تنميط المركبات المتطايرة في فاكهة الكشمش الأسود باستخدام الاستخراج المجهري للمرحلة الصلبة في مساحة الرأس إلى جانب كروماتوغرافيا الغاز - قياس الطيف الكتلي

Delphine M. Pott; José G. Vallarino; Sonia Osorio

doi:10.3791/62421

Method Article

تنميط المركبات المتطايرة في فاكهة الكشمش الأسود باستخدام الاستخراج المجهري للمرحلة الصلبة في مساحة الرأس إلى جانب كروماتوغرافيا الغاز - قياس الطيف الكتلي

DOI:

10.3791/62421

⸱

June 9th, 2021

Delphine M. Pott¹ , José G. Vallarino¹ , Sonia Osorio¹

¹Departamento de Biología Molecular y Bioquímica, Campus de Teatinos, Instituto de Hortofruticultura Subtropical y Mediterránea “La Mayora”, Universidad de Málaga-Consejo Superior de Investigaciones Científicas

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يتم وصف منصة استخراج الغاز والكروماتوغرافيا ذات الطور الصلب في مساحة الرأس هنا لتحديد وقياس كمية متطايرة سريعة وموثوقة وشبه آلية في ثمار الكشمش الأسود الناضجة. يمكن استخدام هذه التقنية لزيادة المعرفة حول رائحة الفاكهة واختيار الأصناف ذات النكهة المحسنة لغرض التربية.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

هناك اهتمام متزايد بقياس المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) المنبعثة من الثمار الناضجة لغرض تربية الأصناف أو الأصناف ذات الخصائص الحسية المحسنة وبالتالي زيادة قبول المستهلك. تم مؤخرا تطوير منصات استقلابية عالية الإنتاجية لتحديد مجموعة واسعة من المستقلبات في الأنسجة النباتية المختلفة ، بما في ذلك المركبات الرئيسية المسؤولة عن طعم الفاكهة وجودة الرائحة (volatilomics). يتم وصف طريقة تستخدم الاستخراج المجهري للطور الصلب (HS-SPME) إلى جانب كروماتوغرافيا الغاز - قياس الطيف الكتلي (GC-MS) هنا لتحديد وقياس كمية المركبات العضوية المتطايرة المنبعثة من ثمار الكشمش الأسود الناضجة ، وهو توت يحظى بتقدير كبير لنكهته وفوائده الصحية.

تم حصاد الثمار الناضجة لنباتات الكشمش الأسود (Ribes nigrum) وتجميدها مباشرة في النيتروجين السائل. بعد تجانس الأنسجة لإنتاج مسحوق ناعم ، تم إذابة العينات وخلطها على الفور بمحلول كلوريد الصوديوم. بعد الطرد المركزي ، تم نقل المادة الفائقة إلى قارورة زجاجية في مساحة الرأس تحتوي على كلوريد الصوديوم. ثم تم استخراج المركبات العضوية المتطايرة باستخدام ألياف الاستخراج المجهري للطور الصلب (SPME) وكروماتوغراف الغاز إلى جانب مطياف كتلة مصيدة الأيونات. تم إجراء القياس الكمي المتطاير على الكروماتوجرامات الأيونية الناتجة عن طريق دمج منطقة الذروة ، باستخدام أيون m / z محدد لكل VOC. تم تأكيد التعليق التوضيحي الصحيح للمركبات العضوية المتطايرة من خلال مقارنة أوقات الاحتفاظ وأطياف الكتلة للمعايير التجارية البحتة التي تعمل في ظل نفس ظروف العينات. تم تحديد أكثر من 60 مركبات عضوية متطايرة في ثمار الكشمش الأسود الناضجة المزروعة في مواقع أوروبية متناقضة. من بين المركبات العضوية المتطايرة المحددة ، يمكن استخدام مركبات الرائحة الرئيسية ، مثل التربينويدات والمتطايرة C6 ، كمؤشرات حيوية لجودة فاكهة الكشمش الأسود. بالإضافة إلى ذلك ، تتم مناقشة مزايا وعيوب الطريقة ، بما في ذلك التحسينات المحتملة. وعلاوة على ذلك، تم التشديد على استخدام الضوابط لتصحيح الدفعات والتقليل إلى أدنى حد من شدة الانجراف.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

النكهة هي سمة جودة أساسية لأي فاكهة ، مما يؤثر على قبول المستهلك وبالتالي يؤثر بشكل كبير على قابلية التسويق. يتضمن إدراك النكهة مزيجا من أنظمة الذوق والشم ويعتمد كيميائيا على وجود وتركيز مجموعة واسعة من المركبات التي تتراكم في أجزاء نباتية صالحة للأكل ، أو في حالة المركبات العضوية المتطايرة ، تنبعث من الفاكهة ^{الناضجة1,2}. في حين ركزت التربية التقليدية على الصفات الزراعية مثل الغلة ومقاومة الآفات، فإن تحسين سمات جودة الفاكهة، بما في ذلك النكهة، قد أهمل منذ فترة طويلة بسبب التعقيد الوراثي وصعوبة النمط الظاهري الصحيح لهذه الخصائص، مما أدى إلى استياء ^{المستهلك3}^،^4<....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. حصاد الفاكهة

