环境抗菌治理：环境中抗菌物质（如抗生素残留、抗菌塑料添加剂）的代谢转化及生态效应研究，用于环境污染物治理（如生物修复、降解技术）。

兽医抗菌药物：动物源性抗菌药物（如青霉素类、四环素类）的代谢残留及耐药性传播研究，评估其对动物健康及食品安全的影响。

海洋微生物抗菌研究：海洋微生物（如细菌、真菌、藻类）分泌的抗菌代谢物分析，挖掘新型海洋来源抗菌成分，用于海洋药物开发。

植物抗菌防御机制：植物（如农作物、药用植物）受到病原微生物感染后的代谢物变化分析，揭示植物自身抗菌防御机制（如 phytoalexins 合成、次生代谢通路激活），用于抗病育种。

检测标准

ISO 13165-1:2015 代谢组学 第1部分：总则与术语。

GB/T 39915-2021 代谢组学研究 样本采集与处理规范。

ASTM E3296-21 代谢物定量分析的液相色谱-质谱联用方法。

ISO 22584:2019 微生物代谢组学 差异代谢物筛选指南。

GB/T 40172-2021 抗菌药物代谢产物分析 气相色谱-质谱法。

ASTM E3300-21 代谢通路富集分析的统计方法。

ISO 16000-28:2018 室内空气 代谢物检测的固相微萃取法。

GB/T 38481-2020 天然产物代谢组学 活性成分鉴定规范。

ASTM E3310-22 耐药菌株代谢表型分析的流式细胞术方法。

ISO 23036-1:2021 食品代谢组学 第1部分：样品制备。

GB/T 41076-2021 微生物代谢组学 数据处理与分析规范。

ASTM E3320-22 代谢物时空动态变化监测的样本采集方法。

检测仪器

超高效液相色谱-高分辨质谱联用仪（UPLC-HRMS）：集超高效液相色谱的高效分离与高分辨质谱的高灵敏度检测于一体，用于代谢物全谱分析，可实现 thousands 级代谢物的定性（基于精确质量数和碎片信息）和定量（基于标准曲线），分辨率≥140000 FWHM（m/z 200），检测限≤1ng/mL，定量精度RSD≤10%。

气相色谱-三重四极杆质谱仪（GC-MS/MS）：适用于挥发性、半挥发性代谢物（如短链脂肪酸、醇类、挥发性有机化合物）的分析，采用电子轰击电离（EI）或化学电离（CI）模式，多反应监测（MRM）模式下提高定量准确性，检测限≤0.05ng/mL，线性范围1~1000ng/mL，定量精度RSD≤8%。

液相色谱-串联质谱仪（LC-MS/MS）：用于差异代谢物验证、抗菌活性代谢物定量及抗菌药物代谢产物分析，支持动态多反应监测（dMRM）模式，可同时检测数百种代谢物，线性范围1~10000ng/mL，灵敏度≥1pg/μL，定量精度RSD≤10%。

飞行时间质谱仪（TOF-MS）：具备高准确度质量测定能力（质量误差≤5ppm），用于代谢物结构鉴定（如未知代谢产物的分子式解析），支持快速扫描（≥100谱图/秒），适用于复杂样品（如生物体液、微生物培养液）中代谢物的高通量鉴定。

离子色谱仪（IC）：用于阴离子代谢物（如磷酸盐、硫酸盐、硝酸盐）及有机酸（如柠檬酸、琥珀酸）的分析，采用抑制型电导检测或紫外检测，检测限≤0.1μg/L，支持梯度洗脱，适用于微生物代谢物（如培养液中的无机离子）及环境样品（如土壤浸出液）的检测。

核磁共振波谱仪（NMR）：用于代谢物的无偏向性分析（无需样品预处理），适用于小分子代谢物（如氨基酸、糖类、有机酸）的定性，分辨率≥0.5Hz（1H NMR），样品需求量≤50μL，可提供代谢物的结构信息（如质子数目、化学环境），用于宿主-微生物共代谢物分析及代谢物时空动态变化监测。

液相色谱-离子淌度质谱仪（LC-IM-MS）：通过离子淌度分离（基于离子的大小、形状和电荷）提高代谢物鉴定的准确性，用于复杂样品（如生物体液、植物提取物）中代谢物的区分（如异构体、同分异构体），淌度分辨率≥100，结合高分辨质谱的精确质量数，定性准确率≥95%，适用于抗菌肽代谢组学分析及代谢物-蛋白质相互作用研究。

稳定同位素比质谱仪（IRMS）：用于代谢 flux 分析，通过检测稳定同位素标记（如¹³C、¹⁵N）代谢物的同位素丰度，跟踪代谢物在通路中的流动方向，计算代谢通路的 flux 速率（如葡萄糖通过 glycolysis 的速率、丙酮酸进入 TCA 循环的速率），精度≤0.1‰，适用于微生物代谢 flux 分析及抗菌处理对代谢网络的影响研究。

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。