We thank Elisha Wood-Charlson, Jackie Mueller, Karen Weynberg, and Kathy Morrow for their help and constructive input on this manuscript. We also thank the crew and captain of the Hanse explorer which provided us with a perfect working environment to conduct large parts of this research. Further we would like to thank the three anonymous reviewers for their time and helpful comments to improve the manuscript. This work was funded by the NSF Dimensions of Biodiversity and PIRE awards DEB-1046413 and OISE/IIA-1243541, respectively, the Gordon and Betty Moore Foundation, Investigator Award 3781, and the CIFAR Integrated Microbial Diversity Fellowship IMB-ROHW-141679, all to FR.

The authors have nothing to disclose.

השיטות שהוצגו כאן תספק כלי ליצירת הערכה מקיפה של דינמיקה נגיפית וחיידקים במערכות אקולוגיות ימיות. הם ממוקדים לכמת את המניה עומדת משאבים אורגניים ואי-אורגניים זמינים לקהילות חיידקים ולאפיין את האיפור של הווה הקהילה הנגיפי וחיידקים. בסמוך לכימות שפע נגיפי ושפע וביומסה חיידקים, מידע רצף הגנומי מגלה מבנה הקהילה ותפקודם. כל השיטות פותחו או שונה כדי לאפשר ליישום במקומות בשדה מרוחק. עם זאת חוסר הגדרות מעבדה מבוקרת מטבע יוצר כמה פוטנציאל לטעויות. כאן אנו דנים כמה אזהרות הקשורים לכל אחד מהפרמטרים שהוערכו. ליד פוטנציאל לזיהום במהלך מדגם טיפול חלק מהפרמטרים גם להניב פוטנציאל לטעויות בתהליך אנליטי. פחמן אורגני מומס זיהום פחמן יכול להתרחש במהלך הליכי הדגימה (דגימה במורד הזרם, או בקרבת סירה או צוללן), במהלך הכנת המדגם (זיהום של ציוד או טיפול שלא במתכוון), וגם בזמן האחסנה של מדגם (דוגמאות אחרות במקפיא המכיל אורגני ממסים / נדיפים). כדי להימנע מהמקורות השונים של התנהגות זיהום ככמה צעדי טיפול ככל האפשר, כמו כל מעבר מדגם מהווה מקור נוסף לזיהום. המדגם לא צריך לקבל במגע עם כל פריט שלא חומצה שטפה או שריפה. לבסוף, מייעד מקפיא אחסון באופן בלעדי עבור דגימות לא מכילות חומרים אורגניים נדיפים יבטיח את השלמות של הדגימות במהלך תקופות אחסון ארוכות יותר. אם לא יכולים להיות כל הזמן דגימות קפואות במהלך החמצת תקופת נסיעות מורחבת של דגימות DOC עם HCl המרוכז (כמתואר 38-41) עשוי להיות חלופה מתאימה. כדי לוודא יש להשתמש בחומרי ייחוס קונסנסוס DOC דיוק המדידה regularly במהלך מדידת DOC פועל. במיוחד מי ים עמוק (2,000&gt; מ &#39;) אזכור הוא בעלי ערך בהערכת הביצועים של המכונה האנליטית כפי שהוא מאוד יציב בתוכן DOC שלה 42. חומר אורגני חלקיקים בנוסף להימנעות זיהום פחמן אורגני, דגימת POM דורשת תשומת לב מיוחדת כדי להבטיח את הדיוק של הנפח המסונן. אם הנפח הממוקד של 500 מיליליטר צריך לסטות מכל סיבה שפוטנציאל הזה צריך לציין להתייחס הסכום של POM שנתפס על המסנן לתסנין שהוא נוצר. חומרים מזינים אורגניים כמו בדגימת פחמן אורגנית, יש לשים לב לזיהום מדגם מזין אפשרי שנוצר על ידי מקורות שונים כמו סירות או פריקות שפכים 12. מסננים המשמשים לדגימת פחמן אורגנית עם גודל נקבובית נומינלי של 0.8 מיקרומטר, ייתכן שלא לכלול את כל יומסה וציוד ה החיידקיםולד ולכן להיות שונה כדי 0.2 מיקרומטר מסננים לסינון צעד זה. יתר על כן, מגבלות זיהוי להוות בעיה עם דגימות מזינים; במיוחד במים העיליים oligotrophic סביב מקומות שונית אלמוגים רבים (למשל, Cotner et al. 43). גבולות איתור הם בערך סביב 0.1, 0.2, ו -0.1 μmol / L לאמוניום, ניטראט וניטריט, ואורתו-פוספט בהתאמה (ראה 36,12,37) מיקרוסקופית לצד הבדלים בריכוז של ניתוח תמונת דגימות משקופיות מיקרוסקופ מניב נוסף פוטנציאל לטעויות. לדוגמא, תמונות עשויות להיות מחוץ לפוקוס באזורים מסוימים של שדה הראייה, ונמצאים בפוקוס באחרים. כמסנן מטריצת אלומינה טוהר גבוה הוא סוג מסנן נוקשה מאוד, כל פסולת מתחת למסנן עלולה לגרום לכל המסנן לשבת על זווית לשקופית. כתוצאה מכך, תמונות יכולות להיות באופן עקבי מחוץ לפוקוס בחלקים שונים של שדה הראייה למסנן נתון, מחדשgardless של יישור מיקרוסקופ. לתלות שוב מסננים, להבטיח את החלק התחתון של המסנן נקי, יכול לשפר את זה אם הוא ציין. כמו כן, במקרים מסוימים ייתכן שיש שני מוקדי מטוסים שבו ניתן למצוא וירוסים וחיידקים. זוהי התוצאה של אובייקטים מוכתמים הופכים מנותק מהמסנן על הרכבה, ומרחפים לי לחלק התחתון של להחליק את המכסה מה שעלול להפוך ספירה לא אמינה. לכן מומלץ תמיד לבדוק את האיכות של הדגימות במהלך התהליך. Cytometry הזרימה כמו במקרה של הדגימות מיקרוסקופית, יכול להיות שיש באופן טבעי הבדלים בין זרימת cytometry דגימות אשר דורשות התאמות של התהליך אנליטי. לדוגמא, תלוי ברגישות של המכשיר, תאי פרוכלורוקוקוס עמום fluorescing עשויים להיות נמוכים מרמת הרעש ולא ניתן לכמת. חרוזים לשמש שליטת מדגם פנימי (למשל, כדי לוודא שהשו&quot;ת של המכשירonse לאותות ניאון עולה בקנה אחד מהיום ליום (ונשאר יציב בזמן הריצה עצמה). אם נוסף למדגם בריכוזים ידועים, הם יכולים לשמש גם כבקרה פנימית כדי לוודא את ריצת נפח דגימה. עם זאת, מומלץ תמיד לרוץ aliquot של מדגם קפוא בעבר &quot;סטנדרטי&quot; של מי ים שמופשר ומוכתם יחד עם הדגימות של עניין לספק הדברה ביולוגית נוספת למדגם טיפול בין ריצות צלחת 96-היטב. בהתאם למיקום, דגימות מי ים עשויות להיראות שונות מאוד אחד מהשני. מיון אוכלוסיות &quot;נציג&quot; ולאחר מכן הצגה תחת מיקרוסקופ epifluorescent (EM) יכול להיות דרך טובה כדי