Name: single-throughput complementary high-resolution analytical techniques for characterizing complex natural organic matter mixtures
Uploaded: 2019-01-07T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Single-throughput Complementary High-resolution Analytical Techniques for Characterizing Complex Natural Organic Matter Mixtures at JoVE.com

Vi vill tacka J.P. Chanton, J.E. Kostka och M.M. Kolton för hjälp med att samla in torv prover. Delar av detta arbete genomfördes vid miljömässiga Molecular Sciences Laboratory, en DOE Office av vetenskap användaren anläggning sponsras av Office av biologiska och miljöforskning. PNNL drivs av Battelle för DOE under kontrakt DE-AC05-76RL01830. Detta arbete fick stöd av US Department of Energy, Office of Science och Office av biologiska och miljömässiga forskning (bidrag: DE-AC05-00OR22725, DE-SC0004632, DESC0010580, DE-SC0012088 och DE-SC0014416).

1. sekventiell utvinning av organiskt material från jord, sediment eller torv
<ol><li>Samla in jord, sediment eller torv via coring och dela upp kärnor enligt hypotesen testas (t.ex., djup). Store prover i polytetrafluoreten belagda behållare och frysa vid-80 ° C för lagring före analys. Obs: Cirka 25 mg C behövs för detta protokoll. För torv (vanligen 45% C) krävs 50 mg torkade torven. Större mängder prov kan behövas för låg organiska prover som mineraliska eller skogsklädda högla...

