Name: profiling volatile compounds in blackcurrant fruit using headspace solid-phase microextraction coupled to gas chromatography-mass spectrometry
Uploaded: 2021-06-09T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Profiling Volatile Compounds in Blackcurrant Fruit using Headspace Solid-Phase Microextraction Coupled to Gas Chromatography-Mass Spectrometry at JoVE.com

يشكر المؤلفون الخدمات المركزية في Apoyo a la Investigación من جامعة ملقة على قياسات HS-SPME/GC-MS. ونعرب عن تقديرنا للمساعدة التي قدمتها سارة فرنانديز - بالاسيوس كامبوس في القياس الكمي المتقلب. كما نشكر أعضاء كونسورتيوم GoodBerry على توفير مواد الفاكهة.

1. حصاد الفاكهة
<ol><li>تنمو ما بين 4 إلى 6 نباتات لكل نمط وراثي و / أو علاج لضمان ما يكفي من مواد الفاكهة والتباين.</li>
	<li>إذا كان ذلك ممكنا ، قم بحصاد العينات في نفس التاريخ ؛ إذا لم يكن هناك ما يكفي من مواد الفاكهة ، فقم بتجميع العينات التي تم حصادها في تواريخ مختلفة. ملاحظة: يوصى بأن يظل وقت الح?...