לוודא במהירות אוכלוסיות הפיטופלנקטון כמו גם Synechococcus sp. או אאוקריוטים פוטוסינתזה. תאי פרוכלורוקוקוס הם בדרך כלל לא נראים לעין תחת EM כי הם נעלמים מהר מדי. בנוסף לכלורופיל, sp Synechococcus. מכיל גם phphycoeurythrin otopigment (PE), אשר פולט אור באורכי גל קצר יותר (540-630 ננומטר) מאשר כלורופיל (660-700 ננומטר). כאשר תאי Synechococcus נרגשים עם אור כחול / ירוק (470-490 ננומטר), הם יופיעו זהב נצפו אם תחת מסנן פליטה שמסיר את כל אורכי הגל של אור מתחת 510 ננומטר. לשם השוואה, החלק האווקריוטי ייראה אדום, כאשר ירגשו עם אותו אורך הגל של אור. Metagenomics ויראלי חשוב לציין כי התהליך של ריכוז ואחסון VLP משפיע על הקהילה התאוששה. אובדן חלקיקים נגיפי יכול להתרחש בכל שלב בתהליך, ובכך, הבחירה של פרוטוקולים לטיהור והעשרה נגיפיים יכולה הסוף של דבר משפיעה על הרכב שנצפה הטקסונומית וגיוון של metagenomes הנגיפי כתוצאה 44,45,18. ריכוז של דגימות ניתן לעשות זאת באמצעות TFF 19 או כימי מבוסס הַפתָתָה 20. בבסיס כימי הגישה, לְהַנִיחַively טעון יוני ברזל מחייבים את חלקיקי נגיף באופן טבעי הטעונים שלילי ויוצרים מתחמי ברזל-ויראלי (&gt; 8 מיקרומטר) גדולים שflocculate מתוך פתרון וניתן לשחזר באמצעות 8 מיקרומטר מסננים. בהמשך הברזל chelated את חלקיקי נגיף ומחדש מומס באמצעות מגנזיום, חומצה אסקורבית, וEDTA, עוזב חלקיקים נגיפיים מרוכזים להפקת חומצות גרעין 20. לאחר ההשוואה בין שתי שיטות קיימים אלה, הגענו למסקנה כי שיטת כלוריד הברזל הוא פחות זמן רב יותר מאשר ריכוז נגיפי TFF, אך עשוי להניב כמה אזהרות. מצאנו כי ניתוק ופירוק של הברזל ויראלית דורש פי שניים פתרון מגנזיום חומצה אסקורבית-EDTA מרוכז יותר מ -20 דיווחו על מנת שפירוק להמשיך לפני מדרדרת החומצה אסקורבית. מלבד בעיה זו, הפרוטוקול מטהר חלקיקים נגיפיים על ידי גודל-חלוקה לבד, הסרת מזהמי חיידקים באמצעות 0.2 מיקרומטר סינון. וירוסים גדולים אינם עוברים דרך filtאה (לדוגמא, יאנג et al. 46) ובכך לא להיות מזוהה בmetagenome, בעוד כמה חיידקים לעשות (McDole, נתונים שלא פורסמו). התוצאה היא זיהום חיידקים תוך אפליה נגד וירוסים גדולים. שהבעיה ספציפית אך רלוונטית גם להסרת של חיידקים בחיבור עם ריכוז TFF. כטיפול כלורופורם הוכח להסיר וירוסי כלורופורם רגיש עם ממברנות שומנים בדם חיצוניות 47 מחקרים מראים כי 0.22 מיקרומטר סינון ניתן להשתמש כדי להסיר את רוב החיידקים. ראוי גם לציין, כי השיטה שהציגה בעיקר למטרה bacteriophage, הספק הנפוץ ביותר של חומר גנטי בסביבות ימיות. מכיוון שהפאג נחשב בדרך כלל לא מכילים בדרך כלל שומנים 48 הם עמידים יותר לטיפול כלורופורם. למיטב ידיעתנו שיטת &quot;לתפוס את כל&quot; אינה קיימת עד כה. השיטה המוצגת כאן היא עיבוד ouניסיון בתחום R במהלך 10 השנים האחרונות בסביבות ימיות המיועדות למערכות טרופיות הארקטי. החיידקים metagenomics הבנייה של ספריות metagenomic לחיידקים (כלומר, חיידקים וחיידקים קדומים) היא יותר פשוטה מאשר metagenomes הנגיפי כפי שהוא קל יותר ליצור ריכוזי DNA מינימאליים הנדרשים להכנת ספרייה. ספריות לינקר הגברה רובה (LASLs) הגברה 17,49,50 וכל הגנום המבוססים על ההגברה עקירה מרובה (מד&quot;א) הן שני השיטות הנפוצות ביותר ליצירת DNA מספיק לקביעת רצף. השימוש במד&quot;א להשיג ריכוזי DNA גבוהים יותר בmetagenomes חיידקים לפעמים יש צורך. אולם זה יכול לגרום להפרעות בנתונים ברצף, כגון overamplification של minicircles dinoflagellate. שיטות מד&quot;א ידועות כדי להגביר דנ&quot;א חד-גדילים ומעגליים מועדף, וכתוצאה מכך התוצאות לא-כמותי 51,52. LASLs מותאם להתקרב 50 ניתן אפוא משמש כחלופה טובה יותר בהגברת שני חיידקים וDNA הנגיפי metagenomic עבור סידור. חשוב לציין כי יש לו את גישת LASLs שלבים מרובים, דורשת ציוד מתוחכם, ומוגבלת לתבניות dsDNA. יתר על כן, ערכת חילוץ DNA הרקמה הוכח לחלץ DNA משני טווח מערכת שלילית גרם חיובי וגרם, אבל זה לא אומת למיני חיידקים ביעילות lyse סוררים או מבנים הקשורים בם (למשל, חיידקים קדומים מסוימים, endospores, או נבגי פטריות) . לכן צעד מכות חרוז עשוי להיות נחוץ כדי להשיג DNA מחיידקים מסוימים. הערכות מקיפות אלה יגרמו להבנה טובה יותר של תפקוד מערכת אקולוגית ויראליים וחיידקים. למרות שמספר מחקרים שנערכו הניסיון להעריך את כל הפרמטרים שהוצעו, רב כבר חוקר אלה שנבחרו. נלסון ואח &#39;. 53 הציע חיבור betwבתי גידול een שונית ספציפית וdepletions בשני ריכוזי DOC וbacterioplankton יחסית למים מהחוף. שינויי ריכוז אלו לוו בבידול מובחן של קהילות bacterioplankton. Dinsdale et al. 5 הראה כי השפעת פעילות אנושית מוגברת הייתה מלווה ב10x שכיחות גבוהה יותר של תאי חיידקים וחלקיקים כמו וירוס. קהילות חיידקים במי אוקיינוס ​​המקיפים את האיים מיושבים היו גם שברים גדולים יותר של heterotrophs ופתוגנים פוטנציאליים 5. לבסוף McDole et al. 4 הראו, על ידי הצגת ציון microbialization, שפעילות אנושית הסטת אנרגיה לחיידקים, על חשבון macrobes. מחקרים אלה, המתמקדים בפרמטרים של חיידקים וכימיה מים ספציפיים, לספק תובנות חדשות למבנה הביוכימי של מערכות אקולוגיות ימיות. שילוב הנתונים מסורתיים של מאמצי ניטור מערכת אקולוגית - כמו ערכי טמפרטורה ו- pH, ביומסה הדגים וdiversity, כיסוי של קרקעית ים, או חשיפה להשפעה אנושית - עם כימיה מים והערכות חיידקים, צפוי לגרום למאמצי ניטור סביבתי רגישים יותר, שעלולה להוביל למאמצי שימור ממוקדים יותר.

