ไบไฟเทน (หรือบิสไฟเทน ) เป็นไอโซพรีนอยด์ ที่ผลิตจาก การย่อยสลาย ของกลีเซอรอลไดอัลคิลกลีเซอรอลเตตระอีเทอร์ (GDGT) ^{[ 1 ]}ในฐานะที่เป็นส่วนประกอบของเยื่อหุ้มไขมันทั่วไป ไบไฟเทนถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะตัวบ่งชี้ทางชีวภาพสำหรับอาร์ เคี ย^{[ 2 ]} โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เนื่องจากมีความเกี่ยวข้องกับบริเวณที่มี การออกซิเดชันแบบไม่ใช้ออกซิเจนของมีเทน (AOM) ที่ใช้งานอยู่ จึงถือว่าเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของอาร์เคียที่กินมีเทน^{[ 3 ]}พบได้ทั้งในสภาพแวดล้อมทางทะเลและบนบก^{[ 2 ] [ 4 ]}

กลีเซอรอลไดอัลคิลกลีเซอรอลเตตระอีเทอร์ (GDGT) เป็นลิปิดเยื่อหุ้มเซลล์หลักที่สังเคราะห์โดยอาร์เคียและแบคทีเรียบางชนิด^{[ 5 ]}โดยเฉพาะอย่างยิ่ง GDGT ไอโซพรีนอยด์มีลักษณะเฉพาะคือโซ่คาร์บอนไอโซพรีนอยด์ที่เชื่อมต่อกับโมเลกุลกลีเซอรอลด้วยพันธะอีเทอร์^{[ 5 ]}ไบไฟเทนผลิตขึ้นโดยการแตกตัวทางเคมีของพันธะอีเทอร์ภายใน GDGT ไอโซพรีนอยด์ (GDGT-0) ^{[ 1 ]}ประกอบด้วยหน่วยไอโซพรีนที่ยึดติดกันด้วยพันธะอีเทอร์ โดยมีหน่วยไอโซพรีนหกหน่วย (หรือไฟเทน สองหน่วย ) เชื่อมต่อกันด้วยการเชื่อมต่อแบบหัวต่อหัว^{[ 6 ]}

ไบไฟเทนสามารถพบได้ในรูปแบบวงแหวนที่มีวงแหวนเพนตาไซคลิกหนึ่งถึงสามวงเมื่อได้มาจากไอโซพรีนอยด์ GDGT ที่มีโครงกระดูกคาร์บอนไอโซพรีนอยด์แบบวงแหวนที่สังเคราะห์ทางชีวภาพ^{[ 5 ]}ในตัวอย่างที่วิเคราะห์ส่วนใหญ่จากสิ่งแวดล้อม รูปแบบอะไซคลิกที่มีไบไฟเทนเป็นโซ่คาร์บอนไอโซพรีนอยด์มักจะเป็นรูปแบบที่พบมากที่สุด^{[ 2 ]}ดังนั้น ในบทความนี้ ไบไฟเทนจึงใช้เพื่ออ้างถึงรูปแบบอะไซคลิก เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น

เนื่องจากเกิดขึ้นภายใน GDGT จึงตรวจพบไบไฟเทนในคอลัมน์น้ำ ตะกอนทะเล ตะกอนที่ได้รับอิทธิพลจากความร้อนใต้พิภพ ตะกอนจาก แหล่ง น้ำเย็นที่เกิดจากการออกซิเดชันแบบไม่ใช้ออกซิเจนของมีเทน และหินปูน^{[ 2 ]}แม้ว่าจะมีการศึกษาเป็นหลักในสภาพแวดล้อมทางน้ำ แต่การศึกษาล่าสุดได้เริ่มตรวจสอบสภาพแวดล้อมบนบกด้วย เช่น บึงพีท ซึ่งแหล่งที่มาของไบไฟเทนถูกระบุว่าเป็นอาร์เคียพีทที่สร้างมีเทน^{[ 4 ]}การศึกษาต่างๆ ได้รายงานการตรวจพบไบไฟเทนในปิโตรเลียมเช่นกัน^{[ 6 ]}

ในขณะที่การศึกษาในระยะแรกถือว่า GDGT (และด้วยเหตุนี้ไบไฟเทน) เป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของ อาร์ เคียที่ชอบสภาพแวดล้อมสุดขั้ว หลักฐานทั้งทางอ้อมและทางตรงของ GDGT ที่มาจากอาร์เคียในสภาพแวดล้อมทางทะเลที่มีอุณหภูมิปานกลางหรือ สภาพแวดล้อม ในทะเลสาบที่มีค่า pH และความเค็มไม่สุดขั้วนั้นมีมาตั้งแต่ปลายทศวรรษ 1970 ^{[ 3 ]}เนื่องจากไบไฟเทนโดยเฉพาะอย่างยิ่งถูกตรวจพบอย่างกว้างขวางในสถานที่ที่มีกิจกรรม AOM ที่ใช้งานอยู่ จึงถือว่าเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของอาร์เคียที่ย่อยสลายมีเทน^{[ 3 ]}

GDGT มีบทบาทคล้ายคลึงกับสเตอรอล ในเยื่อหุ้มเซลล์ยูคาริโอตในการปรับปรุงความแข็งแกร่งของเยื่อหุ้มเซลล์อาร์เคีย ^{[ 7 ]}เพื่อสนับสนุนเรื่องนี้ มีรายงานว่าจุลินทรีย์ทนความร้อนจะเพิ่มระดับการสร้างวงแหวนเมื่ออุณหภูมิการเจริญเติบโตเพิ่มขึ้นเพื่อปรับปรุงความลื่นไหลของเยื่อหุ้มเซลล์ ให้ดียิ่งขึ้น ^{[ 8 ]}