<ol>
	<li>Bridgham, S. D., Megonigal, P. J., Keller, J. K., Bliss, N. B., Trettin, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+carbon+balance+of+North+American+wetlands.">The carbon balance of North American wetlands.</a> Wetlands. 26 (4), 889-916 (2006).</li><li>Wilson, R. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Greenhouse+gas+balance+over+thaw-freeze+cycles+in+discontinuous+zone+permafrost.">Greenhouse gas balance over thaw-freeze cycles in discontinuous zone permafrost.</a> Journal of Geophysical Research: Biogeosciences. 122 (2), 387-404 (2017).</li><li>Broder, T., Knorr, K. H., Biester, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+dissolved+organic+matter+quality+in+a+peatland+and+forest+headwater+stream+as+a+function+of+seasonality+and+hydrologic+conditions.">Changes in dissolved organic matter quality in a peatland and forest headwater stream as a function of seasonality and hydrologic conditions.</a> Hydrology and Earth System Sciences. 21 (4), 2035-2051 (2017).</li><li>Ejarque, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quality+and+reactivity+of+dissolved+organic+matter+in+a+Mediterranean+river+across+hydrological+and+spatial+gradients.">Quality and reactivity of dissolved organic matter in a Mediterranean river across hydrological and spatial gradients.</a> Science of The Total Environment. 599, 1802-1812 (2017).</li><li>Valenzuela, E. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anaerobic+methane+oxidation+driven+by+microbial+reduction+of+natural+organic+matter+in+a+tropical+wetland.">Anaerobic methane oxidation driven by microbial reduction of natural organic matter in a tropical wetland.</a> Applied and Environmental Microbiology. 83 (11), e00645-e00617 (2017).</li><li>Lehmann, J., Kleber, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+contentious+nature+of+soil+organic+matter.">The contentious nature of soil organic matter.</a> Nature. 528 (7580), 60-68 (2015).</li><li>Keiluweit, M., Nico, P. S., Kleber, M., Fendorf, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Are+oxygen+limitations+under+recognized+regulators+of+organic+carbon+turnover+in+upland+soils?.">Are oxygen limitations under recognized regulators of organic carbon turnover in upland soils?.</a> Biogeochemistry. 127 (2-3), 157-171 (2016).</li><li>LaRowe, D. E., Van Cappellen, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Degradation+of+natural+organic+matter:+A+thermodynamic+analysis.">Degradation of natural organic matter: A thermodynamic analysis.</a> Geochimica et Cosmochimica Acta. 75 (8), 2030-2042 (2011).</li><li>Wilson, R. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrogenation+of+organic+matter+as+a+terminal+electron+sink+sustains+high+CO2:+CH4+production+ratios+during+anaerobic+decomposition.">Hydrogenation of organic matter as a terminal electron sink sustains high CO2: CH4 production ratios during anaerobic decomposition.</a> Organic Geochemistry. 112, 22-32 (2017).</li><li>Ye, R., Jin, Q., Bohannan, B., Keller, J. K., Bridgham, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Homoacetogenesis:+A+potentially+underappreciated+carbon+pathway+in+peatlands.">Homoacetogenesis: A potentially underappreciated carbon pathway in peatlands.</a> Soil Biology and Biochemistry. 68, 385-391 (2014).</li><li>Neubauer, S. C., Megonigal, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Moving+beyond+global+warming+potentials+to+quantify+the+climatic+role+of+ecosystems.">Moving beyond global warming potentials to quantify the climatic role of ecosystems.</a> Ecosystems. 18 (6), 1000-1013 (2015).</li><li>Ma, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Data-Constrained+Projections+of+Methane+Fluxes+in+a+Northern+Minnesota+Peatland+in+Response+to+Elevated+CO2+and+Warming.">Data-Constrained Projections of Methane Fluxes in a Northern Minnesota Peatland in Response to Elevated CO2 and Warming.</a> Journal of Geophysical Research: Biogeosciences. 122 (11), 2841-2861 (2017).</li><li>Conrad, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contribution+of+hydrogen+to+methane+production+and+control+of+hydrogen+concentrations+in+methanogenic+soils+and+sediments.">Contribution of hydrogen to methane production and control of hydrogen concentrations in methanogenic soils and sediments.</a> Federation of European Microbiological Societies Microbiology Ecology. 28 (3), 193-202 (1999).</li><li>Cunada, C. L., Lesack, L. F. W., Tank, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Seasonal+dynamics+of+dissolved+methane+in+lakes+of+the+Mackenzie+Delta+and+the+role+of+carbon+substrate+quality.">Seasonal dynamics of dissolved methane in lakes of the Mackenzie Delta and the role of carbon substrate quality.</a> Journal of Geophysical Research: Biogeosciences. 123 (2), 591-609 (2018).</li><li>Wilson, R. M., Tfaily, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advanced+molecular+techniques+provide+new+rigorous+tools+for+characterizing+organic+matter+quality+in+complex+systems.">Advanced molecular techniques provide new rigorous tools for characterizing organic matter quality in complex systems.</a> Journal of Geophysical Research: Biogeosciences. 123 (6), 1790-1795 (2018).</li><li>Borton, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coupled+laboratory+and+field+investigations+resolve+microbial+interactions+that+underpin+persistence+in+hydraulically+fractured+shales.">Coupled laboratory and field investigations resolve microbial interactions that underpin persistence in hydraulically fractured shales.</a> Proceedingsof the National Academy of Sciences. 115 (28), E6585-E6659 (2018).</li><li>Tang, K., Page, J. S., Smith, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Charge+competition+and+the+linear+dynamic+range+of+detection+in+electrospray+ionization+mass+spectrometry.">Charge competition and the linear dynamic range of detection in electrospray ionization mass spectrometry.</a> Journal of the American Society for Mass Spectrometry. 15 (10), 1416-1423 (2004).</li><li>Boiteau, R. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structure+Elucidation+of+Unknown+Metabolites+in+Metabolomics+by+Combined+NMR+and+MS/MS+Prediction.">Structure Elucidation of Unknown Metabolites in Metabolomics by Combined NMR and MS/MS Prediction.</a> Metabolites. 8 (1), 8 (2018).</li><li>Walker, L. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unambiguous+Metabolite+Identification+in+High-throughput+Metabolomics+by+Hybrid+1DNMR/ESI+MS+Approach.">Unambiguous Metabolite Identification in High-throughput Metabolomics by Hybrid 1DNMR/ESI MS Approach.</a> Magnetic Resonance in Chemistry. 54 (12), 998-1003 (2016).</li><li>Nicora, C. D., Burnum-Johnson, K. E., Nakayasu, E. S., Casey, C. P., White III, R. A., Roy Chowdhury, T., Kyle, J. E., Kim, Y. M., Smith, R. D., Metz, T. O., Jansson, J. K., Baker, E. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+MPLEx+Protocol+for+Multi-omic+Analyses+of+Soil+Samples.">The MPLEx Protocol for Multi-omic Analyses of Soil Samples.</a> J. Vis. Exp. (135), e57343 (2018).</li><li>Folch, J., Lees, M., Sloane-Stanley, G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extraction+of+fatty+acid.">Extraction of fatty acid.</a> Journal of Biological Chemistry. 226, 497-509 (1957).</li><li>Tolic, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formularity:+software+for+automated+formula+assignment+of+natural+and+other+organic+matter+from+ultrahigh-resolution+mass+spectra.">Formularity: software for automated formula assignment of natural and other organic matter from ultrahigh-resolution mass spectra.</a> Analytical Chemistry. 89 (23), 12659-12665 (2017).</li><li>Kim, Y. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diel+metabolomics+analysis+of+a+hot+spring+chlorophototrophic+microbial+mat+leads+to+new+hypotheses+of+community+member+metabolisms.">Diel metabolomics analysis of a hot spring chlorophototrophic microbial mat leads to new hypotheses of community member metabolisms.</a> Frontiers in microbiology. 6, 209 (2015).</li><li>Hiller, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MetaboliteDetector:+comprehensive+analysis+tool+for+targeted+and+nontargeted+GC/MS+based+metabolome+analysis.">MetaboliteDetector: comprehensive analysis tool for targeted and nontargeted GC/MS based metabolome analysis.</a> Analytical Chemistry. 81 (9), 3429-3439 (2009).</li><li>Kind, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=FiehnLib:+mass+spectral+and+retention+index+libraries+for+metabolomics+based+on+quadrupole+and+time-of-flight+gas+chromatography/mass+spectrometry.">FiehnLib: mass spectral and retention index libraries for metabolomics based on quadrupole and time-of-flight gas chromatography/mass spectrometry.</a> Analytical Chemistry. 81 (24), 10038-10048 (2009).</li><li>Kyle, J. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=LIQUID:+an-open+source+software+for+identifying+lipids+in+LC-MS/MS-based+lipidomics+data.">LIQUID: an-open source software for identifying lipids in LC-MS/MS-based lipidomics data.</a> Bioinformatics. 33 (11), 1744-1746 (2017).</li><li>Kanehisa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enzyme+annotation+and+metabolic+reconstruction+using+KEGG.">Enzyme annotation and metabolic reconstruction using KEGG.</a> Protein Function Prediction: Methods and Protocols. 1611, 135-145 (2017).</li><li>Van Krevelen, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Graphical-statistical+method+for+the+study+of+structure+and+reaction+processes+of+coal.">Graphical-statistical method for the study of structure and reaction processes of coal.</a> Fuel. 29, 269-284 (1950).</li><li>Hodgkins, S. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+peat+chemistry+associated+with+permafrost+thaw+increase+greenhouse+gas+production.">Changes in peat chemistry associated with permafrost thaw increase greenhouse gas production.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 111 (16), 5819-5824 (2014).</li></ol>

Singel-genomströmning, fullt-kopplade analys ström används för att karakterisera metaboliter och proteomet ger insikter om de vägar genom vilka C cykling sker i ett komplext ekosystem. Jord och torv är heterogena matriser, och därför en av de kritiska steg av denna metod uppstår i de tidigaste steg för att säkerställa att start torv eller jord material är mycket homogent. Det är bättre att slipa provet samt aggregat kan minska utvinning effektivitet. Detta är ett särskilt problem för aggregerade jordar ...