מערכות אקולוגיות ימיות חשופים למגוון רחב של הפרעות שגורמות לשינויים מזמינות חומרי מזון לביומסה של טורפי שיא. בעשור האחרון, מחקרים רבים הוכיחו את החשיבות של קהילות חיידקים במערכות אקולוגיות ימיות 1-4. ניכר כי שינויים בקהילת חיידקי וירוסים קשורים באופן הדוק עם השפלה הכוללת של סביבות ימיות 5. שינויים אלה עשויים להיות בהנחייתם של גיאוכימיה שינו בעמודת המים כגון זמינות חמצן או 6,7 remineralization פחמן. כתוצאה מהתלות ההדדית בין macroorganisms, הכימיה מים ולולאות משוב פעילות המיקרוביאלית עשויים להאיץ את קצב פירוק המערכת האקולוגית 8. ב -1970 ו -80 ניסיונות מרובים שנעשו כדי לפתור מחזורי biogeochemical במערכות אקולוגיות ימיות 9-11. אחד האתגרים העיקריים למחקרים המוקדמים אלה היה החוסרגישות סטנדרטיות למדידת הפרמטרים biogeochemical העריכו. אמנם היו פרוטוקולים זמינים, בעיקר בחומרים מזינים מי ים 12,13, ההערכה של דינמיקת פחמן ומבנה קהילת החיידקים היו מוגבלים על ידי הכלים והשיטות זמינים. עם השוואת שיטות JGOFS EqPac, שארפ ואח &#39;. 14 הציע בפעם הראשונה פרוטוקול אמין וסטנדרטי להערכת פחמן אורגני מומס ריכוז (DOC). על ידי 2000s מוקדם האתגרים אנליטיים כדי לקבוע משאבים העומדים לרשות קהילת החיידקים שכך רובן נפתרו וגישות לאפיין קהילות חיידקים בסביבות תרבות מבוקרות שהוקמו (ראה 15 DeLong). השיטות לקביעת רצף המסורתיות באותה העת הסתמכו במידה רבה על תרבויות משובטים טיפחו. רצף של גנים סביבתיים מוקדם של דגימות טבעיות מתגלה, עם זאת, כי הרוב המכריע של מגוון ביולוגי של חיידקים שהוחמץ על ידי cultivשיטות המבוסס על ation 16. בשנת 2002, ברייטברט et al. 17 משמשים רצף רובה בפעם הראשונה שתארה את קהילת ויראלי בדגימות מי ים סביבתיים הקמת שיטה לקביעת רצף הגנום כולו של קהילות נגיפיות ימיות חסרות תרבות. בתוך הערכות חיידקים הקיימות, וירוסים עדיין להישאר במיוחד תחת נלמד, כמו רוב קשים לתרבות ואין להם סמן אוניברסלי שמורה כגון RNA ריבוזומלי 16S (rRNA) גנים משמשים בדרך כלל להערכת גיוון ואפיון קהילה. גישת רצף metagenomic מספקת אלטרנטיבה לשיטות תלוית תרבות וממוקדת גן לניתוח קהילות נגיפיות מורכבות. בעוד metagenomes הנגיפי הראשון שנוצר ממי הים היה רצף באמצעות סנגר רצף 17, פיתוח טכנולוגיות רצף של הדור הבא וטכניקות מולקולריות משופרות הוביל לגידול מהיר במחקרי metagenomic 18 </sעד&gt;. העבודה המעבדה הנוכחית לmetagenomics הנגיפי כרוכה הפרדה, העשרה, ו / או בריכוז של חלקיקים נגיפיים, ואחריו חומצות גרעין (DNA או RNA) חילוץ, הכנת ספרייה, ורצף 19-21. כדי לקדם את הידע הקיים על נגיפיים, חיידקים ותפקוד ביוכימי במערכות אקולוגיות ימיות, השוואת ערכות נתונים במערכות שונות ברחבי העולם הוא חיוני. עם זאת, הפרוטוקולים הוקמו במידה רבה פותחו עבור סביבות near-shore עם מתקני מעבדה נגישים בקלות. כך, חוסר שיטות שדה סטנדרטיים מעכב השוואות המערכת האקולוגית צולבת אלה. כאן אנחנו מציגים נבדקו ביסודיות וטופלנו גם עיבודים ממצב של פרוטוקולי מחקר אמנות לשימוש במקומות בשדה מרוחקים. שיטות אלו הוכחו מוצלחות במחקרים רבים פורש העשור האחרון 5,22 ומשמשות כיום על ידי מעבדות ימיות שונות, כמו גם על NOAAשונית הערכה ותכנית ניטור (רמפה) בכל האוקיינוס ​​השקט 4 האוקיינוס. פרוטוקולי הדגימה כוללים פרמטרים של מים כימיה (ריכוזי פחמן אי-אורגניים ואורגניים, ריכוז חומרי תזונה אורגני), שפע ויראליים וחיידקים (ספירת חיידקים ישירה, ספירה נגיפית ישירה, וcytometry זרימה להעריך אוטוטרוף לעומת יחסי הטרוטרוף), ומבנה קהילה ויראליים וחיידקים ו פוטנציאל מטבולים באמצעות ניתוח metagenomic (לסקירה ראה איור 1). התוצאות שהתקבלו מהשיטות שתוארו כאן נדרשות על מנת להבהיר פרמטרים רקע biogeochemical מפתח הדרושים כדי לאפיין באופן מקיף על מערכות אקולוגיות ימיות.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1307">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:616px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:217px;">Company</td>
			<td style="width:149px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:325px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Niskin collection and processing units (Hatay Niskins)</td>
			<td style="width:217px;"></td>
			<td style="width:149px;"></td>
			<td>Figure 1</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Filtration setup&#160;</td>
			<td style="width:217px;"></td>
			<td style="width:149px;"></td>
			<td>Figure 1</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">32 &#8211; 36 % Hydrochloric acid (HCl)</td>
			<td>Fisher Sci</td>
			<td>A508-212</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="18">
			<td height="18" style="height:18px;">High-density polyethylene (HDPE) container</td>
			<td style="width:217px;"></td>
			<td style="width:149px;"></td>
			<td>e.g., 5 Gallon HDPE UN Certified Pail with Snap-On Lid</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Combustion oven (550&#176; C)</td>
			<td style="width:217px;"></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">60 ml HDPE vials&#160;</td>
			<td>Fisher Sci</td>
			<td style="width:149px;">02-896-2B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;">25 mm GF/F filter</td>
			<td>Fisher Sci</td>
			<td>09-874-64</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Forceps&#160;</td>
			<td>Fisher Sci</td>
			<td>XX62-000-06</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sterile, non-powdered gloves</td>
			<td>Fisher Sci</td>
			<td style="width:149px;">19-170-010B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Bilge pump&#160;</td>
			<td></td>
			<td style="width:149px;"></td>
			<td>e.g., Thirsty Mate 124PF</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">20 l collapsible low-density polyethylene carboy&#160;</td>
			<td></td>
			<td style="width:149px;"></td>
			<td>e.g., Reliance Fold A Carrier II</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Tangential flow filter (TFF) ultrafiltration hollow fiber cartridges</td>
			<td>Amersham</td>
			<td>CFP-2-E-9A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Platinum-cured silicon tubing for TFF</td>
			<td>Cole Parmer</td>
			<td>96440-82</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Hose clamps</td>
			<td>Cole Parmer</td>
			<td>P-68007-23</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Peristaltic pump</td>
			<td>Cole Parmer</td>
			<td>EW-77410-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sodium hydroxide (NaOH) solution</td>
			<td>Electron Microscopy Sciences</td>
			<td>21162</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">0.2 &#181;m polycarbonate Track-Etched Membrane filter</td>
			<td>Fisher Sci</td>
			<td>09-300-61</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">8.0 &#181;m polycarbonate Track-Etched Membrane filter</td>