โดยทั่วไป การวัดไบไฟเทนจะดำเนินการเป็นการวิเคราะห์ทางอ้อมของ GDGT เมื่อทำการสังเคราะห์ไบไฟเทนจากลิปิดอีเทอร์ดังกล่าวทางเคมี พันธะอีเทอร์จะถูกแยกออกก่อนโดยใช้ไฮโดรเจนไอโอไดด์ (HI) โบรอนไตรคลอไรด์ (BCl3 หรือโบรอนไตรโบรไมด์ (BBr3 ซึ่งจะสร้างแอลคิลเฮไลด์ จากนั้น แอลคิลเฮไลด์จะถูกรีดิวซ์เป็นไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวโดยใช้ HI/NaSCH3 LiAlH4 เปลี่ยนเป็นเมทิลไทโอเอสเทอร์ด้วย NaSCH3 อิ่มตัวหรืออนุพันธ์ที่ได้สามารถแยกและวัดได้โดยใช้ขั้นตอนมาตรฐานของแก๊สโครมาโทกราฟี-แมสสเปกโทรเมตรี (GC-MS) ^{[ 6 ]}

อีกทางเลือกหนึ่งคือ การวิเคราะห์ GDGT โดยตรงสามารถทำได้ด้วยโครมาโทกราฟีของเหลว แต่เมื่อต้องการลักษณะโครงสร้างเพิ่มเติม ชิ้นส่วน MS ที่มีลักษณะเฉพาะของไบไฟเทนสามารถได้รับผ่านโครมาโทกราฟีของเหลวประสิทธิภาพสูงที่เชื่อมโยงกับแมสสเปกโทรเมตรีแบบคู่ขนาน (HPLC-MS/MS) ^{[ 3 ]}

ไอออนชิ้นส่วนสเปกตรัมมวลวินิจฉัยสำหรับไบไฟเทนคือm/z 197, 259, 267, 323, 383, 393 และ 463 ^{[ 6 ]}เนื่องจากไบไฟเทนแบบวงแหวนให้ไอออนชิ้นส่วนสเปกตรัมมวลที่แตกต่างกัน จึงสามารถแยกแยะรูปแบบที่ดัดแปลงของไบไฟเทนที่มีอยู่ในตัวอย่างได้^{[ 9 ]}

ไบฟิเทนถือว่ามีความเสถียรค่อนข้างสูงเมื่อพิจารณาจากการตรวจพบในปริมาณมากในตะกอนและปิโตรเลียมทั้งในยุคปัจจุบันและยุคโบราณ ซึ่งบ่งชี้ถึงความสามารถในการคงอยู่ของกระบวนการสุกงอมทางความร้อน^{[ 7 ]}ยังไม่ชัดเจนว่าไบฟิเทนจะสลายตัวเป็นไอโซพรีนอยด์ที่สั้นกว่าเมื่อเวลาผ่านไปหรือไม่^{[ 10 ]}

ไบไฟเทนเป็นไบโอมาร์กเกอร์ที่ได้รับการยอมรับอย่างดีของอาร์เคีย เนื่องจากพบเฉพาะในอาร์เคียและกลุ่มหลักทั้งหมด ยกเว้นอาร์เคียที่ชอบเกลือ^{[ 2 ] [ 3 ]}เมื่อรวมกับการวิเคราะห์อื่นๆ สามารถใช้เพื่อให้ได้ข้อมูลเชิงลึกเพิ่มเติมเกี่ยวกับตัวอย่างที่วิเคราะห์ได้ ตัวอย่างเช่น อัตราส่วนความอุดมสมบูรณ์ของไบไฟเทน (ทั้งแบบอะไซคลิกและไซคลิก) ต่อไฟเทน ถูกนำมาใช้เพื่อแยกแยะกลุ่มต่างๆ ของอาร์เคียเมทาโนโทรฟิกแบบไม่ใช้ออกซิเจน (ANME) จากตะกอนทะเล เนื่องจากมีความอุดมสมบูรณ์สูงกว่าใน ANME-1 มากกว่า -2 ^{[ 11 ]}

อีกทางเลือกหนึ่ง การวัดค่า δ ¹³ Cสามารถนำมาใช้ร่วมกันเพื่อยืนยันแหล่งกำเนิดเพิ่มเติมได้ เนื่องจากเมทาโนโทรฟใช้แหล่งคาร์บอนที่มีไอโซโทปเบา จึงมีลักษณะเฉพาะคือค่าไอโซโทปคาร์บอนที่เป็นลบมาก (เช่น มี¹³ C น้อย) ^{[ 12 ]}ตัวอย่างเช่น จากการเปรียบเทียบค่า δ ¹³ C ของกรดไดแอซิดไบไฟทานิกและไบไฟเทนที่ได้จาก GDGT จากหินปูนที่ซึมออกมาเดียวกัน การศึกษาหนึ่งสรุปได้ว่า แม้ว่าสารประกอบจะมีความคล้ายคลึงทางเคมี แต่ก็มีแนวโน้มที่จะมาจากแหล่งที่แตกต่างกัน ในขณะที่กรดไดแอซิดไบไฟทานิกส่วนใหญ่ได้มาจากยูริอาร์เคียที่ออกซิไดซ์มีเทน ไบไฟเทนนั้นมาจากแหล่งผสม^{[ 13 ]}