C and Cl Isotope Fractionation of 1,2-Dichloroethane Displays Unique δ<sup>13</sup>C/δ<sup>37</sup>Cl Patterns for Pathway Identification and Reveals Surprising C–Cl Bond Involvement in Microbial Oxidation
Notice bibliographique
Résumé
This study investigates dual element isotope fractionation during aerobic biodegradation of 1,2-dichloroethane (1,2-DCA) via oxidative cleavage of a C-H bond (Pseudomonas sp. strain DCA1) versus C-Cl bond cleavage by S(N)2 reaction (Xanthobacter autotrophicus GJ10 and Ancylobacter aquaticus AD20). Compound-specific chlorine isotope analysis of 1,2-DCA was performed for the first time, and isotope fractionation (ε(bulk)(Cl)) was determined by measurements of the same samples in three different laboratories using two gas chromatography-isotope ratio mass spectrometry systems and one gas chromatography-quadrupole mass spectrometry system. Strongly pathway-dependent slopes (Δδ13C/Δδ37Cl), 0.78 ± 0.03 (oxidation) and 7.7 ± 0.2 (S(N)2), delineate the potential of the dual isotope approach to identify 1,2-DCA degradation pathways in the field. In contrast to different ε(bulk)(C) values [-3.5 ± 0.1‰ (oxidation) and -31.9 ± 0.7 and -32.0 ± 0.9‰ (S(N)2)], the obtained ε(bulk)(Cl) values were surprisingly similar for the two pathways: -3.8 ± 0.2‰ (oxidation) and -4.2 ± 0.1 and -4.4 ± 0.2‰ (S(N)2). Apparent kinetic isotope effects (AKIEs) of 1.0070 ± 0.0002 (13C-AKIE, oxidation), 1.068 ± 0.001 (13C-AKIE, S(N)2), and 1.0087 ± 0.0002 (37Cl-AKIE, S(N)2) fell within expected ranges. In contrast, an unexpectedly large secondary 37Cl-AKIE of 1.0038 ± 0.0002 reveals a hitherto unrecognized involvement of C-Cl bonds in microbial C-H bond oxidation. Our two-dimensional isotope fractionation patterns allow for the first time reliable 1,2-DCA degradation pathway identification in the field, which unlocks the full potential of isotope applications for this important groundwater contaminant.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».