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高效液相色谱分析土壤氨基糖触茁彩生物

发布时间: 2025-06-23  点击次数: 69次

氨基糖在土壤有机碳和有机氮含量中的占比分别为 2% ~ 5%和 5% ~ 12%。由于植物不含氨基糖,土壤动物只向土壤贡献少量的氨基糖,因此土壤中的大部分氨基糖被认为主要来自微生物。氨基糖作为微生物死亡残体的生物标志物被广泛测定。目前可被定量分析测定的土壤氨基糖主要有4种:胞壁酸&苍产蝉辫;(惭耻谤狈)、甘露糖&苍产蝉辫;(惭补苍狈)、氨基半乳糖 (GalN) 和氨基葡萄糖&苍产蝉辫;(骋濒耻狈)。其中,胞壁酸和氨基葡萄糖是微生物细胞壁残留物,胞壁酸只存在于细菌细胞壁中,氨基葡萄糖来自于细菌和真菌细胞壁,而甘露糖和氨基半乳糖的来源尚不清楚。



氨基糖具有异源性,可作为微生物残留物标识物用于评估土壤中不同微生物死亡残体有机碳的含量。 Appuhn 和Joergensen确定了将真菌氨基葡萄糖转化为真菌残体碳的平均转化系数为 9,将细菌胞壁酸转化为细菌残体碳的平均转化系数为 45。由于土壤微生物残体碳的周转时间比微生物活体碳更长,对土壤中稳定性碳库的形成具有重要贡献。因此,精确地测定土壤氨基糖含量对于评估微生物对土壤有机碳的贡献具有重要意义。

国内外针对土壤氨基糖含量的分析测定方法开展了大量的研究。早期分析氨基糖的方法有电化学法、光度法和电泳法等。这些方法由于受样品杂质影响大,对复杂环境样品分析受限。目前,常用的分析方法有气相色谱法、液相色谱法、

红外光谱法和气质联用法。这些方法所采用的前处理方法和检测技术各不相同。气相色谱法前处理过程繁琐,且需要手动进行衍生化处理。红外光谱法虽具有结构定性方面的优势,但灵敏度较低。气质联用法具有定性、可靠性和灵敏度高的特点,但是由于成本太高,因而没有被广泛应用。高效液相色谱法采用自动进样器用户模式进行邻苯二甲醛 (OPA) 在线衍生的方法,操作简单方便。Indorf 等分析 了激发波长、OPA 反应时间、四氢呋喃浓度和流动相 pH 对氨基糖分离的影响,对高效液相色谱法进行化,使高效液相色谱法具有检出限低、灵敏度和准 确度高等特点,从而使该方法得以广泛应用。

对于土壤氨基糖的分析测定多从检出限、定量限、标准曲线的线性、样品的重复性、加标回收率这几个方面考虑方法的质量控制。例如,Zhang 和 Amelung报道了气相色谱法分析氨基糖的仪器定量限、标准样品线性、样品含量的相对标准偏差和土壤基质加标回收率。Dick 等和 Zhang 等报道了红外光谱法分析氨基糖的标准样品线性。近年来,国内根据 Indorf 等的方法,建立了高效液相色谱分析土壤氨基糖的方法。一种分析方法的好坏不仅要考虑仪器的灵敏度、精密度和准确度,同时也要考虑包括前处理在内的方法的灵敏度、精密度和准确度。

Indorf 等通过仪器检出限和定量限检验了高效液相色谱法分析氨基糖样品过程中仪器的灵敏度,通过标准样品线性检验了仪器的准确度,通过空白加标回收率检验了仪器和方法的准确度,但是未见包括前处理在内的整个氨基糖分析流程中仪器和方法精密度的质量控制。

研究利用 OPA 柱前在线衍生–高效液相色谱法结合荧光检测器分析红壤剖面中具有不同氨基糖含量的土壤样品,利用信噪比、检出限、定量限反映仪器和方法的灵敏度,利用标准样品平行样、土壤样品平行样和土壤样品重复样的重复性反映仪器和方法的精密度,利用标准样品的线性和加标回收率反映仪器和方法的准确度,以为 OPA 柱前在线衍生–高相液相色谱法测定土壤氨基糖含量的质量控制提供依据。


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