Matris destekli lazer desorpsiyon/iyonizasyon-görüntüleme kütle spektrometrisi (MALDI-IMS), iki boyutlu biyomolekül atamasına izin veren, iyonlaşabilir bileşiklerin hedefsiz araştırılmasını sağlayan ve özellikle biyolojik örneklerde uzamsal dağılımlarını belirleyen güçlü bir yöntemdir 1,2. Yirmi yıldır bu teknik, lipitlerin, peptitlerin, karbonhidratların, proteinlerin, diğer metabolitlerin ve terapötik ilaçlar gibi sentetik moleküllerin eşzamanlı olarak saptanmasını ve tanımlanmasını sağlamıştır 3,4. MALDI-IMS, biyolojik numunelerin ekstraksiyonu, saflaştırılması, ayrılması, etiketlenmesi veya boyanması olmadan bir doku numunesi yüzeyinde kimyasal analizi kolaylaştırır. Bununla birlikte, başarılı bir analiz için, bu teknikte çok önemli bir adım, özellikle çevresel iklimlendirme nedeniyle yaygın karmaşık organlara özelleşmiş ve modifiye edilmiş bitki dokularında numune hazırlamadır5.
Doğal bitki dokusu fizikokimyasal özellikleri nedeniyle, MALDI-IMS analizinin gerekliliklerine uyacak ve kesit hazırlığı sırasında dokunun orijinal şeklini koruyacak uyarlanmış bir protokole ihtiyaç vardır 6,7. Tohumlar gibi geleneksel olmayan numuneler söz konusu olduğunda, bu dokular sert hücre duvarlarına ve düşük su içeriğine sahip olduğundan, oluşturulan protokoller8 uygulanamaz, bu da kolayca kesit parçalanmasına neden olabilir ve bileşik delokalizasyonayol açabilir 9.
Araştırma grubumuz, kiralanabilir açai posasının üretimi sırasında yüksek miktarlarda üretilen bir yan ürün olan açai (Euterpe oleracea Mart.)tohumu 10,11,12'nin moleküler haritalama ve MALDI-IMS analizi için uyarlanmış bir protokol hakkında deneysel veriler yayınlamıştır13. Buradaki fikir, açai tohumlarındaki farklı metabolitlerin yerinde haritalanması için bir protokol geliştirmek ve şu anda ticari olarak araştırılmayan bu tarımsal atıklar için olası kullanımları önermeye yardımcı olmaktı. Bununla birlikte, açai tohumunun direnci nedeniyle, MALDI-IMS analizinden uygun numune kesiti elde etmek için özel bir protokol yapılması gerekiyordu.
Bu bağlamda, ekonomik açıdan önemli olan açai posası, benzer duyusal özelliklere sahip Euterpe cinsi palmiye ağaçlarından elde edilen diğer meyvelerin artan ticarileşmesini motive etmiştir. Açaí 14,15'e alternatif olarak endüstriyel ölçekte üretilen iki palmiye ağacının meyvesi, Amazon kurak alanında yetişen E. precatoria (açaí-do-amazonas olarak bilinir) ve Atlantik Ormanı'ndan tipik olan E. edulis (juçara olarak bilinir). Bununla birlikte, açaí-do-amazonas ve juçara tüketimi, mevcut olmayan ve ayrıntılı kimyasal bileşimleri ile ilgili olarak şimdiye kadar çalışılmamış olan aynı dirençli ve yenmeyen tohum birikimine yol açmaktadır.
Bu nedenle, daha önce tasarlanan protokolün, MALDI-IMS tarafından moleküler haritalama için E. precatoria ve E. edulis tohumlarını analiz etmek için birkaç uyarlama ile kullanılabileceğini ve bu kaynakların bileşiminin analizi için kullanılabilecek güçlü bir araç olduğunu kanıtladığını ve potansiyel biyoteknolojik kullanımlarını belirlemeye yardımcı olabileceğini gösteriyoruz. Ayrıca, burada verilen ayrıntılı açıklama, MALDI-IMS analizi için dirençli malzemelerin hazırlanmasında benzer zorluklar yaşayan diğer kişilere yardımcı olabilir.