Profilage des composés volatils dans les fruits de cassis à l’aide de la microextraction en phase solide de l’espace de tête couplée à la chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse

Summary

Une plate-forme de microextraction-chromatographie en phase solide et de chromatographie en phase gazeuse est décrite ici pour une identification et une quantification rapides, fiables et semi-automatisées des volatiles dans les fruits mûrs du cassis. Cette technique peut être utilisée pour augmenter les connaissances sur l’arôme des fruits et pour sélectionner des cultivars à saveur améliorée à des fins de sélection.

Abstract

On s’intéresse de plus en plus à la mesure des composés organiques volatils (COV) émis par les fruits mûrs dans le but de sélectionner des variétés ou des cultivars aux caractéristiques organoleptiques améliorées et, par conséquent, d’accroître l’acceptation des consommateurs. Des plateformes métabolomiques à haut débit ont récemment été développées pour quantifier un large éventail de métabolites dans différents tissus végétaux, y compris des composés clés responsables du goût des fruits et de la qualité des arômes (volatilomique). Une méthode utilisant la microextraction en phase solide de l’espace de tête (HS-SPME) couplée à la chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse (GC-MS) est décrite ici pour l’identification et la quantification des COV émis par les fruits mûrs de cassis, une baie très appréciée pour sa saveur et ses bienfaits pour la santé.

Les fruits mûrs des plantes de cassis (Ribes nigrum) ont été récoltés et directement congelés dans de l’azote liquide. Après homogénéisation tissulaire pour produire une poudre fine, les échantillons ont été décongelés et immédiatement mélangés avec une solution de chlorure de sodium. Après centrifugation, le surnageant a été transféré dans un flacon en verre contenant du chlorure de sodium. Les COV ont ensuite été extraits à l’aide d’une fibre de microextraction en phase solide (SPME) et d’un chromatographe en phase gazeuse couplé à un spectromètre de masse à piège à ions. La quantification volatile a été effectuée sur les chromatogrammes ioniques résultants en intégrant la zone de crête, en utilisant un ion m/z spécifique pour chaque COV. L’annotation correcte des COV a été confirmée en comparant les temps de rétention et les spectres de masse des étalons commerciaux purs exécutés dans les mêmes conditions que les échantillons. Plus de 60 COV ont été identifiés dans des fruits mûrs de cassis cultivés dans des endroits européens contrastés. Parmi les COV identifiés, des composés aromatiques clés, tels que les terpénoïdes et les volatiles C6, peuvent être utilisés comme biomarqueurs de la qualité des fruits de cassis. En outre, les avantages et les inconvénients de la méthode sont discutés, y compris les améliorations prospectives. En outre, l’utilisation de contrôles pour la correction des lots et la minimisation de l’intensité de la dérive a été soulignée.

Introduction

La saveur est un trait de qualité essentiel pour tout fruit, ayant un impact sur l’acceptation des consommateurs et affectant ainsi considérablement la commercialisation. La perception de la saveur implique une combinaison des systèmes gustatif et olfactif et dépend chimiquement de la présence et de la concentration d’un large éventail de composés qui s’accumulent dans les parties comestibles de la plante ou, dans le cas des COV, sont émis par le fruit ^mûr1,2. Alors que la sélection traditionnelle s’est concentrée sur des caractéristiques agronomiques telles que le rendement et la résistance aux ravageurs, l’a....

Protocol

1. Récolte des fruits

1. Cultiver entre 4 et 6 plantes par génotype et/ou traitement pour assurer une matière fruitière et une variabilité suffisantes.
2. Si possible, récolter les échantillons à la même date; s’il n’y a pas assez de matières fruitières, regrouper les échantillons récoltés à des dates différentes.
   REMARQUE: Il est recommandé que l’heure de la récolte (matin, midi, après-midi) reste à peu près identique car les profils de COV sont affectés par le rythme diurne / circadien28,29,30,31.
3. Évaluer le stad....

Results

Le profilage des COV à haut débit dans un grand nombre de cultures fruitières cultivées dans des conditions ou des emplacements différents ou appartenant à des génotypes distincts est nécessaire pour un phénotypage précis des arômes. Ici, une plate-forme HS-SPME/GC-MS rapide et semi-automatisée pour la quantification relative des COV dans les cultivars de cassis est présentée. La détection et l’identification des COV étaient fondées sur une bibliothèque qui a été élaborée pour établir le profil des espèces de fruits à

Discussion

La sélection pour l’arôme des fruits a longtemps été entravée par la génétique et la biochimie complexes qui sous-tendent la synthèse de composés volatils et le manque de technologies pour un phénotypage approprié. Cependant, les progrès récents des plateformes métabolomiques, combinés à des outils génomiques, permettent enfin d’identifier les métabolites responsables des préférences des consommateurs et de produire des cultures avec une saveur ^améliorée3. Bien que la plupart des progrès aient été.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Flacons à vis de 10 mL	Thermo Scientific	10-HSV
Bouchon à vis 18 mm Silicone/PTFE	Thermo Scientific	18-MSC
Tube de 5 mL avec bouchon à vis en PEHD	VWR	216-0153
Centrifugeuse	Thermo Scientific	75002415
Méthanol pour HPLC	Merck	34860-1L-R
N-pentadécane (D32, 98 %)	Cambridge Isotope Laboratories	DLM-1283-1
Chlorure de sodium	Merck	S9888
Fibre SPME PDMS/DVB	Merck	57345-U
Bocaux de broyage en acier inoxydable pour TissueLyser	Qiagen	69985
TissueLyser II	Qiagen	85300	Peut être remplacé par un mortier et un pilon ou un broyeur cryogénique
Chromatographe en phase gazeuse Trace GC-ITQ900 Spectromètre de masse à piège ionique	Thermo Scientific
Triplus RSH échantillonneur automatique avec dispositif SPME automatisé	Thermo Scientific	1R77010-0450
Eau pour HPLC	Merck	270733-1L
Xcalibur 4.2 SP1	Logiciel Thermo Scientific