			<td>Fisher Sci</td>
			<td>09-300-57</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">0.22 &#181;m polyvinylidene difluoride cylindrical filter</td>
			<td>Fisher Sci</td>
			<td>SVGP01050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">0.45 &#181;m polyvinylidene difluoride cylindrical filter</td>
			<td>Fisher Sci</td>
			<td>SVHV010RS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Synthetic nylon mesh</td>
			<td>Sefar</td>
			<td>03-125-37</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">20 ml plastic scintillation bottle&#160;</td>
			<td>Fisher Sci</td>
			<td>03-341-72C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Clean bucket (10 - 20 L)</td>
			<td style="width:217px;"></td>
			<td style="width:149px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">32 % paraformaldehyde</td>
			<td>Electron Microscopy Science</td>
			<td>15714</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">25 % glutaraldehyde</td>
			<td style="width:217px;">Electron Microscopy Science</td>
			<td>16220</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Liquid Nitrogen</td>
			<td style="width:217px;"></td>
			<td style="width:149px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">0.02 &#181;m high-purity alumina matrix filter with annular polypropylene support ring&#160;</td>
			<td>Fisher Sci</td>
			<td>6809-6002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">0.2 &#181;m&#160; high-purity alumina matrix filter with annular polypropylene support ring&#160;</td>
			<td>Fisher Sci</td>
			<td>6809-6022</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">10,000 X SYBR Gold nucleic acid stain&#160;</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>S11494</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;">DAPI solution 25 &#181;g ml-1</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>D1306</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Molecular grade water</td>
			<td>sigma aldrich</td>
			<td>W-4502</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ascorbic Acid</td>
			<td>Fisher Sci</td>
			<td>BP351-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Phosphate buffered saline (PBS)</td>
			<td>Fisher Sci</td>
			<td style="width:149px;">BP399-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Glycerol</td>
			<td>Fisher Sci</td>
			<td>G31-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Microscope slide</td>
			<td>Fisher Sci</td>
			<td>12-550-123</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Coverslip</td>
			<td>Fisher Sci</td>
			<td>12-548-5M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Delicate task wipe&#160;</td>
			<td>Fisher Sci</td>
			<td>06-666A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Slide Station with vacuum pump</td>
			<td style="width:217px;"></td>
			<td style="width:149px;"></td>
			<td>Figure 3</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:616px;">DNA extraction kit</td>
			<td style="width:217px;">Macherey-Nagel</td>
			<td>740952.1</td>
			<td>Nucleospin tissue kit</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;">Proteinase K (20 mg ml-1)</td>
			<td style="width:217px;">Lifetechnologies</td>
			<td>AM2546</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">200-proof 100% Ethanol</td>
			<td>Electron Microscopy Sciences</td>
			<td>15058</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Red cap: Male Luer with Lock Ring x Female Luer Coupler&#160;</td>
			<td>Cole Parmer</td>
			<td>EW-45503-88</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cesium chloride (CsCl)</td>
			<td>Fisher Sci</td>
			<td>bp1595-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">60 ml syringe</td>
			<td>Fisher Sci</td>
			<td>13-6898</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">0.02 &#181;m alumina matrix disposable syringe filter</td>
			<td>Fisher Sci</td>
			<td>O992613</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:616px;">Ultra-clear centrifuge tubes</td>
			<td style="width:217px;">Beckman Coulter</td>
			<td>344059</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ultra - swinging bucket rotor</td>
			<td style="width:217px;">Beckman Coulter</td>
			<td style="width:149px;">333790</td>
			<td>SW41 Ti Rotor&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;">DNase I (100 u &#181;l-1)</td>
			<td>Calbiochem</td>
			<td>260913</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">0.5 M EDTA</td>
			<td style="width:217px;">Fisher Sci</td>
			<td style="width:149px;">BP2482-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Formamide</td>
			<td style="width:217px;">Fisher Sci</td>
			<td style="width:149px;">BP228-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Glycogen</td>
			<td style="width:217px;">sigma aldrich</td>
			<td style="width:149px;">G-1767</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">100 % Ethanol (200-proof)</td>
			<td style="width:217px;">Electron Microscopy Science</td>
			<td style="width:149px;">15058</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">1 X Tris-EDTA (TE) pH 8.0</td>
			<td style="width:217px;">Fisher Sci</td>
			<td style="width:149px;">BP2473-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sodium Dodecyl Sulfate (SDS)</td>
			<td style="width:217px;">Fisher Sci</td>
			<td style="width:149px;">02674-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;">20 &#956;g ml-1 Proteinase K</td>
			<td style="width:217px;">Fisher Sci</td>
			<td style="width:149px;">BP1700-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Chloroform</td>
			<td style="width:217px;">Fisher Sci</td>
			<td style="width:149px;">BP1145-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Phenol:Chloroform:Isoamyl alcohol 25:24:1</td>
			<td style="width:217px;">sigma aldrich</td>
			<td style="width:149px;">p3803</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Isopropanol</td>
			<td style="width:217px;">Fisher Sci</td>
			<td style="width:149px;">BP2618-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:616px;">50ml Oak Ridge Tube&#160;</td>
			<td style="width:217px;">Fisher Sci</td>
			<td style="width:149px;">05-562-16B</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

