利用MALDI-TOF-MS技术简便、快速检测水华蓝藻的方法研究

第8卷第4期2016年8月环境监控与预警EnvironmentalMonitoringandForewarningVo1．8，No．4August2016·环境预警·利用MALDI二TOFMS技术简便、快速检测水华蓝藻的方法研究孙丽伟’，江文静，厉以强，孙洪芹，郭艳敏，杜阳，吕锡武(1．东南大学能源与环境学院，江苏南京210018；2．江苏省环境监测中心，江苏南京210036)摘要：以水华蓝藻为研究对象，用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI—TOFMS)技术对其进行测定分析并获得了蛋白质指纹图谱。对铜绿微囊藻标准株(NIES一843)样品通过3种前处理方法得到的质谱图进行对比，确定了质谱分析的样品前处理方法，建立了利用MALDI—TOFMS技术简便、快速检测水华蓝藻的方法。对在水华中出现的4种不同蓝藻进行MALDI—TOFMS分析，结果表明各种蓝藻具有其特征性波谱，可据此对水华蓝藻进行区分和鉴定。该方法快速、简便、精确、可程序化，具有广泛的应用前景。关键词：MALDI—TOFMS；水华蓝藻；质量指纹图谱；快速检测中图分类号：X835文献标志码：B文章编号：1674—6732(2016)04—0009—04MethodInvestigationonSimpleandRapidIdentificationofCyanobacteriaBloombyMAL-DI—ToFMSSUNLi．wei，JIANGWen-jing，LIYi．qiang，SUNHong—qin，GUOYan．min。，DUYang‘，LVXi-WU(1．SchoolofEnergyandEnvironment，SoutheastUniversity，Nanjing，Jiangsu210018，China；2．JiangsuEn-vironmentalMonitoringCenter，Nanjing，Jiangsu210036，China)Abstract：Basedonmatrix—assistedlaserdesorption／ionizationtime—of-flightmassspectrometry(MALDI—TOFMS)，proteinfinger—printspectrometryofcyanobacteriabloomwereobtained．BycomparisonofthreedifferentpretreatmentprocessesforMicrocysti-saeruginosa(NIES一843)samples，samplepretreatmentformassanalysiswasestablished，meanwhileasimpleandrapidanalysismethodusedMALDI—TOFMSforcyanobacteriabloomwasdevelopedandoptimized．Theresultsshowedthattherewerecharacter-isticspectraforeachstrainofcyanobacteriaandthismethodcouldbeusedtodistinguishandidentifydifferentspeciesofcyanobacte—ria．Thisanalyticalmethodwasdemonstratedtobesimple，rapid，accurateandprogrammable，therefore，hadthepotentialtobewidelyapplicableinthefield．Keywords：MALDI—TOFMS；Cyanobacteriabloom；Massspectrumfingerprint；Rapiddetermination我国水体富营养化日益严重，据环境保护部2015年环境状况公告，全国大部分淡水湖泊、水库均处于轻度或中度富营养化状态。2007年太湖大面积暴发蓝藻导致无锡市饮用水受污染的事件，造成了严重影响⋯。针对这一现状，必须对发生水华的水体进行即时监测，作出预警并制定有效的治理手段。根据世界卫生组织的富营养化水体水华监测指南，对蓝藻的监测是整个监测程序的基本和中心要点。目前对蓝藻水华的监测方法主要包括遥感自动解译技术、荧光定量PCR技术、浮游植物半定量活检法、16SrDNA寡核苷酸探针。等，但这些方法需要具备专业知识的人员才可实行，耗时数日，且精确性不够。针对上述方法的不足，将质谱分析方法引入蓝藻鉴定领域，即利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI—TOFMS)对蓝藻细胞进行直接测定。根据测定得到的特征波谱，以构成细胞成分的多酯类或蛋白质作为生物标志物(Biomarker)，对微生物进行鉴定。该法测