Globalt, beräknas våtmarker innehålla 529 Pg av kol (C), mestadels som ekologisk C begravd i torv insättningar1. För närvarande fungerar sådana torvmarker som C nettosänka, komplexbildare 29 Tg C y-1 i Nordamerika ensam1. Dock miljöstörningar såsom dränering, bränder, torka och varmare temperaturer kan kompensera denna C sjunka genom att öka organiskt nedbrytning vilket resulterar i ökad C förluster via växthusgaser (koldioxid [CO2] och metan [CH4]) produktion1,2. Klimatförändringar kan bidra till C förlust om varmare temperaturer eller torktumlare villkor stimulerar snabbare C nedbrytning av mikroorganismer. Alternativt, högre temperaturer och luften CO2 koncentrationer kan stimulera primära produktionen för att binda mer CO2 som organiskt kol (OC). I vilken utsträckning och hur snabbt det OC bryts sedan in CO2 och CH4 beror på de komplexa interaktioner mellan de elektron donator substratesna, tillgången på Elektronacceptorer och de mikroorganismer som medla den omvandling. I många fall mekanismerna är inte välkarakteriserad, således deras svar på miljömässiga störningar är inte väl begränsade och det är fortfarande oklart hur resultatet av klimatförändringarna kommer att påverka kolbalans i torvmark ekosystem.
Den komplicerade karaktären av naturligt organiskt material (NOM) har gjort att även identifiera de organiska föreningarna som finns i NOM blandningarna historiskt svårt. Senaste framsteg har kraftigt förbättrat vår förmåga att karakterisera föreningar som traditionellt och, i viss utsträckning fortsätta att betraktas som motsträviga humus eller fulvic föreningar3,4,5. Nu förstår vi att många av dessa föreningar är faktiskt mikrobiellt tillgänglig och kan brytas om en lämplig terminal Elektronacceptor (TEA) görs tillgänglig6,7. Beräkna det nominella oxidationstillståndet av kol (NOSC) förening ger ett mätvärde för att förutsäga risken för nedbrytning och av te krävs energiutbyte. Det kräver dock en molekylnivå karakterisering av organiskt material7. NOSC beräknas från molekylformel via följande ekvation7: NOSC = − ((−z + 4(#C) + (#H) − 3(#N) − 2(#O) + 5(#P) − 2(#S)) / (#C)) + 4, där z är nettoladdningen. NOSC är korrelerad med den termodynamiska drivande kraft8, vari föreningar med högre NOSC är lättare att bryta ned, medan föreningar med lägre NOSC kräver allt mer energisk teer för att minskas. Föreningar med NOSC mindre än −2 kräver en hög energi ger teer såsom O2, nitrat eller MnIV, och kan inte brytas ned av vanligt förekommande lägre energi ger teer såsom FeIII eller sulfat7. Detta är en viktig faktor i vattendränkt syrefria förhållanden i våtmarker där O2 och andra hög energi ger teer är knappa9 och nedbrytningen av lägre NOSC föreningar under dessa förhållanden är därför thermodynamically begränsad. Miljömässiga störning kan påverka ekosystemet genom hydrologiska förändringar som påverkar O2 (den mest energiska Elektronacceptor), förändringar i organiskt substrat och Elektronacceptorer tillgängliga termodynamiska tillstånd av primär produktion, och i mindre utsträckning av temperatur. Ett viktigt exempel temperatur effekter i våtmark system uppstår när det gäller avvägningen som uppstår mellan homoacetogenesis (dvs, acetat produktion från CO2 och H2) och hydrogenotrophic () methanogenesis dvs, CH4 produktion från CO2 och H2). Vid låga temperaturer verkar det homoacetogenesis något gynnas, medan varmare temperaturer gynnar CH4 produktion10. Denna temperatur effekt kan få viktiga konsekvenser för svar av ekosystem till förändrade klimat, som CH4 är en mycket starkare växthusgas än CO211 och därmed ökande produktion av CH4 på bekostnad av CO2 vid varmare temperaturer kan bidra till en positiv feedback med klimatuppvärmningen.
Torvmarker producera globalt betydande mängder CO2 och CH46via mikrobiell respiration av naturligt förekommande organiska materia. NOSC av de organiskt kol substratesna bestämmer den relativa andelen CO2: CH4 produceras som är en kritisk parameter på grund av den högre strålnings tvinga CH4 jämfört med CO211, men också eftersom modellering ansträngningar har identifierat detta förhållande som en kritisk parameter för att uppskatta C flux i torvmarker12. I avsaknad av terminal Elektronacceptorer än CO2, det kan visas av elektron balans att organiska C substrat med NOSC > 0 kommer producera CO2: CH4 > 1, ekologisk C med NOSC = 0 producerar CO2 och CH4 i equimolar ratio och organiska C med NOSC < 1 kommer att producera CO2: CH4 < 113. Nedbrytning av OC i naturliga ekosystem medieras av mikroorganismer, så att även när nedbrytning av en särskild förening är thermodynamically genomförbart, det är kinetiskt begränsas av aktiviteten av mikrobiella enzymer och under syrefria förhållanden, genom den termodynamiska drivkraft (dvsNOSC)7. Tills nu har det varit en utmaning att fullt karakterisera organiskt material eftersom mångfalden av föreningar som finns kräver olika kompletterande tekniker för deras karakterisering. Senaste framstegen har minskat gapet; med hjälp av en uppsättning analytiska tekniker kan vi analysera ett stort utbud av organiska föreningar som tillhandahåller molekylnivå karakterisering och, i vissa fall kvantifiering, från små primära metaboliter som glukos upp till 800 Da poly-föreningar. Tidigare skulle sådana stora komplexa molekyler ha präglats helt enkelt som lignin-liknande eller tannin-liknande och antas ha varit motsträviga. Molekylär nivå karakterisering, tillåter dock beräkningen av NOSC för även dessa stora komplexa molekyler. Dessa NOSC värden är linjärt korrelerade med de termodynamiska drivkraft som möjliggör en bedömning av kvaliteten på organiskt material tillgängligt för nedbrytning, som i många fall avslöjar att dessa komplexa molekyler kan faktiskt vara mikrobiellt nedbrytbara även under syrefria förhållanden som råder i våtmarker.
Eftersom införandet av O2 tillåter organiskt material av nästan alla naturligt observerade NOSC värden att brytas, fokuserar häri vi på förändringar i organiskt material och mikrobiell proteomik som sannolikt är de främsta drivkrafterna i våtmark (dvs. begränsade O2) system. Alla de tekniker som vi kommer att diskutera kan dock tillämpas på organiskt material från alla ekosystem. Vanligen, bulk mätningar baserat på optisk och fluorescens analyser har använts för att bedöma organiskt material kvalitet3,14. När du använder bulk mätningar som dessa, men går fina detaljer förlorade som ett stort antal molekyler kategoriseras tillsammans under generiska termer som humics eller fulvics. Definitionerna av dessa kategorier är inte väl begränsade och, i själva verket kan variera från studie till studie gör jämförelser omöjligt. Ytterligare, bulk mätningar inte ger de molekylära uppgifter som är nödvändiga för beräkning av termodynamiken styr systemet och därför inte når att verkligen bedöma organiskt material kvalitet15.
