La spettrometria di massa a desorbimento/ionizzazione-imaging laser assistita da matrice (MALDI-IMS) è un metodo potente che consente l'assegnazione bidimensionale di biomolecole, fornisce un'indagine non mirata di composti ionizzabili e determina la loro distribuzione spaziale, specialmente nei campioni biologici 1,2. Per due decenni, questa tecnica ha permesso il rilevamento e l'identificazione simultanei di lipidi, peptidi, carboidrati, proteine, altri metaboliti e molecole sintetiche come i farmaci terapeutici 3,4. MALDI-IMS facilita l'analisi chimica sulla superficie di un campione di tessuto senza estrazione, purificazione, separazione, etichettatura o colorazione dei campioni biologici. Tuttavia, per un'analisi di successo, un passaggio fondamentale in questa tecnica è la preparazione del campione, in particolare nei tessuti vegetali, che sono specializzati e modificati in organi complessi diffusi a causa dell'acclimatazione ambientale5.
A causa delle proprietà fisico-chimiche intrinseche dei tessuti vegetali, è necessario un protocollo adattato per soddisfare i requisiti dell'analisi MALDI-IMS e preservare la forma originale del tessuto durante la preparazione del sezionamento 6,7. Nel caso di campioni non convenzionali, come i semi, i protocolli stabiliti8 non sono applicabili perché questi tessuti hanno pareti cellulari rigide e un basso contenuto di acqua, che possono facilmente causare la frammentazione della sezione e portare alla delocalizzazione del composto9.
Il nostro gruppo di ricerca ha pubblicato dati sperimentali sulla mappatura molecolare e un protocollo adattato per l'analisi MALDI-IMS del seme di açaí (Euterpe oleracea Mart.) 10,11,12, che è un sottoprodotto generato in quantità elevate durante la produzione della polpa di açaí13 affittabile. L'idea era quella di sviluppare un protocollo per la mappatura in situ di diversi metaboliti nei semi di açaí, contribuendo a suggerire possibili usi per questi scarti agricoli che attualmente non sono in fase di esplorazione commerciale. Tuttavia, a causa della resistenza del seme di açaí, è stato necessario creare un protocollo su misura per ottenere un corretto sezionamento del campione dall'analisi MALDI-IMS.
In questo contesto, la polpa di açaí, importante dal punto di vista economico, ha motivato la crescente commercializzazione di altri frutti di palme del genere Euterpe con caratteristiche organolettiche simili. I frutti delle due palme emergenti che sono stati prodotti su scala industriale in alternativa all'açaí14,15 sono E. precatoria (nota come açaí-do-amazonas), che cresce nelle zone aride dell'Amazzonia, ed E. edulis (nota come juçara), tipica della foresta atlantica. Tuttavia, il consumo di açaí-do-amazonas e juçara porta allo stesso accumulo di semi resistenti e non commestibili che non vengono utilizzati e non sono stati studiati finora per quanto riguarda la loro composizione chimica dettagliata.
Pertanto, dimostriamo qui che il protocollo precedentemente ideato può essere utilizzato, con pochi adattamenti, per analizzare i semi di E. precatoria ed E. edulis per la mappatura molecolare da parte di MALDI-IMS, dimostrando di essere un potente strumento che può essere utilizzato per l'analisi della composizione di queste risorse e può aiutare a determinare i loro potenziali usi biotecnologici. Inoltre, la descrizione dettagliata qui fornita può aiutare altri con difficoltà simili nella preparazione di materiali resistenti per l'analisi MALDI-IMS.