磷脂脂肪酸

PLFAs是幾乎所有活體細胞膜的主要成分,週轉速率極快且隨細胞死亡而迅速降解 ^[1]  ,脂肪酸結構與種類多樣,對環境因素敏感,分析結果重複性較好 ^[2]  。既可用簡單試劑和設備測定由PLFAs轉化的磷酸鹽以確定微生物總量,也可以根據不同菌羣的特定脂肪酸C鏈長度、飽和度及羥基等取代基位置差異研究特殊功能菌羣 ^[1]  。在微生物定量及活力測定方面,PLFAs與微生物量C、底物誘導呼吸(SIR)及ATP等測定方法所得結果十分吻合 ^[3]  。因此,PLFAs在土壤微生物學研究中極具潛力。

對PLFAs的鑑定　通常用MIDI系統(Microbial IdentificationSystem) 、氣質聯機(Gas Chromatography-Mass Spectrometry,GC-MS) ^[4]  和液質聯機等方法(High Performance LiquidChromatography2Electrospray Ionization2MassSpectrometry,HPLC2ESI2MS) ^[5]  鑑定PLFAs。

通常,分析PLFAs有以下兩個途徑和目的 ^[6]  : ①分析單一菌種組成以便比較或評價不同菌種特徵性磷脂,提高PLFAs數據庫的多項分類能力; ②分析自然環境或實驗室中培養的個別微生物類羣磷脂成分,研究特定功能菌羣結構變化和代謝途徑。目前,PLFAs技術已被用於細菌純培養對外界脅迫的應答、根系排泄物對根際微生物影響、養分對泡囊叢枝菌的影響、農田土壤微生物區系特徵以及誘導植物抗病性等領域 ^[7]  。

目前已發現磷脂物質有1000多種 ^[8]  ，依極性強弱可分為：磷脂脂肪酸（phospholipid fatty acid ，PLFAs）、糖脂脂肪酸（glycolipid fatty acids，GLFAs）、中性脂肪酸（Neutral lipid fatty acids，NLFAs）。磷脂脂肪酸是微生物細胞膜主要成分，是由甘油酸第三位羥基被磷酸、其它羥基為脂肪酸酯化而成，其磷酸基部分稱為極性頭部，兩條碳氫鏈成為非極性尾部 ^[9]  。

脂肪酸經甲酯化後形成脂肪酸甲酯(Fattyacidmethyl esters, FAMEs) ,它們又可分為:羥基取代的FAMEs (OHFAMEs) ;酯連接羥基取代的FAMEs (EL2OHFAMEs) ;非酯連接羥基取代AMEs(NEL2NYFAMEs) ;飽和FAMEs (SAFAMEs) ; 單不飽和FAMEs (MUFAMEs) ;酯連接多聚不飽和FAMEs (PUFAMEs) ;非酯連接不飽和FAMEs (UNSFAMEs) ^[6]  。

不同種類PLFAs常以一系列C原子數目與希臘字母表示。比如,16∶1ω7t 指的是含有“16個C原子P一個雙鍵P雙鍵距甲基(ω)端7個C原子P反式構型”脂肪酸;也可將不飽和程度置於Δx之後,x代表距羧基端(Δ)最近的雙鍵位置。脂肪酸構型可用簡單符號表示,如順式(cis)2(雙鍵兩側2H在同側)與反式(trans)2(雙鍵兩側2H鍵在異側)分別用c2與t2表示;a2與i2代表異型(anteiso)2(甲基在C末端第3位C原子上)和同型2(iso2)(甲基在C末端第二位碳原子上) ;br2表示未知甲基支鏈的位置;ME2前的數字代表甲基取代基團距分子羧基端C原子數;cy2代表了環丙烷脂肪酸;α2與β2代表羥基脂肪酸的2OH分別在第2、3位C原子上 ^[6]  。