Enskilda tekniker såsom Fourier transform ion cyclotron resonance masspektrometri (FTICR-MS), kärnmagnetisk resonans (NMR) spektroskopi, gaskromatografi massa masspektrometri (GC-MS) och vätskekromatografi masspektrometri (LC-MS) gör tillhandahålla sådan molekylär nivå detalj. Medan var och en av dessa tekniker presenterar sina egna begränsningar, föra de också sina egna styrkor som kan utnyttjas i en integrerad strategi att uppnå på molekylär detaljnivå som krävs för att kvantifiera organiskt material kvalitet i en rigorös termodynamisk mening . GC-MS är användbara för att identifiera kritiska små metaboliter som sannolikt kommer att påverka proximala CO2 och CH4 produktion (t.ex., glukos, acetat, etc.); dock GC-MS kräver verifiering mot en standard och är därför begränsad till redan kända föreningar som finns i databasen att förhindra identifiering av nya föreningar. GC-MS är dessutom en semi kvalitativa teknik tillåter inferens om förändringar i relativa koncentrationer, men som inte tillhandahåller den faktiska koncentration informationen som behövs för att beräkna Gibbs fria energi till exempel. Slutligen, GC-MS kräver derivatisering av molekyler före analys som begränsar upplösning för föreningar som är mindre än ~ 400 Da och flyktiga alkoholer förloras under torkning steg.
Endimensionell (1D) 1H flytande tillstånd NMR tillåter mycket kvantitativa karakterisering av små metaboliter (inklusive primära små molekylvikt metaboliter och flyktiga ämnen som alkoholer, acetat, aceton, formate, pyruvat, succinat, kortkedjade fettsyror, liksom en rad kolhydrater notoriskt frånvarande eller komprometterad från MS-baserade metoder) och deras koncentrationer är särskilt användbara för beräkning av termodynamiska parametrar. Men som GC-MS, 1D NMR av komplexa blandningar kräver standardisering i förhållande till en databas och därför ensam tillåter inte enkel identifiering av nya föreningar som kan förväntas vara rikligt i komplexa naturliga och föränderliga ekosystem. Dessutom NMR är mindre känsligt än de MS-baserade teknikerna och därför kvantitativa metabolit profilering uppnås endast över 1 µM med hjälp av NMR system utrustade med helium-cooled kalla-sonder. Inte uppskattad, vissa NMR kalla-prober är salt-toleranta och möjliggöra miljömässiga blandning analys i närvaro av millimolar salt koncentrationerna när den används i mindre diameter (< 3 mm ytterdiameter) prov rör16. Ytterligare en komplikation av NMR är dock att stora mängder paramagnetiska metaller och mineraler (t.ex., Fe och Mn över 1-3 wt %), som kan vara rikligt i höglänta jordar, kan bredda spektrala funktioner och komplicerar tolkningen av NMR spectrana . Med fasta fasen extraktion (SPE) kan medhjälpare i tolkningen av både NMR- och MS-baserad metabolomik metoder genom att minska mineralsalter och ökande spektrala kvalitet.
FTICR-MS genom direkt injektion är en mycket känslig teknik som kan detektera tiotusentals av metaboliter från ett enda prov, men det har inte fånga de kritiska små metaboliterna som acetat, pyruvat och succinat och är notoriskt svårt att för socker och andra kolhydrater17, inte heller ger kvantitativ information. Men till skillnad från andra tekniker, FTICR-MS utmärker på att identifiera och tilldela nya föreningar molekylformel och därför identifierar det största antalet föreningar som ger mer molekylär information än någon av de andra beskrivna teknikerna. Detta är användbart eftersom molekylär uppgifter från FTICR-MS (och andra tekniker) kan användas för att beräkna NOSC som är relaterad till den termodynamiska drivkraften som styr sannolikheten för vissa reaktioner8 och deras priser under vissa villkor7. Dessutom av koppling FTICR-MS med separation tekniker, såsom LC tillsammans med tandem MS, kan kvantitativa strukturella uppgifter uppnås, kvittning några av nackdelarna med denna teknik. LC-MS är användbart för att identifiera lipid-liknande föreningar och andra metaboliter som inte är väl kännetecknas av någon av de andra metoderna. Koppling LC FTICR-MS eller LC-MS med en bråkdel samlare och samla fraktioner av specifika okända sevärdheter för strukturella klarläggande av tvådimensionella (2D) flytande tillstånd NMR är den idealiska situationen för att identifiera och kvantifiera okänd föreningar18 ,19. Detta är dock ett mycket tidskrävande steg som kan användas om och när det behövs. Tagit individuellt, var och en av dessa tekniker ger en olika ögonblicksbild av organiskt material och genom att integrera dem, vi kan uppnå en mer fullständig förståelse än att använda någon av teknikerna i isolering.
Medan de termodynamiska övervägandena anges de ultimata begränsningarna på vilka förändringar är möjliga i ett system, medieras organiskt nedbrytning av mikroorganismer vars Enzymaktiviteter styra reaktion priser. Således helt förstå kontrollerna på nedbrytning av organiskt material och slutligen växthus gas (CO2 och CH4) produktion från våtmarker kräver ett integrerat omics förhållningssätt till karaktärisera de mikrobiella Enzymaktiviteter samt metaboliterna. I den här artikeln beskriver vi en metod för att uppnå en sådan omfattande analys från ett prov med en sekventiell metod som resulterar i en helt ihopkopplade analys. Detta synsätt expanderar på metabolit, protein och lipid utvinning (MPLex) protokoll där proteomik var förenat med GC-MS och LC-MS20 för att identifiera små metaboliter, proteiner och lipider genom att införliva kvantitativa metaboliten via NMR och identifiering av större sekundära metaboliter via FTICR-MS. något olika till MPLex, vi börjar i protokollet med en vatten extraktion och sedan använda sekventiell extraktion med allt icke-polära lösningsmedel. Alla extraktioner görs på ett enda prov som sparar prov när volymerna är begränsad eller svårt att få och minskar experimentella fel infördes genom variation bland alikvoter från heterogena provmatriser (t.ex., jord och torv) eller skillnader i villkor för förvaring och varaktighet.
Slutligen, genom koppling OM analyserna med proteomik analys av mikrobiell gemenskapen, kan vi bygga metaboliska nätverk som beskriver vägar och omvandling av organiskt material nedbrytning. Detta tillåter oss att testa specifika hypoteser om hur störningar i systemet kommer att påverka ultimate CO2 och CH4 produktion genom ändring av de tillgängliga organiska substratesna, Elektronacceptorer och de mikrobiella samhällena medla den reaktioner via aktiviteten av enzymet katalysatorer.
Det övergripande målet med denna metod är att ge ett enda genomströmning protokoll för att analysera metaboliter, lipider och mikrobiell proteiner från ett enda prov som därmed skapar en helt ihopkopplade datamängd för att bygga metaboliska nätverk medan begränsande analytiska fel .

