Profilazione di composti volatili nel frutto del ribes nero utilizzando la microestrazione in fase solida dello spazio di testa accoppiata alla gascromatografia-spettrometria di massa

Una piattaforma di microestrazione-gascromatografia in fase solida dello spazio di testa è descritta qui per l'identificazione e la quantificazione volatili veloci, affidabili e semi-automatizzate nei frutti di ribes nero maturi. Questa tecnica può essere utilizzata per aumentare la conoscenza dell'aroma della frutta e per selezionare cultivar con sapore migliorato ai fini dell'allevamento.

Migliorare l'aroma della frutta è uno degli obiettivi principali nei programmi di allevamento. Per questo, abbiamo bisogno di una tecnica affidabile che ci permetta di misurare i componenti volatili nei frutti. Questa tecnica è veloce e semi-automatizzata, consentendo di misurare fino a 22 campioni al giorno.

Inoltre, è relativamente economico e richiede un'elaborazione minima del campione. Questo metodo può essere facilmente applicato a tutte le specie di frutta, come le colture di bacche economicamente importanti. Inoltre, la dimensione della libreria del composto rilevato può essere facilmente aumentata.

Per iniziare, aggiungere un millilitro di soluzione di cloruro di sodio a un tubo da cinque millilitri contenente il campione congelato di wade. Agitare la provetta fino a quando il campione non è completamente scongelato e omogeneizzato. Quindi centrifugare a 5.000 volte g per cinque minuti a temperatura ambiente.

Tagliare l'estremità della punta della pipetta da 1.000 microlitri e utilizzarla per trasferirla al surnatante al cloruro di sodio contenente la lima dello spazio di testa. Aggiungere cinque microlitri di standard interno a ciascun campione contenente il file dello spazio di testa. Posizionare il file dello spazio di testa chiuso in un campionatore automatico GC-MS, a temperatura ambiente, per un'esecuzione automatica HS-SPME/GC-MS, assicurandosi che le repliche biologiche non vengano posizionate in posizioni successive nel campionatore automatico.

Pre-incubare i file dello spazio di testa per 10 minuti a 52 gradi Celsius con agitazione a 17 volte G.Inserire un dispositivo SPME nella fiala per esporre la fibra allo spazio di testa ed eseguire l'estrazione di VOC per 30 minuti a 50 gradi Celsius con agitazione a 17 volte G.Introdurre la fibra nella porta di iniezione per un minuto a 250 gradi Celsius in modalità splitless per il desorbimento volatile. Quindi pulire la fibra in una stazione di pulizia SPME con azoto per cinque minuti a 250 gradi Celsius. Analizzare i COV con un gascromatografo accoppiato a uno spettrometro di massa a trappola ionica come descritto nel manoscritto rileva.

Aprire i file di profilo GC-MS non elaborati. Per identificare i composti, confrontare i tempi di ritenzione, gli spettri di massa e gli indici di ritenzione lineare di Kovats con gli indici di ritenzione ottenuti da standard autentici. Per ogni standard commerciale, annotare il tempo di ritenzione nella massa più abbondante per caricare gli ioni.

Quindi selezionare uno specifico ione M per Z per ogni VOC. Calcolare l'area di picco di ciascun VOC rispetto a quella dello standard interno per ridurre al minimo la variazione strumentale e la deriva di intensità. Per la correzione dell'effetto batch, normalizzare l'area di picco VOC di ciascun campione nell'area di picco corrispondente nel campione di controllo analizzato nella stessa esecuzione.

Un profilo di cromatogramma ionico totale volatile del frutto del ribes nero maturo ottenuto da HS-SPME / GC-MS ha identificato 63 COV appartenenti a esteri, aldeidi, alcoli, chetoni, terpeni e furani sulla base di una libreria sviluppata per profilare le specie di frutti di bosco. Alcuni dei picchi più abbondanti osservati corrispondono a due monoterpeni, linalolo e terpineolo, e due composti C6, 2-Hexenal e 3-Hexenal. Gli spettri di massa ottenuti da profili di corrente nera nel loro confronto con spettri di standard commerciali puri sono mostrati per 2-Hexenal e terpineolo.

PCA dei profili VOC di quattro diverse cultivar di corrente nera, ha dimostrato che l'ambiente influisce fortemente sul contenuto volatile, poiché PC1 separa i campioni in base alla loro posizione. Il genotipo efficace può essere osservato con PC2, poiché Ben Tirran è chiaramente separato dalle restanti cultivar. Il contenuto relativo di linalolo e 2-hexenal nelle quattro cultivar nere attuali valutate conferma che il contenuto di linalolo era generalmente più alto in Polonia che in Scozia, mentre il 2-hexenal ha mostrato la tendenza opposta.

La percentuale di linalolo era più alta nelle cultivar di Ben Tirran, in quella di 2-Hexenal era più alta nelle cultivar di Ben Tron. È importante iniziare con materiale congelato, macinato in polvere fine per garantire una corretta estrazione volatile. Una volta estratto, il campione deve essere inserito nel campionatore automatico, il prima possibile.

Questo metodo può essere combinato con altre piattaforme metaboliche per identificare altri importanti metabolici, per gusto alimentare o valore nutrizionale, per allevare varietà con caratteristiche organolettiche migliorate.