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Artigo de método

Amostragem e Análise de Sinais de Aroma Animal

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DOI:

10.3791/60902

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13 de fevereiro de 2021

 , 

* These authors contributed equally

Neste artigo

Resumo

Desenvolvemos uma metodologia eficaz para amostragem e análise de sinais de odor, a fim de entender como eles podem ser usados na comunicação animal. Particularmente, usamos microextração de fase sólida do headspace, juntamente com espectrometria de massa cromatografia gasosa para analisar os componentes voláteis de odores animais e marcas de odor.

Resumo

Desenvolvemos uma metodologia eficaz para amostragem e análise de sinais de odor, utilizando microextração em fase sólida do headspace, juntamente com espectrometria de massa cromatografia gasosa, para entender como eles podem ser usados na comunicação animal. Esta técnica permite a análise semi-quantitativa dos componentes voláteis das secreções do odor, permitindo a separação e a identificação provisória dos componentes na amostra, seguida pela análise das razões de pico de área para procurar tendências que possam significar compostos que possam estar envolvidos na sinalização. Os principais pontos fortes dessa abordagem atual são a gama de tipos de amostra que podem ser analisados; a falta de necessidade de qualquer preparação ou extração de amostras complexas; a capacidade de separar e analisar os componentes de uma mistura; a identificação dos componentes detectados; e a capacidade de fornecer informações semi-quantitativas e potencialmente quantitativas sobre os componentes detectados. A principal limitação à metodologia diz respeito às próprias amostras. Uma vez que os componentes de interesse específico são voláteis, e estes poderiam facilmente ser perdidos, ou suas concentrações alteradas, é importante que as amostras sejam armazenadas e transportadas adequadamente após sua coleta. Isso também significa que as condições de armazenamento e transporte de amostras são relativamente caras. Este método pode ser aplicado a uma variedade de amostras (incluindo urina, fezes, secreções de odor de cabelo e odor de glândulas odor). Esses odores consistem em misturas complexas, ocorrendo em uma variedade de matrizes, e, portanto, necessitam do uso de técnicas para separar os componentes individuais e extrair os compostos de interesse biológico.

Introdução

Muito pouco se sabe sobre as mudanças químicas que sustentam os sinais olfativos nos animais1, também por causa dos desafios metodológicos no registro e quantificação de perfis químicos voláteis de odores2. Existem várias armadilhas potenciais quando se trabalha com matrizes químicas altamente complexas; estes incluem na amostragem e análise das amostras de odor3.

No Centro de Ciências Rosalind Franklin, Universidade de Wolverhampton, estamos realizando a análise de odores e marcas de cheiro para entender como eles podem ser usados por animais. Combinamos semioquímica c....

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Protocolo

1. Coleta de amostras

  1. Odores amostrais que são um dos seguintes:
    1. Coletar espontaneamente liberado por sujeitos de estudo habituados (por exemplo, primatas do zoológico) através da marcação do perfume em papel filtro estéril (por exemplo, secreções de odor de glândulas odor) ou diretamente em frascos (por exemplo, urina).
    2. Coletar esfregando cotonetes de algodão estéreis após o treinamento dos sujeitos do estudo usando treinamento de reforço positivo.
    3. Coletar esfregando cotonetes estéreis de algodão após sedação de sujeitos de estudo.
  2. Coloque amostras em frascos de vidro transparente estéreis com tampa de pa....

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Resultados

Seguindo este protocolo, identificamos provisoriamente um total de 32 compostos químicos voláteis a partir da análise de 14 marcas de odor ano-genital liberadas espontaneamente em papel filtro por lêmures de babados vermelhos(Varecia variegata rubra) e comparamos perfis de odor com características do sinalizador12. Compostos voláteis de ocorrência natural, como hidrocarbonetos, terpenos, álcoois terpenos e cetonas, estavam presentes dentro desses perfis e incluíam compostos que haviam sid.......

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Discussão

O uso de amostras de controle, ambos os controles ambientais criados no momento da coleta de amostras e espaços em branco do sistema, são cruciais para a interpretação das amostras de marca de odor. Quaisquer picos atribuídos ao ambiente amostral ou ao sistema instrumental precisam ser excluídos das amostras de marcas de odor para que apenas os picos de interesse sejam incluídos em qualquer interpretação. Esses controles também podem desempenhar um papel na avaliação e monitoramento da "saúde" da instrumentação.

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Divulgações

Os autores não têm nada a revelar.

Agradecimentos

Agradecemos a Keith Holding por sua ajuda com análises químicas no Rosalind Franklin Science Center, Wolverhampton, e Ben Mantle pela produção do vídeo. Também somos gratos ao Prof. Gloriano Moneti, ao Dr. Giuseppe Pieraccini e aos membros do Centro de Espectrometria de Massa da Universidade de Florença, Florença, e ao Prof. Luca Calamai e ao Dr. Marco Michelozzi do Laboratório ARCA da CNR, Florença, por sua ajuda na criação dessa metodologia. Os projetos de pesquisa que incluíram os métodos de amostragem e análise descritos no manuscrito foram apoiados por duas Bolsas Intra Europeias Marie Skłodowska-Curie (IDs do Grant Agreement: 327083, 703611), uma pequena bolsa (....

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Frascos de amostrador automático de 10 mLAgilent5188-5392Frascos de rosca de 10 ml com
tampas de frascos de 18 mmAgilent8010-0139Magnético com septos de PTFE/silicone
Amostrador automáticoAgilentGC120 PAL amostrador
Coluna capilar AgilentHP5-MS30 m x 0,25 mm; 0,25 µ m
Software de análise de dadosAgilent-ChemStation
Cromatógrafo gasosoAgilent7890B
Septo de entradaAgilent5182-3442Merlin microseal
Detector seletivo de massaAgilent5977A
Software de relatórioMicrosoft-Excel
Biblioteca espectralNIST-NIST/EPA/NIH Mass Spectral
Library Programa de pesquisa de biblioteca espectralNIST-MSSearch v.2.2
Splitless Inlet linerAgilent5190-4048
SPME fibresAgilentSU57345U65 µ m Fibra PDMS/DVB
automático

Referências

  1. Wyatt, T. D. Pheromones and Animal Behavior: Chemical Signals and Signatures. , Cambridge University Press. Cambridge, UK. (2014).
  2. Heymann, E. W. The neglected sense-olfaction in primate behavior, ecology, and evolution. American Journal of Primatology. 68....

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Reimpressões e permissões

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