Détection de la cyanopeptoline par filtrage de fragmentation diagnostique
Citation
McDonald, K., Renaud, J.B., Pick, F.R., Miller, J.D., Sumarah, M.W., McMullin, D.R. (2021). Diagnostic Fragmentation Filtering for Cyanopeptolin Detection. Environmental Toxicology and Chemistry, [online] 40(4), 1087-1097. http://dx.doi.org/10.1002/etc.4941
Résumé en langage clair
Les algues peuvent produire des substances chimiques qui contribuent à leur survie dans l’environnement. Certaines de ces substances sont toxiques pour les poissons et les animaux qui entrent en contact avec elles. Dans cette étude, nous avons mis au point une méthode qui exploite les propriétés de ces substances chimiques pour cribler des échantillons d’eau de surface à la recherche de toutes les versions possibles de telles substances. La méthode s’est révélée très efficace pour détecter ces toxines et nous avons même pu en trouver de nouvelles qui n’avaient encore jamais été décrites.
Résumé
© 2020 SETAC Les cyanobactéries sont des procaryotes photosynthétiques que l'on retrouve partout et qui produisent des métabolites bioactifs de structure diversifiée. Bien que les microcystines fassent l’objet de nombreuses études, d’autres cyanopeptides produits par des espèces courantes qui forment des efflorescences ont reçu peu d’attention. Les cyanopeptolines forment un grand groupe de cyanopeptides qui contiennent un groupement caractéristique 3-amino-6-hydroxy-2-pipéridone (Ahp). Dans la présente étude, nous avons utilisé le filtrage de fragmentation diagnostique, une approche semi-ciblée de chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem (SM/SM) pour filtrer les produits ioniques, afin d'étudier la diversité de la cyanopeptoline chez 5 souches de Microcystis et dans 4 échantillons d'efflorescences prélevés dans des lacs en Ontario et au Québec (Canada). Le traitement des données par DFF a été utilisé pour rechercher dans les ensembles de données MS/MS des paires d’ions diagnostiques correspondant aux séquences partielles de la cyanopeptoline. Par exemple, des ions diagnostiques produits à m/z 150,0912 et 215,1183 ont permis d’identifier des cyanopeptolines avec la séquence partielle NMe-Tyr–Phe–Ahp. Quarante-huit cyanopeptolines différentes, dont 35 nouvelles variantss, ont été détectées dans les souches et les échantillons d'efflorescences étudiés. Différents profils de cyanopeptoline ont été identifiés dans chaque échantillon. Nous avons détecté un nouveau composé, la cyanopeptoline 1143, dans une efflorescence et élucidé sa structure planaire à partir de SM/SM ciblées. Le filtrage de fragmentation diagnostique est une stratégie de métabolomique post-acquisition rapide et facile à faire pour déduire les caractéristiques structurales et prioriser les nouveaux composés en vue d’une étude plus approfondie et d’une déréplication. Davantage de travaux sur la présence et la toxicité des cyanopeptolines sont nécessaires, car la concentration de ces substances dans les lacs après des efflorescences peut être semblable à celle des microcystines. Environ Toxicol Chem 2021;00:1–11. © 2020 SETAC.