台式气大米和玉米中提取的代谢组学分析

全球一些最重要的粮食作物、饲料,和能源是大米和玉米。^1、2代谢组学分析是其中一个最有效的方法研究玉米和水稻的一般特征,耐压力的环境条件、抗昆虫。³

代谢组学可用于研究作物多样性和抗病性。这些研究往往导致提高产量、质量和营养价值。^4、5更特别,它可以评估食品质量特征等味道,香味,外表,营养含量,保质期决定其生化内容。⁶

在这项研究中,一个新的台式气用于代谢组学分析的大米和玉米中提取,和仪器参数优化后的速度和检测范围广泛的代谢产物通过甲硅烷基化derivatizing样品。强大的软件工具被获得,发现,峰值和快速注释富人,高质量的光谱数据提供的新的飞马BT质谱仪从LECO公司。

图1所示。总离子色谱图(A)和分析离子色谱(B)显示的能力有选择地确定感兴趣的分析物在一个复杂的玉米叶提取物。

实验

提取

通过添加400μL 4:1混合制备甲醇/水25毫克的冻干植物材料。这种不均匀混合物涡5分钟,加热15分钟在70°C,在12000转离心5分钟。400μL上层清液,核糖醇添加作为内部标准(10μL;2000μg /毫升水)。速度真空吸尘器用于真空下干燥得到的混合物60°C。

衍生化

derivatize干燥样品,100μL MSTFA添加和加热1小时60°C。

表1。飞行时间质谱仪GC -(珀加索斯BT)条件

气相色谱仪	安捷伦7890陈健民MPS2 Autosampler
注射	1µL分裂20:1 @ 270°C
载气	他@ 0.80 mL / min,恒流
列	Rxi-5女士,身份证20 m x 0.18毫米x 0.18µm涂层(Restek Bellefonte, PA,美国)
炉项目	60°C(0.5分钟),到320°C @ 36°C /分钟(3分钟)
转让行	300°C
质谱计	LECO飞马BT
离子源温度	250°C
质量范围	45 - 600 m / z
采集率	20光谱/秒

结果与讨论

的飞马座英国电信是一个台式仪器,现代质量分数(即预期特征。,robustness, chromatographic resolution, speed, etc.), but with extended linear dynamic range (10⁵)和增强灵敏度(兆分之)。这显然是对一组氨基酸之间的校准范围0.01和50 pMol /μL(表2)。校准曲线是优秀的明显的线性相关系数为苯丙氨酸天冬氨酸、蛋氨酸和赖氨酸介于0.996和0.998之间(图2)。

扩大的下部为支链氨基酸-亮氨酸和异亮氨酸曲线表明,线性保持整个校准范围(图3;r = 0.999)。

表2。氨基酸浓度标准所示pMol /μL 50 pMol /μL(0.01)和pg在列1μL注射后,分裂20:1

图2。校准曲线蛋氨酸、苯丙氨酸,天冬氨酸,赖氨酸(0.01 - 50 pMol /μL)

图3。扩张亮氨酸和异亮氨酸的校正曲线(0.01 - 0.5 pMol /μL)。

LECO集成的高性能硬件和下一代ChromaTOF品牌软件^®(版本5.0)导致增加注释的大米和玉米样品中代谢物的报道。完整的代谢组学数据获得在短短10分钟。代谢物是积极通过自动确定,综合数据处理涉及找到峰值,光谱相似性搜索对大型和成熟的数据库,利用保留指数的值。

表3列出了一组42代表代谢物检测并注释在玉米中提取。这些化合物包括酸、二酸、氨基酸、萜烯、萜类化合物、单糖、二糖、植物固醇。代谢物对威利和NIST数据库相比,发现平均光谱相似性得分的870/1000。峰的光谱相似性比较真实(Deconvoluted)和NIST质谱数据库(E)乌头酸和棕榈酸,分别是916和943/1000,清楚地显示了质量和丰富的数据产生的珀加索斯BT仪器(图4)。

图4。比较真实(Deconvoluted-Top)和库光谱峰值(下)(E)乌头酸和棕榈酸

额外的信心水平代谢物鉴定是通过数据库搜索结果结合保留指数(RI)值,如图5演示了植醇与丝氨酸。叶绿醇和丝氨酸的相似性得分是945和966/1000,和保留指数的值是2179(参考价值= 2181)和1361(参考价值= 1369),分别。

图5。比较真实(Deconvoluted-Top)和库光谱峰值(底部)丝氨酸和叶绿醇。计算RI值也显示。

过程能力全面的数据回顾目标的方式是一个非常有趣的特性ChromaTOF5.0。目标分析物的发现(TAF)是完美的定量分析,跟踪分析和处理大型数据集。

TAF利用片段和/或分子离子,保留时间,和质量公差显著减少处理时间(图6)。总共有22个代谢物有针对性的大米和玉米数据文件(图7和8)。为进一步分析,TAF结果可以很容易地导出在处理(例如,统计)。

图6。ChromaTOF 5.0目标分析物的发现处理(TAF)方法。

图7。TAF处理结果——玉米提取。

图8。TAF处理结果——大米提取。

结论

LECO飞马BT的是一个健壮的和强大的台式质谱仪扩展线性动态范围和出色的灵敏度。的珀加索斯BT仪器结合下一代ChromaTOF品牌软件可以处理使高质量的生产数据快速使用峰值查找和/或回顾性与目标分析物的发现。的珀加索斯英国电信是一个有价值的工具,用于快速、有效,和常规分析复杂生物样品。

引用和进一步阅读

1. m . Chen R.S.P. Rao, y, c .钟和J.J.泰伦作物日报,2016年4,177 - 187。
2. m . Kusano z, y冈崎,r . Nakabayashi a .福岛和k .斋藤分子植物,2015年8 58 - 67。
3. y冈崎k .斋藤,生物科技植物》。代表。,2012年1 - 15、6。
4. c .单c . Ibanez说答:巴尔德斯,a Cifuentes诉Garcia-Canas,Int。j .摩尔。科学。,2014年,18941 - 18966。
5. g . Astarita nad j·兰格里奇杂志Nutrigenetics营养基因组学,2013年6,181 - 200。
6. J.W. Allwood a . Erban s . De通力b邓恩,a . Luedemann a . Lommen l .凯r . Loscher j . Kopka和r . Goodacre代谢组学,2009年5,479 - 496。

这些信息已经采购,审核并改编自LECO公司提供的材料。欧洲杯足球竞彩

在这个来源的更多信息,请访问LECO公司。