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 distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 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 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».