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1067px;" width="1065">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:617px;">methoxyamine hydrochloride</td>
			<td style="width:73px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:123px;">226904</td>
			<td style="width:253px;">derivitization agent</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:617px;">5 mm triple resonance salt-tolerant cold probe&#160;</td>
			<td style="width:73px;">Bruker</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td>instrumentation</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:617px;">capillary GC column HP-5MS column (30 m &#215; 0.25 mm &#215; 0.25 &#956;m)</td>
			<td style="width:73px;">Agilent</td>
			<td style="width:123px;">AG19091S-433</td>
			<td>instrumentation</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">reversed phase charged surface hybrid column (3.0 mm &#215; 150 mm &#215; 1.7 &#956;m particle size)</td>
			<td style="width:73px;">ThermoFisher</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td>instrumentation</td>
		</tr>
		<tr height="62">
			<td height="62" style="height:62px;width:617px;">2 mL glass vials</td>
			<td style="width:73px;">VWR International</td>
			<td style="width:123px;">46610-722</td>
			<td>sample vials</td>
		</tr>
		<tr height="62">
			<td height="62" style="height:62px;width:617px;">autosampler vials</td>
			<td style="width:73px;">VWR International</td>
			<td style="width:123px;">97055-324; 9467671</td>
			<td>sample vials</td>
		</tr>
		<tr height="62">
			<td height="62" style="height:62px;width:617px;">Chloroform</td>
			<td style="width:73px;">VWR International</td>
			<td>JT9174-3</td>
			<td>solvent</td>
		</tr>
		<tr height="62">
			<td height="62" style="height:62px;width:617px;">Ethanol</td>
			<td style="width:73px;">VWR International</td>
			<td style="width:123px;">BDH67002.400</td>
			<td>solvent</td>
		</tr>
		<tr height="62">
			<td height="62" style="height:62px;width:617px;">methanol</td>
			<td style="width:73px;">VWR International</td>
			<td style="width:123px;">BDH85681.400</td>
			<td>solvent</td>
		</tr>
		<tr height="62">
			<td height="62" style="height:62px;width:617px;">pyridine</td>
			<td style="width:73px;">VWR International</td>
			<td style="width:123px;">BDH67007.400</td>
			<td>solvent</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">2,2-dimethyl-2-silapentane-5-sulfonate-d6</td>
			<td style="width:73px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:123px;">178837</td>
			<td>standard</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:617px;">C8-C24 fatty acid methyl ester</td>
			<td style="width:73px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:123px;">CRM18918</td>
			<td>standard</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">N-methyl-N- (trimethylsilyl)trifluoroacetamide</td>
			<td style="width:73px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:123px;">24589-78-4</td>
			<td>standard</td>
		</tr>
		<tr height="104">
			<td height="104" style="height:104px;width:617px;">Suwanee River Fulvic Acid standard</td>
			<td style="width:73px;">International Humic Substances Society</td>
			<td style="width:123px;">2S101F</td>
			<td>standard</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">trimethylchlorosilane</td>
			<td style="width:73px;">Sigma Aldrich</td>
			<td align="right" style="width:123px;">89595</td>
			<td>standard</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:617px;">Tuning Solution</td>
			<td style="width:73px;">Agilent</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:617px;">FTICR-MS analysis software</td>
			<td style="width:73px;">Bruker</td>
			<td colspan="2">Compass DataAnalysis 4.1</td>
		</tr>
		<tr height="125">
			<td height="125" style="height:125px;width:617px;">Formularity Software</td>
			<td style="width:73px;">Pacific Northwest National Laboratory</td>
			<td style="width:123px;">Formularity</td>
			<td style="width:253px;">available for download at: https://omics.pnl.gov/software/formularity</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:617px;">GC-MS</td>
			<td style="width:73px;">Agilent</td>
			<td colspan="2">Agilent GC 7890A with MSD 5975C</td>
		</tr>
		<tr height="83">
			<td height="83" style="height:83px;width:617px;">silica-based sorbent</td>
			<td style="width:73px;">Phenomenex (Torrance, CA)</td>
			<td colspan="2">Strata C18-E (PN 8E-S001-DAK)</td>
		</tr>
		<tr height="62">
			<td height="62" style="height:62px;width:617px;">NMR TUBE 3MM 8 150 CS5</td>
			<td style="width:73px;">VWR International</td>
			<td>KT897820-0008</td>
			<td>NMR tube</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:617px;">Varian Direct Drive 600-MHz NMR spectrometer&#160;</td>
			<td style="width:73px;">Varian Inova</td>
			<td>Varian Direct Drive 600-MHz</td>
			<td>NMR spectrometer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Chenomx NMR Suite 8.3</td>
			<td style="width:73px;">Chenomx</td>
			<td>Chenomx NMR Suite</td>
			<td>NMR software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ultra-performance liquid chromatograph&#160;</td>
			<td style="width:73px;">waters</td>
			<td>Aquity UPLC H&#160;</td>
			<td>liquid chromatograph&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Velos-ETD Orbitrap mass spectrometer&#160;</td>
			<td style="width:73px;">ThermoFisher</td>
			<td>Thermo Scientific LTQ Orbitrap Velos</td>
			<td>mass spectrometer&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

