使用气相色谱-离子迁移谱法监测真菌的挥发性语言

尖镰孢菌是一种植物病原真菌，每年导致农业严重减产。对抗这种病原菌的一种可持续方法是使用寄生菌——寄生于其他真菌的真菌。丝状真菌黑绿木霉就是这样一种能够对抗植物病原真菌的寄生菌。

因此，它经常被用作农业中的生物害虫防治剂。鉴于挥发性代谢物在生物体相互作用中起着至关重要的作用，本研究的主要目的是建立一种在不同真菌培养过程中在线分析顶空微生物挥发性有机化合物 (MVOC) 的方法。带有气相色谱预分离 (GCIMS) 的离子迁移谱仪能够以良好的选择性几乎实时地获取挥发性排放信息。

这里我们说明了如何成功使用 GC-IMS 监测 F. oxysporum 和 T. atroviride 在无菌和共培养过程中随时间和光变化的 MVOC 释放。检测到 50 多个光谱峰，借助并行气相色谱-质谱 (GC-MS) 测量可将其归因于 14 种挥发性化合物。大多数已鉴定的化合物是醇类，例如乙醇、1-丙醇、2-甲基丙醇、2-甲基丁醇、3-甲基-1-丁醇和 1-辛烯-3-醇。除了四种酮，即丙酮、2-戊酮、2-庚酮、3-辛酮和 2-辛酮；两种酯，乙酸乙酯和 1-丁醇-3 甲基乙酸酯；而一种醛类 3-甲基丁醛在培养过程中表现出特征性特征，具体取决于无菌或共培养、光照和真菌种类。

有趣的是，2-辛酮仅在 F. oxysporum 和 T. atroviride 的共培养中产生，但在无菌培养物的顶部空间中未检测到。测量的挥发性物质的浓度主要在低 ppbv 范围内；然而，根据培养条件，检测到几种醇类（包括乙醇、2-甲基丙醇、2-甲基丁醇、1- 和 3-甲基丁醇）和酮类 2-庚酮的浓度高于 100 ppbv。我们的结果表明，GC-IMS 分析可作为一种有价值的分析工具，用于近乎实时地识别化学分类学和代谢组学应用的特定代谢物模式，从而轻松监测几分钟内挥发性物质浓度的时间变化。

图 1 GC-MS 和 GC-IMS 色谱图说明，显示在 LD 条件下孵育 72 小时后，在无菌 T. atroviride 培养物顶部空间中检测到的 MVOC 3059 使用气相色谱-离子迁移谱法监测真菌的挥发性[1]

GC-IMS 方法是一种有价值的分析工具，可用于监测化学分类学应用中已识别的代谢物模式，并且非常适用于监测和表征固体真菌培养中不同培养条件下的代谢状态。因此，我们认为 GC-IMS 在生物反应器中液体发酵的在线监测方面具有巨大潜力。

[1]Speckbacher V, Zeilinger S, Zimmermann S, et al. Monitoring the volatile language of fungi using gas chromatography-ion mobility spectrometry[J]. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2021, 413: 3055-3067.

环境检测是科学指南针旗下综合性的检测技术服务平台，实验室分布南京、北京、上海、青岛等全国30余个城市，测试项目齐全包括但不限于常规理化项目、LCMS、GCMS、同位素、单糖组成、DOM（FT- ICR- MS）、水土抗生素等。其中环境实验室总部坐落于南京市，已取得检验检测机构资质认定CMA证书，国家标准、行业标准，一应俱全。此外，我们还拥有一批技术过硬、科研水平深厚的专业团队，为您提供全面、专业、高质量的环境检测服务。

免责声明：部分文章整合自网络，因内容庞杂无法联系到全部作者，如有侵权，请联系删除，我们会在第一时间予以答复，万分感谢。