unraveling the unseen players in the ocean - a field guide to water chemistry and marine microbiology

כאן אנו מציגים סדרה של פרוטוקולי מחקר נבדקו ביסודיות וגם תקניים המותאמים לשימוש בסביבות ימיות מרוחקות. פרוטוקולי הדגימה כוללים הערכה של משאבים העומדים לרשות קהילת החיידקים (פחמן מומס אורגני, חומר אורגני חלקיקים, חומרים מזינים אורגניים), ותיאור מקיף של הקהילות נגיפיות וחיידקיים (באמצעות ספירה נגיפית וחיידקים ישירים, ספירה של חיידקים autofluorescent, ו בניית metagenomes הנגיפי וחיידקים). אנו משתמשים בשילוב של שיטות, המייצגות את השדה מפוזר של דיסציפלינות מדעיות הכוללות פרוטוקולים כבר הוקמו וכמה מן הטכניקות האחרונות פיתחו. טכניקות רצף במיוחד metagenomic המשמשות לאפיון קהילה נגיפי וחיידקיים, הוקמו רק בשנים האחרונות, ולכן עדיין נתון לשיפור מתמיד. זה הוביל למגוון רחב של curren נהלי דגימה ועיבוד מדגםtly בשימוש. הקבוצה של שיטות שהוצגה כאן מספקת את גישת מועד לאיסוף ועיבוד דגימות סביבתיות. פרמטרים התייחסו לפרוטוקולים אלה יניבו מינימום על מידע החיוני לאפיין ולהבין את המנגנון הבסיסי של דינמיקת קהילה נגיפית וחיידקים. זה נותן קל לעקוב אחרי הנחיות לביצוע סקרים מקיפים ודן שלבים קריטיים ואזהרות פוטנציאליות רלוונטיים לכל טכניקה.

Watch this Scientific Journal Video about Unraveling the Unseen Players in the Ocean - A Field Guide to Water Chemistry and Marine Microbiology at JoVE.com

Unraveling the Unseen Players in the Ocean - A Field Guide to Water Chemistry and Marine Microbiology

Here, we present a comprehensive protocol to assess the organic and inorganic nutrient availability and the abundance and structure of microbial and viral communities in remote marine environments.

להתיר את השחקנים הנעלמת באוקיינוס ​​- מדריך שדה לכימיה מים והימי מיקרוביולוגיה

Here we introduce a series of thoroughly tested and well standardized research protocols adapted for use in remote marine environments. The sampling ...

unraveling-unseen-players-ocean-field-guide-to-water-chemistry-marine

Research

JoVE Journal

Environment

25.2K Views.  San Diego State University. Here, we present a comprehensive protocol to assess the organic and inorganic nutrient availability and the abundance and structure of microbial and viral communities in remote marine environments. 