single-throughput complementary high-resolution analytical techniques for characterizing complex natural organic matter mixtures

Naturliga organiska ämnen (NOM) består av en mycket komplex blandning av organiska föreningar som historiskt har visat sig svårt att karakterisera tusentals. Men för att förstå de termodynamiska och kinetiska kontrollerna på greenhouse gas (koldioxid [CO2] och metan [CH4]) produktion som härrör från nedbrytning av NOM, tillsammans en molekylär nivå karakterisering med mikrobiell proteomet analyser är nödvändiga. Klimat- och miljöförändringar förväntas dessutom stör naturliga ekosystem, potentiellt upprörande komplexa interaktioner som påverkar både leverans av organiskt substrat och mikroorganismer utför omformningarna. En detaljerad molekylär karakterisering av organiskt material, mikrobiell proteomik, och spridningsvägar och transformationer som organiskt material bryts ner blir nödvändigt att förutsäga riktningen och omfattningen av effekterna av miljöförändringar. Denna artikel beskriver en metodologisk genomströmning för omfattande metabolit karakterisering i ett enda prov av direktinsprutning Fourier transform ion cyclotron resonance masspektrometri (FTICR-MS), gaskromatografi-masspektrometri (GC-MS), kärnmagnetisk resonans (NMR) spektroskopi, vätskekromatografi masspektrometri (LC-MS) och proteomik analys. Detta synsätt resulterar i en helt inkopplade datamängd som förbättrar statistiska förtroende för inferring vägar av organiskt material nedbrytning, den resulterande CO2 och CH4 produktion priser och deras svar på miljömässiga störning. Här presenterar vi resultatet av tillämpningen av denna metod att NOM prover som tagits från torvmarker; protokollet är dock tillämpliga på varje NOM prov (t.ex. torv, skogsklädda jordar, Marina sediment, etc.).

Vi utförde protokollet beskrivs kompletterande analys och jämfört torv med djup i S1 mossen i Gran- och torvmarker svar Under ändra miljöer (Gran) webbplats i Minnesota, USA. Dessa resultat är jämfört med de från en permafrost bog och fen från norra Sverige att visa hur platser kan variera inom metabolit och enzym. Vi identifierat 3.312 enzymer i proteomik analys. En analys av enzymer verksamhet med djup visar att antalet enzymer avtar kraftigt mellan 15 cm och 45 cm i SPRUCE mossen (figur ...

Watch this Scientific Journal Video about Single-throughput Complementary High-resolution Analytical Techniques for Characterizing Complex Natural Organic Matter Mixtures at JoVE.com

Single-throughput Complementary High-resolution Analytical Techniques for Characterizing Complex Natural Organic Matter Mixtures

Det här protokollet beskriver en enda genomströmning för kompletterande analytiska och omics tekniker som kulminerade i en fullt inkopplade karakterisering av naturligt organiskt material och mikrobiell proteomik i olika ekosystem. Denna metod tillåter robust jämförelser för att identifiera metaboliska vägar och transformationer som är viktiga för att beskriva växthus gasproduktion och förutsäga Svaren till miljöförändringar.

Singel-genomströmning kompletterande högupplösta analysmetoder för kännetecknar komplexa naturliga organiska ämnen blandningar

Natural organic matter (NOM) is composed of a highly complex mixture of thousands of organic compounds which, historically, proved difficult to ...

