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化学生态学气味研究中的常见问题均在细节

已有 448 次阅读 2019-11-11 03:48 |系统分类:科研笔记| 化学生态;气味分析

为了能够发表正确的、可重复的研究结果,学术出版机构往往会提供许多研究方法相关的指南。一些研究者也会不定期指出同期研究结果中出现的共性技术问题。下面是化学生态学研究中常见的一些问题,翻译加工并分享给或多或少需要用到化学生态分析技术的同行老师、同学们,以期共同进步:

1 化学气味物质的GC-MS鉴定:

对于许多常见气味物质来说,其质谱数据库检索结果通常可以准确确定其结构。但是在质谱分析中,许多异构体在常规色谱柱上具有完全相同和保留时间和相同的标准质谱图,只有手性色谱柱能够分离,对比光谱纯标准品才能定性,如果研究者是通过质谱数据库检索定性,则不能在著作中标注鉴定结构的手性构型符号,以免误导后来研究者。同样,对于许多具有手性基团的信息素结构,这一现象更是普遍。

2 气味物质比例的确认

许多研究者喜欢用顶空收集气味的办法来获得样品,这与直接用溶剂提取的信息素的比例差别极大,特别是当信息素成分蒸气压差别较大的情况下。顶空收集的气味成分根本不可以拿来作为实际信息素比例。溶剂提取并适当微量柱层析分离后,色谱分析比例才更接近正确的比例。

3 分析试剂和用品的纯化

由于工艺的差别,许多常规溶剂并不能保证挥发物残留检测达到化学生态学痕量气味物质分析的要求。需要多重蒸馏后才能用于样品制备。同样,用于制备样品的玻璃样品瓶和各种工具也需要充分清洗并在洁净烘箱中高温烘培足够时间。用于顶空样品收集的活性炭,玻璃毛,玻璃管等一定要严格清洁,索氏提取多遍,并在高温氮气流下烘烤等。

4 嗅觉计的不可靠性

许多动物具有趋化性,当仅用洁净气流作为对照,进行嗅觉计选择测试时,研究者通常会获得较好的统计结果。但是当这些成分真的拿到林间和田间应用时,却没有任何效果。综合所有条件的田间和林间试验才能获得准确的行为活性鉴定结果。

5 不稳定气味标准品的管理

许多活性气味物质,化学性质极不稳定,每次使用于不同的试验前均需要进行纯度检测,达不到标准的样品需要进行纯化操作。这些标准品的保存需要达到标准条件,一般来说越低的温度越适合保存气味物质的标准品。良好的实验室规范是定期检测标准品纯度并更新标签。

6 合理的行为试验设计

行为活性测定具有相当的复杂性,受环境和测试个体差异影响明显。通常需要对一部分已经有的数据进行样本量估计(预测按照已有趋势,需要多少样本量,统计上才具有显著意义)。然后真实开展到相应样本量的试验再统计,如果符合预期,才可称为统计显著。尽管这样做会造成更大的工作量,却是更正确的做法。不应出现“A值比B值大,但是统计差异不显著”一类的描述,不显著就是不显著!!笔者在审或读研究结果时,经常会发现重复只有15个以下,然后就得出这样结果的研究,其实比较可惜,很有可能测试样本增加到50个就可以表现出统计显著的规律了。

7 电生理试验辅助活性定性

信息化合物作为信息媒介,也处于不断的选择压力之中的。有的被姊妹种或者竞争者窃听,有的被捕食窃听,这种情况下气味信号往往具有下调分泌量的压力,但是感受灵敏度却会上调,电生理技术对于这些痕量高活性的关键活性气味成分的鉴定具有相当重要的作用。切不可按照提取含量的较低的原因将其排除在外,以错过关键活性成分的发掘。

此外,电生理检测器的本质是电化学检测器,电位大小与气味与触角上物质结合或者电解的强度有关。但是昆虫的行为由昆虫脑决定,触角感受的信息也需要通过脑处理(可放大、衰减、滤)才能产生相应的行为,触角电位与行为活性的大小没有正相关。最直接的例证便是,将乙酸吹过打湿的绵线制作的假触角时,其“触角电位可达数十mV”,然而你不会认为“绵线会特别的飞向酸味”。

化学生态学,需要化学家们的积极参与,欢迎化学家们和生态学家们积极合作,推进我国化学生态学的发展。



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