HS/SPME-GC-MS与HS-GC-IMS技术分析细菌挥发性有机化合物潜力的对比研究：方法学优化与应用前景

本文推荐：该研究系统比较了HS-GC-IMS、HS/SPME-GC-MS在细菌挥发性有机化合物（mVOCs）检测中的性能差异，以橄榄根际内生菌Pseudomonas simiae PICF7为模型，证实HS-GC-IMS在低浓度定量（LOD低）和快速分析（5-10 min）的优势，而SPME-GC-MS展现更高选择性。成果为微生物互作、生物防治及临床诊断（如病原体筛查）提供了方法学参考。

　　

Highlight

微生物挥发性有机化合物（mVOCs）作为微生物细胞产生的低分子量代谢物，在物种间及跨界通讯中扮演关键角色。本研究通过对比HS-GC-IMS、SPME-GC-MS和HS-GC-MS三种技术，揭示了它们在检测橄榄根际内生菌P. simiae PICF7释放的mVOCs时的互补性：HS-GC-IMS以37个信号数（11种鉴定）和飞克级检测限胜出，而SPME-GC-MS在选择性上更优（18个信号/7种鉴定）。

Materials and Reagents

实验选用西班牙CSIC提供的PICF7菌株，在LB培养基（含1%胰蛋白胨+0.5%酵母提取物）中30°C培养，避免高温破坏细菌活性——这为后续活体mVOCs分析奠定了生理相关性基础。

Results and discussion

有趣的是，HS-GC-IMS仅需30°C平衡温度（接近生理条件）即实现痕量检测，而传统SPME需45分钟萃取。数据表明，二甲基二硫醚等含硫化合物在GC-IMS中响应显著，可能与PICF7的生物防治功能相关。

Conclusions

该研究不仅建立了无需复杂前处理的活菌mVOCs分析方法，更指出GC-IMS在实时监测微生物污染（如食品变质）和临床感染标志物筛查中的巨大潜力——毕竟，谁能拒绝一个既省钱（用氮气载气）又高效的检测方案呢？