Detta protokoll beskriver metoden för omfattande, opartisk molekylär karakterisering av ett enda prov med hjälp av både masspektrometri, med hjälp av metabolomik, proteomik och lipidomics samt kärnmagnetisk resonans spektroskopi plattformar. Betydelsen av detta tillvägagångssätt är att vi kan karakterisera ett biologiskt system nedströms arvsmassan, genom att identifiera olika typer av molekyler, så att vi kan härleda metaboliska och nedbrytningsvägar. Sekventiell extraktion Teknik, tillåta utvinning av biotillgängliga, polära föreningar med hjälp av vatten, följt av MPLEx att fånga eventuella ytterligare polära föreningar eller metaboliter samt proteiner och lipider från ett enda prov.Visuell demonstration av denna metod är kritisk eftersom den vägleder forskaren genom att separera de tre skikten under det andra extraktionssteget, och dela upp extrakten mellan olika analysinstrument. Integrativa multiomiska analyser ger mer effektiva utredningar och fullständig förståelse av komplexa biologiska system. Denna robusta metod extraherar en bred mångfald av molekyler och är tillämplig på olika provtyper.Påbörja den här proceduren med insamling och beredning av proverna enligt beskrivningen i textprotokollet. Med hjälp av en etanol tvättas, rostfritt stål redskap, alikvot 50 milligram av var och en av de torkade proverna i enskilda två milliliter glasrör. Tillsätt en milliliter destillerat, avgasat vatten till varje prov.Sedan locket injektionsflaskan och skaka i två timmar på en shaker bord. Centrifugera proverna vid 15 tusen gånger gravitation i 30 minuter. Och låt sedan lösningarna stå i rumstemperatur i 20 minuter.Dekantera och spara supernatanten från varje prov. Genomför en MPLEx Extraction på de nu vattenutvunna restprodukterna genom att upprepa dessa extraktionssteg. Förutom att ersätta en minus 20 grader celsius fyra till tre kloroform till metanol blandning för destillerat, avgasat vatten.Separera noggrant de två resulterande lösnings- skikten, som kommer att vara visuellt urskiljbara genom att ta bort det översta lagret genom noggrann pipettering. Torka ner det nedre icke polära skiktet i frystorken. Så snart det är torrt, tillsätt fem mikroliter av kloroform och 195 mikroliter metanol om analysera inom de närmaste dagarna.För att förbättra elektrospray joniseringseffektiviteten för fourier-transform jon cyclotron resonans masspektrometri, förkortat FTICR-MS genom direkt injektion. Späd kloroformextraktet en till en i metanol, och vattenextraktet två till en i metanol. Kalibrera FTICR-spektrometern genom att direkt injicera 100 mikroliter av en trimlösning, som spänner över ett massområde på ungefär 100 till 1, 300 dalton, i FTICR-MS.Rikta injicera 100 microliters av Suwannee Flod Fulvic syrlig standard till den electrospray joniseringkällan. Kopplade till FTICR-spektrometern genom en sprutpump inställd på en flödeshastighet på 3,0 mikroliter per minut. Ställ in nålspänningen på positiva 4,4 kilovolt.Kö ett till 100 massa till laddning förhållande och glas kapillären vid 180 grader celsius. Inspektera den resulterande spektra med hjälp av analysprogramvaran för att bekräfta kvaliteten på data. Nu, införa 100 mikroliter av varje extrakt via direktinsprutning till elektrospray jonisering källa, kopplade till FTICR spektrometer genom en spruta pump inställd på en flödeshastighet på 3,0 mikroliter per minut.Ställ in parametrarna som tidigare. Justera jonackumuleringstiden för varje prov eller grupp av prover för att redovisa variation i kolkoncentrationen. Samla in 144 skanningar för varje prov, medelvärde av skanningar och sedan genomföra en intern kalibrering med hjälp av en homolog CH2-serien.Torka extrakten med hjälp av en koncentrator och spara återstoden av extrakten för efterföljande gaskromatografi masspektrometri, vätskekromatografi massspektrometri och kärnmagnetisk resonans spektroskopi analys. För att förbereda för GC-MS, först förbereda blankkontrollprov som detaljerade i textprotokollet. För att skydda carbinol grupper lägga 20 mikroliter av 30 milligram per milliliter metoxamin hydroklorid i Paradyne till vart och ett av proverna, inklusive metanol extrakt, vattenextrakt, ämnena och FAME kalibrering prover.Täta injektionsflaskan med lock. Vortex utdragen i 20 sekunder, sedan sonikera extrakten i 60 sekunder. Centrifugera extrakten vid 37 grader celsius i 90 minuter vid 100 gånger gravitation.Tillsätt 80 mikroliter av MSTFA med 1%trimetylklorsillane till varje prov. Efter virvelning och sonicating extrakten som tidigare, centrifugerna extrakten igen vid 37 grader celsius i 30 minuter vid 100 gånger gravitation. Efter kylning extrakt till rumstemperatur, överför till GC-MS autosampler injektionsflaska.Gå vidare till GC-MS-analys och databearbetning enligt beskrivningen i textprotokollet. För att förbereda för flytande tillstånd NMR analys, späd återstoden av vattenextrakt med 10%med en fem millimolar DSS intern standard. Överför blandningen i en hög kvalitet, tre millimeter ytterdiameter borosilikat glas NMR rör.Gå vidare till NMR-analys och databehandling enligt beskrivningen i textprotokollet. För att utföra LC-MS lipidomics analys, injicera 10 mikroliter av varje extrakt i en ultra prestanda vätskekromatografi system, kopplade till en Orbitrap masspektrometer med hjälp av en omvänd fas laddad yta hybrid kolumn. Ställ in en 34 minuters toning enligt listan i textprotokollet med en Flödeshastighet på 250 mikroliter per minut.Använd både negativa och positiva joniseringslägen med högre energi kollision dissociation och kollision-inducerad dissociation. För att utföra proteomikanalys, först extrahera proteiner enligt MPLEx-protokollet för återstoden av metanolfasen enligt textprotokollet. Torv jämfördes med djup i S1-mossen vid Gran- och torvmarksresponsen under föränderliga miljöer eller GRANplats i Minnesota, USA.3 identifierades 312 enzymer i proteomikanalysen. En analys av enzymaktiviteterna med djup avslöjar att antalet enzymer minskar kraftigt mellan 15 centimeter och 45 centimeter i SPRUCE Bog. För att visa hur platser kan variera i metabolit- och enzymaktiviteter jämförs SPRUCE-resultat med dem från en Permafrost Bog och Fen i norra Sverige.Totalt 67, 040 metaboliter identifierades i alla spruce torv prover från kombinationen av FTICR-MS, NMR, GC-MS och LC-MS analyser. Visas här är den relativa fraktionen av olika kemiska klasser som identifieras via olika tekniker i de olika djupen. Medan aminosyror och socker minskar med djup, detta observeras inte för lipider.Genom cross validera metaboliter identifieras i alla analyser mot KEGG databasen det fastställdes att de identifierade föreningarna är involverade i gemensamma metaboliska vägar såsom tricarboxylic syra cykel, glykolys och socker metabolism. Under hela detta förfarande är det viktigt att vara medveten om potentiella kontamineringskällor. Början vid provinsamling genom analys, prover bör inte komma i kontakt med knuten plast som negativt kan påverka jonisering.Många av de lösningsmedel som används under extraktionsförfarandet är farliga eller brandfarliga. Använd alltid lämplig personlig skyddsutrustning för att undvika hud- och ögonkontakt, samt för att undvika kontaminerande prover.