Video: Unraveling the Unseen Players in the Ocean - A Field Guide to Water Chemistry and Marine Microbiology

A Whole Cell Bioreporter Approach to Assess Transport and Bioavailability of Organic Contaminants in Water Unsaturated Systems

Bioavailability of contaminants is a prerequisite for their effective biodegradation in soil. The average bulk concentration of a contaminant, however, is not an appropriate measure for its availability; bioavailability rather depends on the dynamic interplay of potential mass transfer (flux) of a compound to a microbial cell and the capacity of the latter to degrade the compound. In water-unsaturated parts of the soil, mycelia have been shown to overcome bioavailability limitations by actively transporting and mobilizing organic compounds over the range of centimeters. Whereas the extent of mycelia-based transport can be quantified easily by chemical means, verification of the contaminant-bioavailability to bacterial cells requires a biological method. Addressing this constraint, we chose the PAH fluorene (FLU) as a model compound and developed a water unsaturated model microcosm linking a spatially separated FLU point source and the FLU degrading bioreporter bacterium Burkholderia sartisoli RP037-mChe by a mycelial network of Pythium ultimum. Since the bioreporter expresses eGFP in response of the PAH flux to the cell, bacterial FLU exposure and degradation could be monitored directly in the microcosms via confocal laser scanning microscopy (CLSM). CLSM and image analyses revealed a significant increase of the eGFP expression in the presence of P. ultimum compared to controls without mycelia or FLU thus indicating FLU bioavailability to bacteria after mycelia-mediated transport. CLSM results were supported by chemical analyses in identical microcosms. The developed microcosm proved suitable to investigate contaminant bioavailability and to concomitantly visualize the involved bacteria-mycelial interactions.

A whole cell bioreporter assay with Burkholderia sartisoli RP037-mChe was developed to detect fractions of an organic contaminant (i.e., fluorene) available for bacterial degradation after active transport by mycelia bridging air-filled pores in a water unsaturated model system.

גישת Bioreporter תא כל להערכת תחבורה וזמינות ביולוגית של מזהמים אורגניים במערכות לא רוויים מים

Bioavailability of contaminants is a prerequisite for their effective biodegradation in soil. The average bulk concentration of a contaminant, however, is ...

A Fish-feeding Laboratory Bioassay to Assess the Antipredatory Activity of Secondary Metabolites from the Tissues of Marine Organisms

Marine chemical ecology is a young discipline, having emerged from the collaboration of natural products chemists and marine ecologists in the 1980s with the goal of examining the ecological functions of secondary metabolites from the tissues of marine organisms. The result has been a progression of protocols that have increasingly refined the ecological relevance of the experimental approach. Here we present the most up-to-date version of a fish-feeding laboratory bioassay that enables investigators to assess the antipredatory activity of secondary metabolites from the tissues of marine organisms. Organic metabolites of all polarities are exhaustively extracted from the tissue of the target organism and reconstituted at natural concentrations in a nutritionally appropriate food matrix. Experimental food pellets are presented to a generalist predator in laboratory feeding assays to assess the antipredatory activity of the extract. The procedure described herein uses the bluehead, Thalassoma bifasciatum, to test the palatability of Caribbean marine invertebrates; however, the design may be readily adapted to other systems. Results obtained using this laboratory assay are an important prelude to field experiments that rely on the feeding responses of a full complement of potential predators. Additionally, this bioassay can be used to direct the isolation of feeding-deterrent metabolites through bioassay-guided fractionation. This feeding bioassay has advanced our understanding of the factors that control the distribution and abundance of marine invertebrates on Caribbean coral reefs and may inform investigations in diverse fields of inquiry, including pharmacology, biotechnology, and evolutionary ecology.

This bioassay employs a model predatory fish to assess the presence of feeding-deterrent metabolites from organic extracts of the tissues of marine organisms at natural concentrations using a nutritionally comparable food matrix.

מעבדה מבדק-האכלת דגים לבחינת פעילות Antipredatory של משני מטבוליטים מהרקמות של אורגניזמים ימיים

Marine chemical ecology is a young discipline, having emerged from the collaboration of natural products chemists and marine ecologists in the 1980s with ...

Automated Gel Size Selection to Improve the Quality of Next-generation Sequencing Libraries Prepared from Environmental Water Samples

Next-generation sequencing of environmental samples can be challenging because of the variable DNA quantity and quality in these samples. High quality DNA libraries are needed for optimal results from next-generation sequencing. Environmental samples such as water may have low quality and quantities of DNA as well as contaminants that co-precipitate with DNA. The mechanical and enzymatic processes involved in extraction and library preparation may further damage the DNA. Gel size selection enables purification and recovery of DNA fragments of a defined size for sequencing applications. Nevertheless, this task is one of the most time-consuming steps in the DNA library preparation workflow. The protocol described here enables complete automation of agarose gel loading, electrophoretic analysis, and recovery of targeted DNA fragments. 
In this study, we describe a high-throughput approach to prepare high quality DNA libraries from freshwater samples that can be applied also to other environmental samples. We used an indirect approach to concentrate bacterial cells from environmental freshwater samples; DNA was extracted using a commercially available DNA extraction kit, and DNA libraries were prepared using a commercial transposon-based protocol. DNA fragments of 500 to 800 bp were gel size selected using Ranger Technology, an automated electrophoresis workstation. Sequencing of the size-selected DNA libraries demonstrated significant improvements to read length and quality of the sequencing reads.

This manuscript describes an automated gel size selection approach for purifying DNA fragments for next-generation sequencing. The Ranger Technology provides complete automation of the entire process of agarose gel loading, electrophoretic analysis, and recovery of targeted DNA fragments allowing for high-throughput and high quality next-generation sequencing libraries.

בחירת גודל האוטומטי ג&#39;ל כדי לשפר את האיכות של ספריות רצף הדור הבא הוכן מדגימות סביבתיות מים

Next-generation sequencing of environmental samples can be challenging because of the variable DNA quantity and quality in these samples. High quality DNA ...

A Duplex Digital PCR Assay for Simultaneous Quantification of the Enterococcus spp. and the Human Fecal-associated HF183 Marker in Waters

This manuscript describes a duplex digital PCR assay (EntHF183 dPCR) for simultaneous quantification of Enterococcus spp. and the human fecal-associated HF183 marker. The EntHF183 duplex dPCR (referred as EntHF183 dPCR hereon) assay uses the same primer and probe sequences as its published individual quantitative PCR (qPCR) counterparts. Likewise, the same water filtration and DNA extraction procedures as performed prior to qPCR are followed prior to running dPCR. However, the duplex dPCR assay has several advantages over the qPCR assays. Most important, the dPCR assay eliminates the need for running a standard curve and hence, the associated bias and variability, by direct quantification of its targets. In addition, while duplexing (i.e. simultaneous quantification) Enterococcus and HF183 in qPCR often leads to severe underestimation of the less abundant target in a sample, dPCR provides consistent quantification of both targets, whether quantified individually or simultaneously in the same reaction. The dPCR assay is also able to tolerate PCR inhibitor concentrations that are one to two orders of magnitude higher than those tolerated by qPCR. These advantages make the EntHF183 dPCR assay particularly attractive because it simultaneously provides accurate and repeatable information on both general and human-associated fecal contamination in environmental waters without the need to run two separate qPCR assays. Despite its advantages over qPCR, the upper quantification limit of the dPCR assay with currently available instrumentation is approximately four orders of magnitude lower than that achievable by qPCR. Consequently, dilution is needed for measurement of high concentrations of target organisms such as those typically observed following sewage spills.

