Gaz Kromatografisi-Kütle Spektrometresi ile Birleştirilmiş Headspace Katı Faz Mikroextraction Kullanarak Frenk Üzümü Meyvesinde Uçucu Bileşiklerin Profillemesi

Summary

Olgun frenk üzümü meyvelerinde hızlı, güvenilir ve yarı otomatik uçucu tanımlama ve niceleme için burada bir headspace katı faz mikroextraction-gaz kromatografi platformu açıklanmıştır. Bu teknik, meyve aroması hakkındaki bilgileri artırmak ve üreme amacıyla gelişmiş lezzete sahip kültivarları seçmek için kullanılabilir.

Abstract

Gelişmiş organoleptik özelliklere sahip çeşitlerin veya kültivarların yetiştirilmesi amacıyla olgun meyvelerin yaydığı uçucu organik bileşiklerin (VOC' ler) ölçülmesine ve böylece tüketici kabulünün artırılmasına yönelik artan bir ilgi vardır. Yüksek verimli metabolomik platformlar, meyve tadı ve aroma kalitesinden (volatilomics) sorumlu temel bileşikler de dahil olmak üzere farklı bitki dokularında çok çeşitli metabolitleri ölçmek için geliştirilmiştir. Tat ve sağlık yararları ile çok takdir edilen olgun frenk üzümü meyveleri tarafından yayılan VOC'lerin tanımlanması ve ölçülmesi için gaz kromatografisi-kütle spektrometresi (GC-MS) ile birlikte headspace katı faz mikroextraction (HS-SPME) kullanan bir yöntem burada açıklanmıştır.

Frenk üzümü bitkilerinin olgun meyveleri (Ribes nigrum) hasat edildi ve doğrudan sıvı nitrojende donduruldu. İnce bir toz üretmek için doku homojenizasyonu yapıldıktan sonra, numuneler çözüldü ve hemen sodyum klorür çözeltisi ile karıştırıldı. Santrifüjlemeden sonra, süpernatant sodyum klorür içeren bir kafa boşluğu cam şişesine aktarıldı. VOC'ler daha sonra bir katı fazlı mikroextraction (SPME) fiberi ve bir iyon kapan kütle spektrometresine bağlı bir gaz kromatografı kullanılarak çıkarıldı. Elde edilen iyon kromatogramlarında uçucu niceleme, her VOC için belirli bir m/z iyon kullanılarak, tepe alanını entegre ederek gerçekleştirildi. Doğru VOC ek açıklaması, numunelerle aynı koşullar altında çalışan saf ticari standartların tutma süreleri ve kütle spektrumları karşılaştırılarak doğrulandı. Avrupa'nın zıt yerlerinde yetişen olgun frenk üzümü meyvelerinde 60'tan fazla VOC tespit edildi. Tanımlanan VOC'ler arasında terpenoidler ve C6 uçucuları gibi temel aroma bileşikleri, frenk üzümü meyve kalitesi için biyobelirteç olarak kullanılabilir. Ek olarak, olası iyileştirmeler de dahil olmak üzere yöntemin avantajları ve dezavantajları tartışılmaktadır. Ayrıca, toplu düzeltme ve sürüklenme yoğunluğunun en aza indirilmesi için kontrollerin kullanımı vurgulanmıştır.

Introduction

Lezzet, herhangi bir meyve için temel bir kalite özelliğidir, tüketici kabullerini etkiler ve böylece pazarlanabilirliği önemli ölçüde etkiler. Lezzet algısı, tat ve koku alma sistemlerinin bir kombinasyonunu içerir ve kimyasal olarak yenilebilir bitki parçalarında biriken veya VOC'ler durumunda olgun meyve tarafından yayılan çok çeşitli bileşiklerin varlığına ve konsantrasyonuna ^{bağlıdır1,2}. Geleneksel ıslah verim ve haşere direnci gibi agronomik özelliklere odaklanırken, lezzet de dahil olmak üzere meyve kalitesi özelliği iyileştirmesi, genetik karmaşıklık ve bu özellikleri düzgün bir şekilde fenotipleme zor....

Protocol

1. Meyve hasadı

1. Yeterli meyve malzemesi ve değişkenlik sağlamak için genotip ve/veya arıtma başına 4 ila 6 bitki yetiştirin.
2. Mümkünse, örnekleri aynı tarihte hasat edin; yeterli meyve malzemesi yoksa, farklı tarihlerde hasat edilen örnekleri bir araya toplayın.
   NOT: VOC profilleri gündüz/sirkadiyen ritimden etkilendiği için hasat zamanının (sabah, öğle, öğleden sonra) yaklaşık olarak aynı kalması önerilir28,29,30,31.
3. Meyve olgunlaşma aşamasını görsel gözlem ile ^{değerlendirin32}. Olgunla....

Results

Farklı koşullar veya konumlar altında yetiştirilen veya farklı genotiplere ait büyük bir meyve mahsulü kümesinde yüksek verimli VOC profilleme, doğru aroma fenotipleme için gereklidir. Burada, siyah frenk üzümü kültivarlarında göreli VOC nicelemesi için hızlı ve yarı otomatik bir HS-SPME/GC-MS platformu sunulmaktadır. VOC tespiti ve tanımlanması, meyve meyve türlerinin profilini çıkarmak için geliştirilen bir kütüphaneye dayanıyordu (Tablo 1). HS-SPME/GC-MS tarafından yukarıda belirtilen koşullarda elde .......

Discussion

Meyve aroması için üreme, uçucu bileşiklerin sentezinin altında kalan karmaşık genetik ve biyokimya ve uygun fenotipleme için teknolojilerin eksikliği nedeniyle uzun zamandır engellenmiştir. Bununla birlikte, metabolomik platformlardaki son gelişmeler, genomik araçlarla birlikte, nihayet tüketici tercihlerinden sorumlu metabolitlerin tanımlanmasına ve gelişmiş lezzete sahip mahsullerin yetiştirilmesine izin ^vermektedir3. Model meyve, ^{domates9,10'da} en fazla ilerleme

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
10 mL vidalı üst boşluk şişeleri	Thermo Scientific	10-HSV
18 mm vidalı kapak Silikon/PTFE	Thermo Scientific	18-MSC
5 mL HDPE vidalı kapaklı	tüp VWR	216-0153
HPLC	Merck	34860-1L-R
N-pentadekan (D32, %98)	Cambridge İzotop Laboratuvarları	DLM-1283-1
Sodyum klorür	Merck	S9888
SPME fiber PDMS/DVB	Merck	57345-U
Qiagen	69985		TissueLyser
II	Qiagen	85300	Havan ve havaneli veya kriyojenik değirmen ile ikame edilebilir
İz GC gaz kromatografı-ITQ900 iyon tuzağı kütle spektrometresi	Otomatik
Triplus RSH otomatik örnekleyici	HPLC
için Su