Профилирование летучих соединений в плодах черной смородины с использованием твердофазной микроэкстракции в сочетании с газовой хроматографией-масс-спектрометрией

Здесь описана платформа для твердофазной микроэкстракционно-газовой хроматографии для быстрой, надежной и полуавтоматизированной идентификации летучих веществ и количественной оценки в спелых плодах черной смородины. Этот метод может быть использован для увеличения знаний о фруктовом аромате и для отбора сортов с улучшенным вкусом с целью селекции.

Улучшение фруктового аромата является одной из основных задач селекционных программ. Для этого нам нужна надежная методика, позволяющая измерять летучие компоненты в плодах. Этот метод является быстрым и полуавтоматизированным, что позволяет измерять до 22 образцов в день.

Кроме того, он относительно дешев и требует минимальной обработки образцов. Этот метод может быть легко применен ко всем видам фруктов, таким как экономически важные ягодные культуры. Кроме того, размер библиотеки обнаруженного соединения может быть легко увеличен.

Для начала добавьте один миллилитр раствора хлорида натрия в пятимиллилитровую трубку, содержащую замороженный образец. Встряхните пробирку до тех пор, пока образец полностью не разморозится и не гомогенизируется. Затем центрифугируют по 5 000 г в течение пяти минут при комнатной температуре.

Вырежьте конец наконечника пипетки объемом 1000 микролитров и используйте его для переноса в супернатант на хлорид натрия, содержащий файл пространства над головой. Добавьте пять микролитров внутреннего стандарта к каждому образцу, содержащему файл пространства над головой. Поместите файл с закрытым пространством над головой в автоматический пробоотборник GC-MS при комнатной температуре для автоматического запуска HS-SPME/GC-MS, убедившись, что биологические реплики не размещены в последовательных положениях в автопробоотборнике.

Предварительно инкубируйте файлы headspace в течение 10 минут при 52 градусах Цельсия с перемешиванием в 17 раз G.Вставьте устройство SPME во флакон, чтобы подвергнуть волокно пространству над головой и выполните извлечение ЛОС в течение 30 минут при 50 градусах Цельсия с перемешиванием в 17 раз G. Введите волокно в порт для инъекции на одну минуту при 250 градусах Цельсия в сплит-режиме для летучей десорбции. Затем очистите волокно на станции очистки SPME азотом в течение пяти минут при 250 градусах Цельсия. Анализ ЛОС с помощью газового хроматографа, связанного с масс-спектрометром ионной ловушки, как описано в рукописи обнаружения.

Откройте необработанные файлы профиля GC-MS. Для идентификации соединений сравните время удержания, масс-спектры и линейные индексы удержания Коваца с индексами удержания, полученными из достоверных стандартов. Для каждого коммерческого стандарта аннотируйте время удержания в наиболее распространенной массе для зарядки ионов.

Затем выберите конкретный ион M by Z для каждого ЛОС. Рассчитайте пиковую площадь каждого ЛОС относительно площади внутреннего стандарта, чтобы свести к минимуму инструментальные вариации и дрейф интенсивности. Для коррекции пакетного эффекта нормализуйте пиковую область ЛОС каждого образца до соответствующей пиковой области в контрольном образце, проанализированном в том же прогоне.

Профиль летучей общей ионной хроматограммы плодов черной смородины, полученный с помощью HS-SPME/GC-MS, идентифицировал 63 ЛОС, принадлежащих к сложным эфирам, альдегидам, спиртам, кетонам, терпенам и фуранам на основе библиотеки, которая была разработана для профилирования видов ягодных фруктов. Некоторые из наиболее распространенных наблюдаемых пиков соответствуют двум монотерпенам, линалоолу и терпинеолу, и двум соединениям C6, 2-гексенальному и 3-гексенальному. Масс-спектры, полученные из профилей черного тока, при их сравнении со спектрами чистых коммерческих эталонов показаны для 2-гексенала и терпинеола.

PCA профилей ЛОС четырех различных сортов черного тока показал, что окружающая среда сильно влияет на содержание летучих веществ, поскольку PC1 разделяет образцы на основе их местоположения. Эффективный генотип можно наблюдать с PC2, так как Бен Тирран четко отделен от остальных сортов. Относительное содержание линалоола и 2-гексенала в четырех оцененных сортах черного тока подтверждает, что содержание линалоола в Польше было в целом выше, чем в Шотландии, тогда как 2-гексенал показал противоположную тенденцию.

Доля линалоола была самой высокой в сортах Бен Тирран, в пропорции 2-гексенала была самой высокой в сортах Бен Трон. Важно начать с замороженного материала, измельченного в мелкий порошок, чтобы обеспечить правильную летучую экстракцию. После извлечения образец должен быть помещен в автоматический пробоотборник как можно скорее.

Этот метод может быть объединен с другими метаболическими платформами для выявления других важных метаболических, для вкуса пищи или питательной ценности, для разведения сортов с усиленными органолептическими характеристиками.