Research

JoVE Journal

Environment

The Use of High-resolution Infrared Thermography (HRIT) for the Study of Ice Nucleation and Ice Propagation in Plants

The Use of High-resolution Infrared Thermography HRIT for the Study of Ice Nucleation and Ice Propagation in Plants

Användning av hög upplösning IR Termografi (HRIT) för studier av iskämbildande och Ice förökning i växter

Freezing events that occur when plants are actively growing can be a lethal event, particularly if the plant has no freezing tolerance. Such frost events ...

Assessment of Labile Organic Carbon in Soil Using Sequential Fumigation Incubation Procedures

Bedömning av labila organiskt kol i jorden med Sekventiell Bränning inkubation procedurer

Management practices and environmental changes can alter soil nutrient and carbon cycling. Soil labile organic carbon, a readily decomposable C pool, is ...

Understanding Dissolved Organic Matter Biogeochemistry Through In Situ Nutrient Manipulations in Stream Ecosystems

Understanding Dissolved Organic Matter Biogeochemistry Through In Situ Nutrient Manipulations in Stream Ecosystems

Förståelse Upplöst Organiskt material Biogeochemistry Genom<em&gt; In Situ</em&gt; Närings manipulationer i Stream ekosystem

Dissolved organic matter (DOM) is a highly diverse mixture of molecules providing one of the largest sources of energy and nutrients to stream ecosystems. ...

Automated, High-resolution Mobile Collection System for the Nitrogen Isotopic Analysis of NOx

Automated, High-resolution Mobile Collection System for the Nitrogen Isotopic Analysis of NOx

Automatiserad, med hög upplösning Mobile insamlingssystem för kväveisotopanalys av NO<sub&gt; x</sub

Nitrogen oxides (NOx = NO + NO2) are a family of atmospheric trace gases that have great impact on the environment. NOx concentrations directly influence ...

Production and Measurement of Organic Particulate Matter in a Flow Tube Reactor

Produktion och mätning av organiska partiklar i ett flöde Tube reaktor

Organic particulate matter (PM) is increasingly recognized as important to the Earth's climate system as well as public health in urban regions, and the ...

Production and Measurement of Organic Particulate Matter in the Harvard Environmental Chamber

Produktion och mätning av organiska partiklar i Harvard miljömässiga kammaren

The production and the evolution of atmospheric organic particulate matter (PM) are insufficiently understood for accurate simulations of atmospheric ...

Improving Infrared Spectroscopy Characterization of Soil Organic Matter with Spectral Subtractions

Att förbättra infraröd spektroskopi karakterisering av markens organiska material med spektrala subtraktioner

Soil organic matter (SOM) underlies numerous soil processes and functions. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy detects infrared-active organic ...

Isolation of Mandibular Gland Reservoir Contents from Bornean 'Exploding Ants' (Formicidae) for Volatilome Analysis by GC-MS and MetaboliteDetector

Isolation of Mandibular Gland Reservoir Contents from Bornean 'Exploding Ants' Formicidae for Volatilome Analysis by GC-MS and MetaboliteDetector

Isolering av Mandibular körtel reservoar innehållet från Bornean ' exploderande myror (Formicidae) för Volatilome analys med GC-MS- och MetaboliteDetector

The aim of this manuscript is to present a protocol describing the metabolomic analysis of Bornean &#39;exploding ants&#39; belonging to the Colobopsis ...

Assessing the Particulate Matter Removal Abilities of Tree Leaves

Bedömning av partiklar borttagning kapaciteterna av träd lämnar

Based on the conventional cleaning methods (water cleaning (WC) + brush cleaning (BC)), this study evaluated the influence of ultrasonic cleaning (UC) on ...

Characterizing Microbiome Dynamics &#8211; Flow Cytometry Based Workflows from Pure Cultures to Natural Communities

Characterizing Microbiome Dynamics ÃƒÆ’Ã‚Â¢ÃƒÂ¢Ã¢â‚¬Å¡Ã‚Â¬ÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã…â€œ Flow Cytometry Based Workflows from Pure Cultures to Natural Communities

Kännetecknar mikrobiomet Dynamics – flödescytometri baserade arbetsflöden från rena kulturer till naturliga samhällen

The investigation of pure cultures and monitoring of microbial community dynamics is vital to understand and control natural ecosystems and technical ...