A Duplex Digital PCR Assay for Simultaneous Quantification of the Enterococcus spp. and the Human Fecal-associated HF183 Marker in Waters

This manuscript describes a duplex digital PCR assay that can be used to simultaneously quantify Enterococcus spp. and the HF183 genetic markers as indicators of general and human-associated fecal contamination in recreational waters.

Assay PCR דיגיטלי דופלקס כימות סימולטני של<em&gt; Spp אנטרוקוקוס.</em&gt; ואת מרקר HF183 הקשורים צואת האדם ווטרס

This manuscript describes a duplex digital PCR assay (EntHF183 dPCR) for simultaneous quantification of Enterococcus spp. and the human fecal-associated ...

Clean Sampling and Analysis of River and Estuarine Waters for Trace Metal Studies

Most of the trace metal concentrations in ambient waters obtained a few decades ago have been considered unreliable owing to the lack of contamination control. Developments of some techniques aiming to reduce trace metal contamination in the last couple of decades have resulted in concentrations reported now being orders of magnitude lower than those in the past. These low concentrations often necessitate preconcentration of water samples prior to instrumental analysis of samples. Since contamination can appear in all phases of trace metal analyses, including sample collection (and during preparation of sampling containers), storage and handling, pretreatments, and instrumental analysis, specific care needs to be taken in order to reduce contamination levels at all steps. The effort to develop and utilize "clean techniques" in trace metal studies allows scientists to investigate trace metal distributions and chemical and biological behavior in greater details. This advancement also provides the required accuracy and precision of trace metal data allowing for environmental conditions to be related to trace metal concentrations in aquatic environments.
This protocol that is presented here details needed materials for sample preparation, sample collection, sample pretreatment including preconcentration, and instrumental analysis. By reducing contamination throughout all phases mentioned above for trace metal analysis, much lower detection limits and thus accuracy can be achieved. The effectiveness of "clean techniques" is further demonstrated using low field blanks and good recoveries for standard reference material. The data quality that can be obtained thus enables the assessment of trace metal distributions and their relationships to environmental parameters.

Special care using "clean techniques" is required to properly collect and process water samples for trace metal studies in aquatic environments. A protocol for sampling, processing, and analytical procedures with the aim of obtaining reliable environmental monitoring data and results with high sensitivity for detailed trace metal studies is presented.

נקי דיגום ואנליזה של נהר ושפכי הנהרות ווטרס ללימודי מתכת עקבות

Most of the trace metal concentrations in ambient waters obtained a few decades ago have been considered unreliable owing to the lack of contamination ...

VacuSIP, an Improved InEx Method for In Situ Measurement of Particulate and Dissolved Compounds Processed by Active Suspension Feeders

Benthic suspension feeders play essential roles in the functioning of marine ecosystems. By filtering large volumes of water, removing plankton and detritus, and excreting particulate and dissolved compounds, they serve as important agents for benthic-pelagic coupling. Accurately measuring the compounds removed and excreted by suspension feeders (such as sponges, ascidians, polychaetes, bivalves) is crucial for the study of their physiology, metabolism, and feeding ecology, and is fundamental to determine the ecological relevance of the nutrient fluxes mediated by these organisms. However, the assessment of the rate by which suspension feeders process particulate and dissolved compounds in nature is restricted by the limitations of the currently available methodologies. Our goal was to develop a simple, reliable, and non-intrusive method that would allow clean and controlled water sampling from a specific point, such as the excurrent aperture of benthic suspension feeders, in situ. Our method allows simultaneous sampling of inhaled and exhaled water of the studied organism by using minute tubes installed on a custom-built manipulator device and carefully positioned inside the exhalant orifice of the sampled organism. Piercing a septum on the collecting vessel with a syringe needle attached to the distal end of each tube allows the external pressure to slowly force the sampled water into the vessel through the sampling tube. The slow and controlled sampling rate allows integrating the inherent patchiness in the water while ensuring contamination free sampling. We provide recommendations for the most suitable filtering devices, collection vessel, and storing procedures for the analyses of different particulate and dissolved compounds. The VacuSIP system offers a reliable method for the quantification of undisturbed suspension feeder metabolism in natural conditions that is cheap and easy to learn and apply to assess the physiology and functional role of filter feeders in different ecosystems.

VacuSIP, an Improved InEx Method for In Situ Measurement of Particulate and Dissolved Compounds Processed by Active Suspension Feeders

We introduce the VacuSIP, a simple, non-intrusive, and reliable method for clean and accurate point sampling of water. The system was developed and evaluated for the simultaneous collection of the water inhaled and exhaled by benthic suspension feeders in situ, to cleanly measure removal and excretion of particulate and dissolved compounds.

VacuSIP, שיטת INEX משופרת<em&gt; באתרו</em&gt; מדידה של חלקיקים מומס תרכובות מעובד על ידי האכלת השעית Active

Benthic suspension feeders play essential roles in the functioning of marine ecosystems. By filtering large volumes of water, removing plankton and ...

Protocol for Microplastics Sampling on the Sea Surface and Sample Analysis

Microplastic pollution in the marine environment is a scientific topic that has received increasing attention over the last decade. The majority of scientific publications address microplastic pollution of the sea surface. The protocol below describes the methodology for sampling, sample preparation, separation and chemical identification of microplastic particles. A manta net fixed on an &#187;A frame&#171; attached to the side of the vessel was used for sampling. Microplastic particles caught in the cod end of the net were separated from samples by visual identification and use of stereomicroscopes. Particles were analyzed for their size using an image analysis program and for their chemical structure using ATR-FTIR and micro FTIR spectroscopy. The described protocol is in line with recommendations for microplastics monitoring published by the Marine Strategy Framework Directive (MSFD) Technical Subgroup on Marine Litter. This written protocol with video guide will support the work of researchers that deal with microplastics monitoring all over the world.

