利用磷脂脂肪酸（PLFA）分析海洋采出水中微生物群落

Fan^[1]等人优化了一种基于磷脂脂肪酸（PLFA）分析的海洋采出水中微生物群落分析方法。研究了固相萃取（SPE）纯化和脂肪酸甲酯（FAMEs）生成过程中影响最终PLFA分析性能的操作参数。在所选择的条件下，在非商用固相萃取柱上，以10 mL甲醇为洗脱溶剂，加标后的磷脂标准品C16:1（顺-9）PC、C18:1（顺-9）PC和C19:0 PC的回收率分别为92.9%、96.3%和92.8%。超过90%的加标C19:0 PC在样品酯交换前被回收。

考察了碱性试剂、中和酸量、FAMEs衍生化时间和温度等4个参数。采用气相色谱-质谱法（GC-MS）分析了29种FAMEs在酯交换过程中的线性关系、回收率、检出限、相对标准偏差。研究结果为生物储层酸化控制提供了有价值的信息。

图1. DB-5MS毛细管柱GC-MS分析含有29种FAMEs的标准混合物的色谱图。^[1]

海上采出水通常来自二次采油作业中深层油藏含水层的地层水。海洋采出水中的微生物群落具有重要的科学意义，并与许多工业应用相关。深层地下油气藏具有高温、高压、高矿化度和缺氧条件，具有油、气、水的多相流体特征。因此，生活在这种极端恶劣环境中的微生物近年来受到了极大的关注。因此，对采出水中这些微生物群的分析对于油藏酸化控制非常重要。海洋采出水微生物分析对生物储层酸化控制研究具有重要意义。

在测量微生物多样性和生物量时，独立培养方法比培养技术具有明显的优势。后者通常是费时费力的，而且大多数微生物仍然难以培养。PLFA分析作为一种独立于培养的技术已被广泛应用。磷脂是微生物膜的重要组成部分，它们在真核生物和原核生物之间以及原核生物中许多不同物种之间存在差异。磷脂在细胞死亡后在环境中迅速分解。

因此，PLFA分析提供了有关微生物群落结构、活菌群丰度及其生理状态的可靠信息。PLFA分析的性能高度依赖于提取的特异性基质。到目前为止，还没有使用PLFA分析方法对复杂基质、高盐度海上采出水微生物谱进行研究。

PLFA分析的程序之前已经进行了检查，包括提取，纯化和衍生化脂肪酸甲酯（FAMEs）用于气相色谱（GC）测定。在提取方面，对不同样品的总脂质进行一次提取后，总是涉及相划分。然而，在相划分过程中脂质提取效率以前没有明确阐明，液-液萃取不足会导致这些脂质大量损失。提取过程结束后，中性脂、糖脂和磷脂组分（F1、F2、F3）用二氯甲烷（DCM）、丙酮和甲醇从硅胶柱中依次洗脱。

图2. 基于最优PLFA法的海洋采出水中磷脂中FAMEs的检测。^[1]

结果表明，该种测定海洋采出水中微生物群落剖面中PLFAs含量的方法具有较高的回收率和重复性，良好的选择性和线性，定量限可用于PLFA分析。该方法具有可靠的准确度和精密度，可用于海洋采出水样品的微生物剖面。该方法适用于海洋环境中高含油、高含盐量样品的常规分析。

[1] Fan, F., Zhang, B., & Morrill, P. L. (2017). Phospholipid fatty acid (PLFA) analysis for profiling microbial communities in offshore produced water. Marine Pollution Bulletin, 122(1), 194-206.

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