تنمو ما بين 4 إلى 6 نباتات لكل نمط وراثي و / أو علاج لضمان ما يكفي من مواد الفاكهة والتباين.
إذا كان ذلك ممكنا ، قم بحصاد العينات في نفس التاريخ ؛ إذا لم يكن هناك ما يكفي من مواد الفاكهة ، فقم بتجميع العينات التي تم حصادها في تواريخ مختلفة.
ملاحظة: يوصى بأن يظل وقت الحصاد (الصباح والظهيرة وبعد الظهر) متطابقا تقريبا حيث تتأثر ملفات تعريف المركبات العضوية المتطايرة بإيقاع النهار / الساعة البيولوجية 28,29,30,31.
تقييم مرحلة نضج الثمار عن طريق الملاحظة ^{البصرية32}. تجمع الثما....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعد التنميط عالي الإنتاجية للمركبات العضوية المتطايرة في مجموعة كبيرة من محاصيل الفاكهة المزروعة في ظل ظروف أو مواقع مختلفة أو تنتمي إلى أنماط وراثية متميزة أمرا ضروريا للتنميط الظاهري العطري الدقيق. هنا ، يتم تقديم منصة HS-SPME / GC-MS سريعة وشبه آلية للقياس الكمي النسبي للمركبات العضوية المتطايرة في أصناف الكشمش الأسود. واستند الكشف عن المركبات العضوية المتطايرة وتحديد هويتها إلى مكتبة وضعت لتحديد ملامح أنواع ثمار التوت (الجدول 1). ويبين الشكل 1 ألف صورة نموذجية متطايرة لف.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

لطالما أعيقت تربية رائحة الفاكهة بسبب الوراثة المعقدة والكيمياء الحيوية الكامنة وراء تخليق المركبات المتطايرة ونقص التقنيات اللازمة للتنميط الظاهري الصحيح. ومع ذلك، فإن التطورات الأخيرة في منصات الأيض، جنبا إلى جنب مع الأدوات الجينومية، تسمح أخيرا بتحديد المستقلبات المسؤولة عن تفضيلات المستهلك وتربية المحاصيل ذات النكهة ^{المحسنة3}. في حين تم إحراز معظم التقدم في الفاكهة النموذجية ، الطماطم ⁹^،¹⁰ ، يمكن تحقيق نتائج مماثلة في أنواع المحاصيل الأ.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ويعلن صاحبا البلاغ عدم وجود تضارب في المصالح.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يشكر المؤلفون الخدمات المركزية في Apoyo a la Investigación من جامعة ملقة على قياسات HS-SPME/GC-MS. ونعرب عن تقديرنا للمساعدة التي قدمتها سارة فرنانديز - بالاسيوس كامبوس في القياس الكمي المتقلب. كما نشكر أعضاء كونسورتيوم GoodBerry على توفير مواد الفاكهة.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
Name	Company	Catalog Number	Comments
10 مل برغي أعلى قوارير الفراغ	الحراري العلمي	10-HSV
18 مم غطاء لولبي سيليكون / PTFE	Thermo Scientific	18-MSC
5 مل أنبوب مع غطاء لولبي HDPE	VWR	216-0153
الطرد	المركزي الحراري	العلمي 75002415
الميثانول ل HPLC	Merck	34860-1L-R
N-pentadecane (D32 ، 98٪)	مختبرات كامبريدج للنظائر	DLM-1283-1
كلوريد الصوديوم	Merck	S9888
SPME ألياف PDMS / DVB	Merck	57345-U
برطمانات طحن غير قابلة للصدأ ل TissueLyser	Qiagen	69985
TissueLyser II	Qiagen	85300	يمكن استبدالها بالهاون والمدقة أو المطحنة المبردة
تتبع GC كروماتوجراف الغاز-ITQ900 مطياف كتلة مصيدة الأيونات	Thermo Scientific
Triplus RSH autosampler مع جهاز SPME الآلي	Thermo Scientific	1R77010-0450
Water for HPLC	Merck	270733-1L
Xcalibur 4.2 SP1	Thermo Scientific		البرمجيات

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

تنميط المركبات المتطايرة في فاكهة الكشمش الأسود باستخدام الاستخراج المجهري للمرحلة الصلبة في مساحة الرأس إلى جانب كروماتوغرافيا الغاز - قياس الطيف الكتلي

In This Article

Summary

Abstract

Introduction

Protocol

Results

Discussion

Disclosures

Acknowledgements

Materials

References

Reprints and Permissions

Tags

Related Articles