The protocol below describes the methodology for: microplastics sampling on the sea surface, separation of microplastic and chemical identification of particles. This protocol is in line with the recommendations for microplastics monitoring published by the MSFD Technical Subgroup on Marine Litter.

פרוטוקול עבור דגימת חלקיקים על פני הים וניתוח לדוגמא

Microplastic pollution in the marine environment is a scientific topic that has received increasing attention over the last decade. The majority of ...

Controlled-release of Chlorine Dioxide in a Perforated Packaging System to Extend the Storage Life and Improve the Safety of Grape Tomatoes

A controlled-release chlorine dioxide (ClO2) pouch was developed by sealing a slurry form of ClO2 into semipermeable polymer film; the release properties of the pouch were monitored in containers with or without fruit. The pouch was affixed to the inside of a perforated clamshell containing grape tomatoes, and the effect on microbial population, firmness, and weight loss was evaluated during a 14 day storage period at 20 &#176;C. Within 3 days, the ClO2 concentration in the clamshells reached 3.5 ppm and remained constant until day 10. Thereafter, it decreased to 2 ppm by day 14. The ClO2 pouch exhibited strong antimicrobial activity, reducing Escherichia coli populations by 3.08 log CFU/g and Alternaria alternata populations by 2.85 log CFU/g after 14 days of storage. The ClO2 treatment also reduced softening and weight loss and extended the overall shelf life of the tomatoes. Our results suggest that ClO2 treatment is useful for extending the shelf life and improving the microbial safety of tomatoes during storage without impairing their quality.

Here, we describe a protocol for the application of a novel, slow-release ClO2 product that reduces spoilage and extends the shelf life of fresh fruit. The slow-release ClO2 product was added to standard commercial grape tomato packaging and tested against Escherichia coli and Alternaria alternata.

מבוקרת שחרורו של דו תחמוצת כלור בתוך מערכת אריזה מחוררת כדי להאריך את חיי האחסון ולשפר את הבטיחות של עגבניות ענבים

A controlled-release chlorine dioxide (ClO2) pouch was developed by sealing a slurry form of ClO2 into semipermeable polymer film; the release properties ...

Extraction of Organochlorine Pesticides from Plastic Pellets and Plastic Type Analysis

Plastic resin pellets, categorized as microplastics (&#8804;5 mm in diameter), are small granules that can be unintentionally released to the environment during manufacturing and transport. Because of their environmental persistence, they are widely distributed in the oceans and on beaches all over the world. They can act as a vector of potentially toxic organic compounds (e.g., polychlorinated biphenyls) and might consequently negatively affect marine organisms. Their possible impacts along the food chain are not yet well understood. In order to assess the hazards associated with the occurrence of plastic pellets in the marine environment, it is necessary to develop methodologies that allow for rapid determination of associated organic contaminant levels. The present protocol describes the different steps required for sampling resin pellets, analyzing adsorbed organochlorine pesticides (OCPs) and identifying the plastic type. The focus is on the extraction of OCPs from plastic pellets by means of a pressurized fluid extractor (PFE) and on the polymer chemical analysis applying Fourier Transform-InfraRed (FT-IR) spectroscopy. The developed methodology focuses on 11 OCPs and related compounds, including dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) and its two main metabolites, lindane and two production isomers, as well as the two biologically active isomers of technical endosulfan. This protocol constitutes a simple and rapid alternative to existing methodology for evaluating the concentration of organic contaminants adsorbed on plastic pieces.

Microplastics act as vector of potentially toxic organic contaminants with unpredictable effects. This protocol describes an alternative methodology for assessing the levels of organochlorine pesticides adsorbed on plastic pellets and identifying the polymer chemical structure. The focus is on pressurized fluid extraction and attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy.

הפקת חומרי הדברה אורגנוכלורינים מפלסטיק וגלגול סוג פלסטיק

Plastic resin pellets, categorized as microplastics (&#8804;5 mm in diameter), are small granules that can be unintentionally released to the environment ...

The Barnacle Balanus improvisus as a Marine Model - Culturing and Gene Expression

Barnacles are marine crustaceans with a sessile adult and free-swimming, planktonic larvae. The barnacle Balanus (Amphibalanus) improvisus is particularly relevant as a model for the studies of osmoregulatory mechanisms because of its extreme tolerance to low salinity. It is also widely used as a model of settling biology, in particular in relation to antifouling research. However, natural seasonal spawning yields an unpredictable supply of cyprid larvae for studies. A protocol for the all-year-round culturing of B. improvisus has been developed and a detailed description of all steps in the production line is outlined (i.e., the establishment of adult cultures on panels, the collection and rearing of barnacle larvae, and the administration of feed for adults and larvae). The description also provides guidance on troubleshooting and discusses critical parameters (e.g., the removal of contamination, the production of high-quality feed, the manpower needed, and the importance of high-quality seawater). Each batch from the culturing system maximally yields roughly 12,000 nauplii and can deliver four batches in a week, so up to almost 50,000 larvae per week can be produced. The method used to culture B. improvisus is, probably, to a large extent also applicable to other marine invertebrates with free-swimminglarvae. Protocols are presented for the dissection of various tissues from adults as well as the production of high-quality RNA for studies on gene expression. It is also described how cultured adults and reared cyprids can be utilized in a wide array of experimental designs for examining gene expression in relation to external factors. The use of cultured barnacles in gene expression is illustrated with studies of possible osmoregulatory roles of Na+/K+ ATPase and aquaporins.

The Barnacle Balanus improvisus as a Marine Model - Culturing and Gene Expression

The barnacle Balanus (Amphibalanus) improvisus is a model for studying osmoregulation and antifouling. However, natural seasonal spawning yields an unpredictable supply of cyprid larvae. Here, a protocol for the all-year-round culturing of B. improvisus is described, including the production of larvae. The use of cultured barnacles in gene expression studies is illustrated.

זיפרגליים Balanus improvisus כמודל ימית - Culturing, ביטוי גנים

Barnacles are marine crustaceans with a sessile adult and free-swimming, planktonic larvae. The barnacle Balanus (Amphibalanus) improvisus is particularly ...

להתיר את השחקנים הנעלמת באוקיינוס ​​- מדריך שדה לכימיה מים והימי מיקרוביולוגיה

להתיר את השחקנים הנעלמת באוקיינוס - מדריך שדה לכימיה מים והימי מיקרוביולוגיה