微生物菌种化学组分特征是微生物菌株的关键特征，在微生物鉴定学中具有重要的分类学意义。为帮助大家更好地理解和应用新种化学组分分析的各种技术，CICC推出“微生物菌种化学组分分析”专题，系统介绍极性脂、呼吸醌、细胞壁糖与DAP、脂肪酸4种分析手段的原理、方法和实验结果解读。

第二期 呼吸醌组分分析

呼吸醌位于细胞膜上，是呼吸链中的电子传递体，在氧化磷酸化过程中起重要作用。呼吸醌主要分为甲基萘醌和泛醌两大类，两者都构成大的分子类群，其分子中的多烯侧链长度为1-14个异戊烯单位不等。除了多烯侧链长度不同以外，呼吸醌碳3上多烯链的氢饱和度或氢化度也存在差异，因此，侧链长度和氢饱和度的变化是呼吸醌分类学的重要指标。

甲基萘醌

menaquinone

泛醌

ubiquinone

大多数细菌都含有甲基萘醌或泛醌，或两者均有；如放线菌等革兰氏阳性细菌只含甲基萘醌。

呼吸醌提取与分析 四个关键步骤

1. 样品前处理

待测湿菌体真空冷冻干燥得到冻干菌粉，加入三氯甲烷和甲醇混合溶液，避光处加玻璃珠振荡过夜。

2. 醌组分提取与浓缩

破碎后的混合液于避光处过滤，收集滤液，减压蒸馏滤液至干燥。用少量丙酮重新溶解干燥物，得到呼吸醌的丙酮溶液，离心取上清液挥干。

3. 展层与观察

丙酮复溶挥干后产物，离心取上清液进行TLC展层。展层完成后于紫外灯下观察，绿色荧光背景下暗褐色条带即为呼吸醌。

4. HPLC检测

收集暗褐色条带，加入适量丙酮充分溶解，离心取上清液挥干。再用适量丙酮溶解，离心后取上清液进行HPLC检测。

 醌组分的结果判定

待检样品通常需要与模式菌株样品进行比较，通过对比色谱峰出峰的保留时间与模式菌株出峰的保留时间，判断各待测菌呼吸醌的类型。呼吸醌含量按峰面积百分比计。

CICC呼吸醌部分标准菌株及代表醌型

CICC呼吸醌组分分析科研成果

依托极性脂组分分析等技术，中心长期协助企业开展微生物资源开发工作，分析生产环境微生物群落结构，研究具有典型特征的微生物菌株，如：芝麻香型酒大曲中分离得到的Thermoactinomyces daqus CICC 10681 [1]、日化企业肥皂缸中分离得到的Halomonas alkalicola CICC 11012s [2]，以及在浓香型白酒生产过程中分离得到的Bacillus aquiflavi CICC 24755 [3]等，为企业工业生产中的微生物安全控制和菌种资源开发提供有力支持。

Thermoactinomyces daqus CICC 10681 呼吸醌分析结果

Halomonas alkalicola CICC 11012s 呼吸醌分析结果

Bacillus aquiflavi CICC 24755 呼吸醌分析结果

参考文献：

[1] Yao S, Liu Y, Zhang MJ, et al. Thermoactinomyces daqus sp. nov., a thermophilic bacterium isolated from high-temperature Daqu[J]. International journal of systematic and evolutionary microbiology, 2014, 64(Pt_1): 206-210.

[2] Tang X, Zhai L, Lin YF, et al. Halomonas alkalicola sp. nov., isolated from a household product plant[J]. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 2017, 67(5): 1546-1550.

[3] Xie J, Cheng K, Zhao D, et al. Bacillus aquiflavi sp. nov., isolated from yellow water of strongly flavored Chinese baijiu[J]. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 2020, 70(5): 3406-3412.

中国工业微生物菌种保藏管理中心（CICC）作为国家级菌种保藏管理与科技服务机构，提供菌种鉴定评价技术服务150余项，其中微生物化学组分分析包括：极性脂检测、醌组分检测、细胞壁组分检测和脂肪酸检测等，检测方法均已通过ISO 17025与CMA检测实验室能力认可，可为您提供专业、高效的微生物技术服务。