土壤是自然界最復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)之一，是多介質(zhì)相互作用的復(fù)雜環(huán)境，具有過程多樣性和各向分異性特征。采用非靶向代謝組學(xué)方法對土壤中的小分子代謝譜進行分析，具有高通量、高靈敏度的特點，同時也可結(jié)合土壤微生物組高通量測序等多組學(xué)手段，有助于研究從微生物群落結(jié)構(gòu)和功能到代謝途徑的變化。

土壤代謝物來源

（1）土壤微生物對于環(huán)境中物質(zhì)如有機質(zhì)的代謝分解

（2）土壤中的植物根系分泌物

（3）土壤微生物本身的內(nèi)源性代謝物

（4）外來污染物

土壤代謝組應(yīng)用領(lǐng)域

土壤代謝組研發(fā)實測數(shù)據(jù)

· 實驗流程：

· 鑒定數(shù)目：380+

· 檢測結(jié)果中代謝物分類歸屬信息：

· 代謝物實測結(jié)果示例：

土壤多組學(xué)經(jīng)典研究案例

New insights into the responses of soil microorganisms to polycyclic aromatic hydrocarbon stress by combining enzyme activity and sequencing analysis with metabolomics

Environmental Pollution ?IF= 6.792

· 背景：

多環(huán)芳烴 (PAHs) 是土壤中普遍存在的污染物，主要是由化石燃料或其他有機物質(zhì)的不完全燃燒排放產(chǎn)生的，多環(huán)芳烴污染會擾亂土壤生態(tài)環(huán)境，對土壤生物和人類造成嚴重的致癌、致畸和致突變風(fēng)險，從而極大地限制了土壤利用。微生物是評價土壤健康的重要指標。作者通過比較高濃度PAHs污染后的土壤中的微生物的種類和豐富、土壤代謝物的區(qū)別，去探究土壤質(zhì)量和污染物之間的聯(lián)系。

· 主要實驗方法：非靶向代謝組學(xué) & 16S高通量測序

· 主要結(jié)論：

(1) 多環(huán)芳烴脅迫處理組ST和對照組CK土壤中微生物相比，根狀桿菌顯著富集，而鞘氨醇桿菌、分枝桿菌、馬西萊氏菌、芽孢桿菌和假桿菌等顯著減少，革蘭氏陽性菌比革蘭氏陰性菌更容易受到多環(huán)芳烴脅迫。

(2) 多環(huán)芳烴脅迫極大地抑制了脂質(zhì)代謝，影響了碳水化合物代謝、氨基酸代謝和次級代謝物合成。

(3) 構(gòu)建差異微生物和差異代謝物的相關(guān)性網(wǎng)絡(luò)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，變形菌門和擬桿菌門、嗜熱菌門、變形桿菌門等和甾醇、黃烷酮、麥角甾醇、3-羥基丁酸等代謝物表現(xiàn)出強相關(guān)性，提示這些微生物可能是對多環(huán)芳烴脅迫的不同反應(yīng)的關(guān)鍵驅(qū)動因素。

· 原文鏈接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0269749119335237