New Approach to Analysis of Volatile Gases Formed by Intestinal Microbiota Using GCMS™ and GC-SCD

Význam tématu

Vzájemné působení střevní mikrobioty a tvorba těkavých látek je klíčové pro porozumění zdraví i onemocnění, přičemž identifikace nových biomarkerů vyžaduje citlivé analytické metody.

Cíle a přehled studie / článku

Studie si klade za cíl srovnat profily těkavých plynů u myší bez mikrobioty (GF) a u myší kolonizovaných normální mikrobiotou (Ex-GF) pomocí kombinace GCMS a GC-SCD za účelem objevování nových biomarkerů.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky stolice byly odebrány od GF a Ex-GF myší a bez předúpravy uloženy do vzduchotěsných lahviček po nasycení anaerobním plynem. Po 24hodinové kultivaci při 37 °C byla analyzována hlava vzorku pomocí GCMS a GC-SCD v režimu Headspace.

Použitá instrumentace

• HS-20 Trap / GCMS-QP 2020 NX: komplexní analýza těkavých látek s pastí Tenax® GR, GC–MS s ionizací EI, m/z 10–350.
• HS-20 / Nexis GC-2030 / SCD-2030: chemiluminiscenční detektor pro selektivní analýzu sirných sloučenin.

Hlavní výsledky a diskuse

• Ex-GF vzorky vykázaly vyšší počet a intenzitu píků ve srovnání s GF, což potvrzuje roli mikrobioty při tvorbě těkavých sloučenin.
• GC-SCD selektivně detekovala sirné látky (H2S, 2-(methylthio)-ethanol, 3-(methylthio)-1-propanol), jež byly v TIC GCMS maskovány jinými složkami.
• Multivariační PCA na 121 sloučeninách ukázala výrazné individuální odlišnosti mezi jednotlivými Ex-GF myšmi.

Přínosy a praktické využití metody

Kombinace GCMS a GC-SCD umožňuje bezpřípravkovou komplexní i cílenou analýzu těkavých a sirných sloučenin, vhodnou pro výzkum biomarkerů, QA/QC i průmyslovou analytiku.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření na lidské klinické vzorky a další biologické matice, integrace s pokročilou multivariační analýzou a vývoj rychlých screeningových postupů pro diagnostiku a monitorování onemocnění.

Závěr

Popsaná přístupová metoda efektivně analyzuje těkavé plyny formované střevní mikrobiotou bez předúpravy vzorků a odhaluje jak množství, tak individuální variabilitu složek, čímž otevírá nové možnosti v biomarkerových studiích.

Reference

• Shimadzu Corporation. Application No. M301, First Edition: Jul. 2020.