北京冬奧會完滿收官,在這場特殊背景下舉辦的體育盛事,中國向quan世界wan美詮釋了綠色、環(huán)保、節(jié)能、簡約的可持續(xù)發(fā)展理念。而在另一個方面,全球的科學家們也在使用賽默飛高性能色譜質譜產(chǎn)品,讓世界更健康,更清潔,更安全。
Orbitrap 技術發(fā)展至今,憑借其卓yue的分辨率、靈敏度、多項創(chuàng)新技術等“硬實力”,圈“粉”無數(shù),平均每小時就有一篇文章問世,也逐漸成為全球科學家實現(xiàn)頂級科研創(chuàng)新的有力伙伴。
繼上一篇解讀環(huán)境領域頂級期刊ES&T微信發(fā)文,后臺有眾多科研工作者紛紛點贊,飛飛今天整理了近一年內ES&T發(fā)表的前沿研究,讓我們一起探索科學的奧秘!
1# 創(chuàng)新方法
非靶向篩查助力解密水資源污染事件
前沿概覽
水作為人類最賴以生存的天然資源,探尋湖泊-河流系統(tǒng)中有機微污染物 (OMP) 的產(chǎn)生、來源和去向是近年來研究熱點。研究者們創(chuàng)新性地使用Orbitrap超高分辨率液質聯(lián)用系統(tǒng)對紐約中部奧內達加湖水中的OMP進行非靶向分析,再結合一系列組學統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)其中的4種主要污染標記物(加拉索酮、二苯基次膦酸、N-丁基苯磺酰胺和三異丙醇胺)有空間分布特征。
Compound Discoverer組學工作站在本次研究中提供了從數(shù)據(jù)預處理,峰提取,RT對齊,MS/MS定性峰歸屬,信號歸一化校正,聚類分析等完整數(shù)據(jù)處理解決方案。此外,研究者還shou次將非靶向組學研究與湖泊-河流系統(tǒng)質量平衡模型相結合,解釋了美國水污染史shang具有重要意義的湖泊-河流系統(tǒng)中的OMP動態(tài)分布變化,可以在未來的定點監(jiān)測、網(wǎng)格化水體管理等工作提供重要理論依據(jù)。
# 前沿技術
環(huán)境暴露組學研究迎創(chuàng)新
前沿概覽
環(huán)境污染物往往具有未知性、成分可變、復雜的反應副產(chǎn)物以及生物來源性等特征(簡稱UVCBs物質),這也給環(huán)境風險評估帶來了很大挑戰(zhàn)。研究者結合了頂空固相微萃取(HS-SPME)與GC-Orbitrap超高分辨率氣質聯(lián)用,對膳食魚類體內多種疏水性UVCBs成分進行表征,并進行消除動力學研究。
研究者在目前沒有可參考分析標準的背景下,使用HS-SPME/GC-Orbitrap鑒定并定量分析了不同疏水性UVCBs組分,發(fā)現(xiàn)其潛在生物累積性,并開發(fā)了相關的數(shù)據(jù)庫。這些動力學模型及數(shù)據(jù)庫可以更好地探究不同疏水性UVCBs的生物累積潛力與化學結構特征的關系,并減少長周期的動物實驗,是研究環(huán)境暴露中UVCBs潛在影響的有力手段。
# 獨樹一幟
助力探索日用品對人體健康風險
前沿概覽
全氟和多氟烷基物質(PFAS)在新化工時代來源復雜,穩(wěn)定性極qiang且不易降解,有明確的生物毒副作用,一直是業(yè)內的研究重點。研究者針對目前市場上的防霧產(chǎn)品(除霧配方、防水噴霧、防水衣物等),推斷其中可能使用了含有PFAS的配方。為了更好地覆蓋PFAS組分,研究者們結合了GC-Orbitrap氣質和LC-Orbitrap Fusion Lumos三合一超高分辨率液質等分析手段。
研究結果表明所有購買來的產(chǎn)品中均檢測到了含氟聚醇 (FTOH) 和含氟聚乙氧基化物 (FTEO)。噴霧劑產(chǎn)品中的總有機氟 (TOF) 測定含量為 190 至 20,700 μg/mL,防水衣物中甚至高達 44,200 至 131,500 μg/克(布重)。此外,防霧產(chǎn)品在小鼠 3T3-L1 細胞中表現(xiàn)出顯著的細胞毒性和脂肪形成活性(甘油三酯積累或脂肪相關細胞增殖),其中FTEO 是防水噴霧脂肪形成活性的重要來源。研究警示了對含有PFAS的除霧及防水產(chǎn)品,我們需要更多的研究來充分了解它帶來的健康風險。
# 獨出心裁
解析全球氣候變化全新思路
前沿概覽
我們知道全球氣候變化跟CO2等含碳溫室氣體排放密切相關,而全球約30% 的土壤碳儲量儲存在泥炭地中。有研究表明微生物酪氨酸酶 (TYRs)通過降解土壤中酚類物質而有固碳作用,被視為土壤中碳儲存的關鍵調節(jié)劑。近幾十年來由于ji端天氣頻發(fā)(夏季長期干旱或持續(xù)性內澇)嚴重影響了TYRs活性。
研究者們首先通過TYRs部分氨基酸序列鑒定發(fā)現(xiàn)泥炭地中天然存在一個TYR酶群落,這是由包括變形菌綱和放線菌綱在內的多種細菌系統(tǒng)多樣性產(chǎn)生。然后從富含碳酸鹽的內陸鹽沼中鑒定出一種出現(xiàn)的了異源表達與純化的胞外 TYR (SzTYR);通過Orbitrap 超高分辨率液質聯(lián)用正離子模式測算其分子量約為30891.8 Da。其后的光譜及動力學研究將其確認為一種酪氨酸酶,并證明了其對泥炭地中天然存在的單酚(香豆酸)、二酚(咖啡酸、原兒茶酸)和三酚(沒食子酸)具有降解活性。這或許為研究全球氣候變化提供一種全新思路。
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