[发明专利]一种海洋微生物脂类离子淌度质谱分析方法及应用

说明书

本发明提供了一种海洋微生物脂类离子淌度质谱分析方法及应用，利用离子淌度质谱技术对海洋微生物脂质分子进行分子结构性表征。本发明改良了现有脂质提取程序，使用甲基叔丁基醚取代了基于氯仿的方法。采用超高效液相色谱，减少了分析时间。数据的获取采用离子淌度质谱法，并优化了离子淌度的流程。同时，离子淌度技术还可以区分同量异序和同分异构体。本发明使用自动化的数据处理流程对离子淌度质谱数据进行深度分析，并进一步构建了脂质分子结构数据库，结合脂质分子结构数据库对色谱质谱特征进行注释，并最终达到半自动化数据处理流程。本发明有效改良了现有技术对海洋微生物所产生的有机物质进行表征的局限，容许高效率、大规模研究的可能。

技术领域

本发明涉及海洋微生物学和海洋代谢组学领域，尤其涉及一种海洋微生物脂类离子淌度质谱分析方法及应用。

背景技术

海水里存在着无数单细胞浮游微生物，虽然它们个体很小，生物化学反应单一，但是种类和数量繁多。不同种类的微生物相互作用，构成一个相当复杂的微生物群。它们在海洋生态系统、地球化学元素循环等重要过程中发挥着巨大的作用。最近，微藻和蓝藻等海洋浮游微生物引起了人们的广泛关注。这是因为，这些生物可以进行光合作用，能够直接吸收大气中的碳，并沉降到它们的生物物质里。因此，该过程能有助于减缓全球暖化，并能够产生出许多有应用价值的自然产物。浮游海洋古菌曾经被认为是只存活于极端温度、压力或盐度的稀有生物，然而现在发现它们几乎存在于所有的海洋环境中，是海洋浮游生物中无处不在的丰富成员。海洋古菌与其它微生物一个不同的地方在于它们细胞膜的脂质，这一生物化学上的特质也成为研究海洋古菌以及区分它们与其他微生物的重要工具。目前，探讨海洋古菌是如何与其它海洋浮游生物(如藻类和蓝藻)进行相互作用的，则成为了如何进一步将大气中的碳锁定在海洋中的关键问题。因此，开发出有效的方法去分析海洋浮游生物的脂质对海洋微生物学以及海洋代谢组学有着关键性的作用。

在现有技术中，先后曾采用不同类型的质谱技术对海洋微生物脂质组进行分析。目前，研究海洋微生物脂类最有效的方法是液相色谱-质谱法(LC-MS)。然而，现有的质谱技术都难于应对脂质分子的化学多样性，并且缺乏特定的方法对同分异构的脂质分子进行分析。再者，研究海洋学的学者一般使用人工方式对数据进行整理分析，也造成效率低、不确定或假阳性等问题。而且不同的学者对同样的数据也可能有不同的解读，导致重复性不高。其中一个原因，就是之前一直缺乏对海洋浮游生物的脂质组建立的分子结构数据库以用作对质谱数据的处理分析。

因此，现有技术还有待改进。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种海洋微生物脂类离子淌度质谱分析方法及应用，旨在解决现有技术中海洋微生物脂类分析方法应对脂质分子的化学多样性不足，且无法实现自动化、标准化分析数据的问题。

本发明的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种海洋微生物脂类离子淌度质谱分析方法，其中，包括步骤：

脂质提取步骤：利用甲基叔丁基醚从待测海洋微生物中提取脂质样品；

数据采集步骤：利用离子淌度质谱法，采用正负离子模式，以甲醇和乙醇作为流动相，对所述脂质样品进行分析，并采集数据；

数据分析步骤：构建脂质分子结构数据库，并基于所述脂质分子结构数据库的协助，利用所采集的数据来注释所述待测海洋微生物中脂质分子的质谱特征。

所述的海洋微生物脂类离子淌度质谱分析方法，其中，所述脂质提取步骤包括：

第一步，将待测海洋微生物捕获在聚偏氟乙烯膜上；

第二步，将第一步得到的聚偏氟乙烯膜放在干净的试管中，加入甲基叔丁基醚和甲醇进行提取，之后将装有提取液的试管旋转预定时间；

第三步，向第二步得到的提取液中加入水以诱导相分离，之后离心分离得到水相和有机相；