É necessária uma assinatura do JoVE para visualizar este conteúdo. Faça login ou inicie seu teste gratuito.

Artigo de método

Perfil de compostos voláteis em frutas groselha usando microextração de fase sólida do headspace acoplado à espectrometria de massa de cromatografia gasosa

3.8K visualizações

⸱

DOI:

10.3791/62421

⸱

9 de junho de 2021

 ,  , 

Neste artigo

Resumo

Uma plataforma de microextração-gás-cromatografia em fase sólida do headspace é descrita aqui para identificação e quantificação volátil rápida, confiável e semi-automatizada em frutas de groselha madura. Essa técnica pode ser usada para aumentar o conhecimento sobre o aroma de frutas e selecionar cultivares com sabor aprimorado para fins de reprodução.

Resumo

Há um interesse crescente em medir compostos orgânicos voláteis (VOCs) emitidos por frutas maduras com o propósito de criar variedades ou cultivares com características organolepticas aprimoradas e, assim, aumentar a aceitação do consumidor. Plataformas metabolômicas de alto rendimento foram recentemente desenvolvidas para quantificar uma ampla gama de metabólitos em diferentes tecidos vegetais, incluindo compostos-chave responsáveis pelo sabor das frutas e qualidade do aroma (volatilomics). Um método que utiliza microextração em fase sólida do headspace (HS-SPME) juntamente com espectrometria de massa cromatografia gasosa (GC-MS) é descrito aqui para a identificação e quantificação de VOCs emitidos por frutas de groselha madura, uma fruta altamente apreciada por seu sabor e benefícios para a saúde.

Frutas maduras de plantas groselha (Ribes nigrum) foram colhidas e diretamente congeladas em nitrogênio líquido. Após a homogeneização do tecido para produzir um pó fino, as amostras foram descongeladas e imediatamente misturadas com solução de cloreto de sódio. Após a centrifugação, o supernascer foi transferido para um frasco de vidro no espaço da cabeça contendo cloreto de sódio. Os VOCs foram então extraídos usando uma fibra de microextração em fase sólida (SPME) e um cromatógrafo a gás acoplado a um espectrômetro de massa de armadilha de íons. A quantificação volátil foi realizada nos cromatógramas de íons resultantes, integrando a área de pico, utilizando um íon m/z específico para cada VOC. A anotação de VOC correta foi confirmada comparando os tempos de retenção e os espectros de massa dos padrões comerciais puros executados nas mesmas condições das amostras. Mais de 60 VOCs foram identificados em frutas de groselha madura cultivadas em locais europeus contrastantes. Entre os VOCs identificados, os principais compostos de aroma, como terpenóides e voláteis C6, podem ser usados como biomarcadores para a qualidade das frutas groselha. Além disso, são discutidas vantagens e desvantagens do método, incluindo melhorias prospectivas. Além disso, tem sido enfatizado o uso de controles para correção de lotes e minimização da intensidade de deriva.

Introdução

O sabor é um traço essencial de qualidade para qualquer fruta, impactando a aceitação do consumidor e, portanto, afetando significativamente a comercialização. A percepção do sabor envolve uma combinação dos sistemas de sabor e olfativo e depende quimicamente da presença e concentração de uma ampla gama de compostos que se acumulam em partes comestíveis de plantas, ou no caso de VOCs, são emitidos pelo fruto maduro1,2. Embora a reprodução tradicional tenha se concentrado em características agronômicas, como a resistência ao rendimento e à praga, a melhoria da qualidade da fruta, incluindo o sabor, tem sido neg....

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Protocolo

1. Colheita de frutas

  1. Cresça entre 4 a 6 plantas por genótipo e/ou tratamento para garantir material e variabilidade suficientes da fruta.
  2. Se possível, colher as amostras na mesma data; se não houver material suficiente para frutas, misture amostras colhidas em diferentes datas.
    NOTA: Recomenda-se que o tempo de colheita (manhã, meio-dia, tarde) permaneça aproximadamente idêntico, pois os perfis de VOC são afetados pelo ritmo diurno/circadiano28,29,30,31.
  3. Avalie o estágio de amadurecimento das frutas por obse....

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Resultados

O perfil voc de alto rendimento em um grande conjunto de culturas de frutas cultivadas em diferentes condições ou locais ou pertencentes a genótipos distintos é necessário para fenotipagem precisa de aroma. Aqui, é apresentada uma plataforma HS-SPME/GC-MS rápida e semi-automatizada para quantificação relativa de VOC em cultivares de groselha. A detecção e identificação de VOC foram baseadas em uma biblioteca que foi desenvolvida para traçar o perfil de espécies de frutas (Tabela 1). Um típico perfil volá.......

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Discussão

A reprodução para o aroma de frutas tem sido dificultada há muito tempo pela genética complexa e bioquímica subjacente à síntese de compostos voláteis e à falta de tecnologias para fenotipagem adequada. No entanto, os recentes avanços nas plataformas metabolômicas, combinados com ferramentas genômicas, estão finalmente permitindo a identificação dos metabólitos responsáveis pelas preferências dos consumidores e para a criação de culturas com sabor melhorado3. Embora a maior parte tenha sido alcanç.......

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Divulgações

Os autores não declaram conflito de interesses.

Agradecimentos

Os autores agradecem às Medições servicios Centrales de Apoyo a la Investigación da Universidade de Málaga pelas medições do HS-SPME/GC-MS. Reconhecemos a ajuda de Sara Fernández-Palacios Campos na quantificação volátil. Agradecemos também aos membros do consórcio da GoodBerry por fornecerem o material da fruta.

....

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Frascos de headspace com tampa de rosca de 10 mLThermo Scientific10-HSV
Tampa de rosca de 18 mm Silicone/PTFEThermo Scientific18-MSC
Tubo de 5 mL com tampa de rosca HDPEVWR216-0153
CentrífugaThermo Scientific75002415
Metanol para HPLCMerck34860-1L-R
N-pentadecano (D32, 98%)Cambridge Isotope LaboratoriesDLM-1283-1
Cloreto de sódioMerckS9888
Fibra SPME PDMS/DVBMerck57345-U
Frascos de moagem inoxidável para TissueLyserQiagen69985
TissueLyser IIQiagen85300Pode ser substituído por almofariz e pilão ou moinho criogênico
Espectrômetro maciço da armadilha do íon do cromatógrafo de gás do GC do traço ITQ900Thermo Scientific
Triplus RSH autosampler com dispositivo automatizado de SPMEÁgua Thermo Scientific1R77010-0450
para HPLCMerck270733-1L
Xcalibur 4,2 SP1Thermo Scientificsoftware

Referências

  1. Klee, H. J. Improving the flavor of fresh fruits: Genomics, biochemistry, and biotechnology. New Phytologist. 187 (1), 44-56 (2010).
  2. Ferrão, L. F. V., et al. Genome-wide association of volatiles reveals candidate loci for blueberry flavo....

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Reimpressões e permissões

Explorar mais artigos

Compostos Orgânicos VoláteisPerfil Aromático de FrutosQuantificação de COVsPlataformas MetabolômicasBiomarcadores AromáticosAnálise de Componentes PrincipaisCompostos Terpenoides