高效液相色譜分析土壤氨基糖|茁彩生物

氨基糖在土壤有機碳和有機氮含量中的占比分別為 2% ~ 5%和 5% ~ 12%。由于植物不含氨基糖，土壤動物只向土壤貢獻少量的氨基糖，因此土壤中的大部分氨基糖被認為主要來自微生物。氨基糖作為微生物死亡殘體的生物標(biāo)志物被廣泛測定。目前可被定量分析測定的土壤氨基糖主要有4種：胞壁酸 (MurN)、甘露糖 (ManN)、氨基半乳糖 (GalN) 和氨基葡萄糖 (GluN)。其中，胞壁酸和氨基葡萄糖是微生物細胞壁殘留物，胞壁酸只存在于細菌細胞壁中，氨基葡萄糖來自于細菌和真菌細胞壁，而甘露糖和氨基半乳糖的來源尚不清楚。

氨基糖具有異源性，可作為微生物殘留物標(biāo)識物用于評估土壤中不同微生物死亡殘體有機碳的含量。 Appuhn 和Joergensen確定了將真菌氨基葡萄糖轉(zhuǎn)化為真菌殘體碳的平均轉(zhuǎn)化系數(shù)為 9，將細菌胞壁酸轉(zhuǎn)化為細菌殘體碳的平均轉(zhuǎn)化系數(shù)為 45。由于土壤微生物殘體碳的周轉(zhuǎn)時間比微生物活體碳更長，對土壤中穩(wěn)定性碳庫的形成具有重要貢獻。因此，精確地測定土壤氨基糖含量對于評估微生物對土壤有機碳的貢獻具有重要意義。

國內(nèi)外針對土壤氨基糖含量的分析測定方法開展了大量的研究。早期分析氨基糖的方法有電化學(xué)法、光度法和電泳法等。這些方法由于受樣品雜質(zhì)影響大，對復(fù)雜環(huán)境樣品分析受限。目前，常用的分析方法有氣相色譜法、液相色譜法、

紅外光譜法和氣質(zhì)聯(lián)用法。這些方法所采用的前處理方法和檢測技術(shù)各不相同。氣相色譜法前處理過程繁瑣，且需要手動進行衍生化處理。紅外光譜法雖具有結(jié)構(gòu)定性方面的優(yōu)勢，但靈敏度較低。氣質(zhì)聯(lián)用法具有定性、可靠性和靈敏度高的特點，但是由于成本太高，因而沒有被廣泛應(yīng)用。高效液相色譜法采用自動進樣器用戶模式進行鄰苯二甲醛 (OPA) 在線衍生的方法，操作簡單方便。Indorf 等分析 了激發(fā)波長、OPA 反應(yīng)時間、四氫呋喃濃度和流動相 pH 對氨基糖分離的影響，對高效液相色譜法進行化，使高效液相色譜法具有檢出限低、靈敏度和準(zhǔn) 確度高等特點，從而使該方法得以廣泛應(yīng)用。

關(guān)于土壤氨基糖的分析測定多從檢出限、定量限、標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性、樣品的重復(fù)性、加標(biāo)回收率這幾個方面考慮方法的質(zhì)量控制。例如，Zhang 和 Amelung報道了氣相色譜法分析氨基糖的儀器定量限、標(biāo)準(zhǔn)樣品線性、樣品含量的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差和土壤基質(zhì)加標(biāo)回收率。Dick 等和 Zhang 等報道了紅外光譜法分析氨基糖的標(biāo)準(zhǔn)樣品線性。近年來，國內(nèi)根據(jù) Indorf 等的方法，建立了高效液相色譜分析土壤氨基糖的方法。一種分析方法的好壞不僅要考慮儀器的靈敏度、精密度和準(zhǔn)確度，同時也要考慮包括前處理在內(nèi)的方法的靈敏度、精密度和準(zhǔn)確度。

Indorf 等通過儀器檢出限和定量限檢驗了高效液相色譜法分析氨基糖樣品過程中儀器的靈敏度，通過標(biāo)準(zhǔn)樣品線性檢驗了儀器的準(zhǔn)確度，通過空白加標(biāo)回收率檢驗了儀器和方法的準(zhǔn)確度，但是未見包括前處理在內(nèi)的整個氨基糖分析流程中儀器和方法精密度的質(zhì)量控制。

研究利用 OPA 柱前在線衍生–高效液相色譜法結(jié)合熒光檢測器分析紅壤剖面中具有不同氨基糖含量的土壤樣品，利用信噪比、檢出限、定量限反映儀器和方法的靈敏度，利用標(biāo)準(zhǔn)樣品平行樣、土壤樣品平行樣和土壤樣品重復(fù)樣的重復(fù)性反映儀器和方法的精密度，利用標(biāo)準(zhǔn)樣品的線性和加標(biāo)回收率反映儀器和方法的準(zhǔn)確度，以為 OPA 柱前在線衍生–高相液相色譜法測定土壤氨基糖含量的質(zhì)量控制提供依據(jù)。