细菌代谢产物中小分子有机酸的高效毛细管电泳分析

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1、细菌代谢产物中小分子有机酸的高效毛细管电泳分析作者：胡耀华,钟文彬,周林,黄树林【摘要】　　目的建立高效毛细管电泳法测定甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、乳酸的分析方法，测定细菌代谢产物中的小分子有机酸。方法采用毛细管：Beckmancoulter未涂层50μm×60cm(有效长度50cm);缓冲溶液：pH10.5的10mmol/L(含0.5mmol/LCTAB)的硼砂溶液;检测波长214nm，分离电压-20kV，进样压力为1.0psi，进样时间为10s。结果4min内甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、乳酸得到基线分离。线性范围分别为：甲酸3.8～30.7mg

2、/L(r=0.9971);乙酸3.3～52.5mg/L(r=0.9961);丙酸3.1～49.5mg/L(r=0.9993);丁酸3～48mg/L(r=0.9925);乳酸7.5～60.5mg/L(r=0.9995)。平均回收率分别为:甲酸99.29%(RSD=0.67%);乙酸98.90%(RSD=1.36%);丙酸99.65%(RSD=0.65%);丁酸99.35%(RSD=0.42%);乳酸98.06%(RSD=1.44%)。结论该方法简单、快速、准确，可用于细菌发酵液中代谢产物有机酸的检测。【关键词】细菌代谢产物小分子有机酸高效毛细

3、管电泳Abstract:ObjectiveToestablishamethodfordeterminingformicacid,aceticacid,propionicacid,butyricacidandlacticacidinbacterialmetabolitesbythehighperformancecapillaryelectrophoresis.MethodsSamplesanCoulter(50μm×50cm)uncoatedfusedsilicacapillaryusing10mmol/Lboratebuffer(pH1

4、0.5,containing0.5mmol/LCTAB).TheUVdetection,theseparationvoltage-20kVandinjectionpressure1.0psi×10s.ResultsStandardsamplesofformicacid,aceticacid,propionicacid,butyricacidandlacticacidinutes,andthEirlinearrangesg/L(r=0.9971),3.3-52.5mg/L(r=0.9961),3.1-49.5mg/L(r=0.9993),3.

5、0-48.0mg/L(r=0.9925),7.5-60.5mg/L(r=0.9995),respectively,thEIraveragerecoveriesicacid,aceticacid,propionicacid,butyricacidandlacticacidethodissimple,rapidandaccuratefordetectingtheorganicacidsinbacterialmetabolitesinfermentationliquor.　　Keyetabolicproduct;organicacid;high

6、performancecapillaryelectrophoresis　代谢流量是细胞生理学的一个基本决定因素，也是代谢途径中最重要的参数。对细菌进行代谢流量分析，特别是代谢产物中小分子有机酸的分析，有助于通过基因工程手段定向地、有目的地改变限制细胞代谢的关键途径，以更好地理解和利用细胞代谢进行化学转化、能量转导和活性产物表达[1]。在发酵过程中，产酸发酵细菌能将有机物转化为以脂肪酸和醇为主的末端产物，同时生成新的细胞物质。产酸发酵速率较快，末端产物主要有甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、乳酸等脂肪酸以及醇类(乙醇等)、二氧化碳、氢气、氨

7、、氮气等[2]。通过分析这些发酵末端产物可以了解细菌的代谢途径，而代谢通量的分析可以使所需要的一些关键操作单元协调运行，从而达到副产物最小而产率最优的目的[3]。　　毛细管电泳(CE)是一类以毛细管为分离通道，以高压直流电场为驱动力的新型液相分离分析技术，具有效率高、分离检测样本的速度快、所需要的样本和试剂少、检测的模式多且可以和其他技术联用、试剂易得廉价、能够实现自动化的优点，越来越广泛地被用于有机酸的分析[4]。影响有机酸分离的主要因素有：缓冲溶液的种类、缓冲溶液的pH值、电渗流改性剂和添加剂、分离电压等。本研究建立了CE法(区带电泳分

8、离模式)测定小分子有机酸的方法，并对缓冲溶液的种类、pH值以及添加剂等对电泳分离条件进行了研究，从而为研究细菌的代谢途径提供技术手段。　　1材料与方法　　1.1仪器和试剂　　高效