<ol>
	<li>Klee, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improving+the+flavor+of+fresh+fruits:+Genomics,+biochemistry,+and+biotechnology.">Improving the flavor of fresh fruits: Genomics, biochemistry, and biotechnology.</a> New Phytologist. 187 (1), 44-56 (2010).</li><li>Ferr&#227;o, L. F. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genome-wide+association+of+volatiles+reveals+candidate+loci+for+blueberry+flavor.">Genome-wide association of volatiles reveals candidate loci for blueberry flavor.</a> New Phytologist. 226 (6), 1725-1737 (2020).</li><li>Klee, H. J., Tieman, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+genetics+of+fruit+flavour+preferences.">The genetics of fruit flavour preferences.</a> Nature Reviews Genetics. 19, 347-356 (2018).</li><li>Vallarino, J. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+quantitative+trait+loci+and+candidate+genes+for+primary+metabolite+content+in+strawberry+fruit.">Identification of quantitative trait loci and candidate genes for primary metabolite content in strawberry fruit.</a> Horticulture Research. 6, 4 (2019).</li><li>Jung, K., Fastowski, O., Poplacean, I., Engel, K. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+and+sensory+evaluation+of+volatile+constituents+of+fresh+blackcurrant+(Ribes+nigrum+L.)+fruits.">Analysis and sensory evaluation of volatile constituents of fresh blackcurrant (Ribes nigrum L.) fruits.</a> Journal of Agricultural and Food Chemistry. 65 (43), 9475-9487 (2017).</li><li>Vallarino, J. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+diversity+of+strawberry+germplasm+using+metabolomic+biomarkers.">Genetic diversity of strawberry germplasm using metabolomic biomarkers.</a> Scientific Reports. 8, 14386 (2018).</li><li>Zhang, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insights+into+the+major+aroma-active+compounds+in+clear+red+raspberry+juice+(Rubus+idaeus+L.+cv.+Heritage)+by+molecular+sensory+science+approaches.">Insights into the major aroma-active compounds in clear red raspberry juice (Rubus idaeus L. cv. Heritage) by molecular sensory science approaches.</a> Food Chemistry. 336, 127721 (2021).</li><li>Farneti, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exploring+blueberry+aroma+complexity+by+chromatographic+and+direct-injection+spectrometric+techniques.">Exploring blueberry aroma complexity by chromatographic and direct-injection spectrometric techniques.</a> Frontiers in Plant Science. 8, 617 (2017).</li><li>Tikunov, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+genetic+and+functional+analysis+of+flavor+in+commercial+tomato:+the+FLORAL4+gene+underlies+a+QTL+for+floral+aroma+volatiles+in+tomato+fruit.">The genetic and functional analysis of flavor in commercial tomato: the FLORAL4 gene underlies a QTL for floral aroma volatiles in tomato fruit.</a> The Plant Journal. 103 (3), 1189-1204 (2020).</li><li>Tieman, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+chemical+genetic+roadmap+to+improved+tomato+flavor.">A chemical genetic roadmap to improved tomato flavor.</a> Science. 355 (6323), 391-394 (2017).</li><li>S&#225;nchez-Sevilla, J. F., Cruz-Rus, E., Valpuesta, V., Botella, M. A., Amaya, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deciphering+gamma-decalactone+biosynthesis+in+strawberry+fruit+using+a+combination+of+genetic+mapping,+RNA-Seq+and+eQTL+analyses.">Deciphering gamma-decalactone biosynthesis in strawberry fruit using a combination of genetic mapping, RNA-Seq and eQTL analyses.</a> BMC Genomics. 15, 218 (2014).</li><li>Kumar, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genome-wide+scans+reveal+genetic+architecture+of+apple+flavour+volatiles.">Genome-wide scans reveal genetic architecture of apple flavour volatiles.</a> Molecular Breeding. 35, 118 (2015).</li><li>Bauchet, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+major+loci+and+genomic+regions+controlling+acid+and+volatile+content+in+tomato+fruit:+implications+for+flavor+improvement.">Identification of major loci and genomic regions controlling acid and volatile content in tomato fruit: implications for flavor improvement.</a> New Phytologist. 215 (2), 624-641 (2017).</li><li>S&#225;nchez, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+integrative+'+omics'+approach+identifies+new+candidate+genes+to+impact+aroma+volatiles+in+peach+fruit.">An integrative ' omics' approach identifies new candidate genes to impact aroma volatiles in peach fruit.</a> BMC Genomics. 14, 343 (2013).</li><li>Hummer, K. E., Dale, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Horticulture+of+Ribes.">Horticulture of Ribes.</a> Forest Pathology. 40 (3-4), 251-263 (2010).</li><li>Vagiri, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phenols+and+ascorbic+acid+in+black+currants+(Ribes+nigrum+L.):+Variation+due+to+genotype,+location,+and+year.">Phenols and ascorbic acid in black currants (Ribes nigrum L.): Variation due to genotype, location, and year.</a> Journal of Agricultural and Food Chemistry. 61 (39), 9298-9306 (2013).</li><li>Marsol-Vall, A., Kortesniemi, M., Karhu, S. T., Kallio, H., Yang, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Profiles+of+volatile+compounds+in+blackcurrant+(Ribes+nigrum)+cultivars+with+a+special+focus+on+the+influence+of+growth+latitude+and+weather+conditions.">Profiles of volatile compounds in blackcurrant (Ribes nigrum) cultivars with a special focus on the influence of growth latitude and weather conditions.</a> Journal of Agricultural and Food Chemistry. 66 (28), 7485-7495 (2018).</li><li>Varming, C., Petersen, M. A., Poll, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+isolation+methods+for+the+determination+of+important+aroma+compounds+in+black+currant+(Ribes+nigrum+L.)+juice,+using+nasal+impact+frequency+profiling.">Comparison of isolation methods for the determination of important aroma compounds in black currant (Ribes nigrum L.) juice, using nasal impact frequency profiling.</a> Journal of Agricultural and Food Chemistry. 52 (6), 1647-1652 (2004).</li><li>Andersson, J., von Sydow, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+aroma+of+black+currants+I.+Higher+boiling+compounds.">The aroma of black currants I. Higher boiling compounds.</a> Acta Chemica Scandinavica. 18, 1105-1114 (1964).</li><li>Andersson, J., von Sydow, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+aroma+of+black+currants.+III.+Chemical+characterization+of+different+varieties+and+stages+of+ripeness+by+gas+chromatography.">The aroma of black currants. III. Chemical characterization of different varieties and stages of ripeness by gas chromatography.</a> Acta Chemica Scandinavica. 20, 529-535 (1966).</li><li>Andersson, J., von Sydow, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+aroma+of+black+currants+II.+Lower+boiling+compounds.">The aroma of black currants II. Lower boiling compounds.</a> Acta Chemica Scandinavica. 20, 522-528 (1966).</li><li>Marsol-Vall, A., Laaksonen, O., Yang, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+processing+and+storage+conditions+on+volatile+composition+and+odor+characteristics+of+blackcurrant+(Ribes+nigrum)+juices.">Effects of processing and storage conditions on volatile composition and odor characteristics of blackcurrant (Ribes nigrum) juices.</a> Food Chemistry. 293, 151-160 (2019).</li><li>Del Castillo, M. L. R., Dobson, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Varietal+differences+in+terpene+composition+of+blackcurrant+(Ribes+nigrum+L)+berries+by+solid+phase+microextraction/gas+chromatography.">Varietal differences in terpene composition of blackcurrant (Ribes nigrum L) berries by solid phase microextraction/gas chromatography.</a> Journal of the Science of Food and Agriculture. 82 (13), 1510-1515 (2002).</li><li>Azzi-Achkouty, S., Estephan, N., Ouaini, N., Rutledge, D. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Headspace+solid-phase+microextraction+for+wine+volatile+analysis.">Headspace solid-phase microextraction for wine volatile analysis.</a> Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 57 (10), 2009-2020 (2017).</li><li>Vallarino, J. G., Antonio, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acquisition+of+volatiles+compounds+by+gas+chromatography-mass+spectrometry+(GC-MS).">Acquisition of volatiles compounds by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS).</a> Plant Metabolomics: Methods and Protocols. 1778, 225-239 (2018).</li><li>Moreira, N., Lopes, P., Cabral, M., Guedes de Pinho, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=HS-SPME/GC-MS+methodologies+for+the+analysis+of+volatile+compounds+in+cork+material.">HS-SPME/GC-MS methodologies for the analysis of volatile compounds in cork material.</a> European Food Research and Technology. 242, 457-466 (2016).</li><li>Rambla, J. L., L&#243;pez-Gresa, M. P., Bell&#233;s, J. M., Granell, A., Alonso, J. M., Stepanova, A. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metabolomic+profiling+of+plant+tissues.">Metabolomic profiling of plant tissues.</a> Plant Functional Genomics and Protocols, Methods in Molecular Biology. 1284, 221-235 (2015).</li><li>Abbas, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Volatile+terpenoids:+multiple+functions,+biosynthesis,+modulation+and+manipulation+by+genetic+engineering.">Volatile terpenoids: multiple functions, biosynthesis, modulation and manipulation by genetic engineering.</a> Planta. 246 (5), 803-816 (2017).</li><li>Kolosova, N., Gorenstein, N., Kish, C. M., Dudareva, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+circadian+methyl+benzoate+emission+in+diurnally+and+nocturnally+emitting+plants.">Regulation of circadian methyl benzoate emission in diurnally and nocturnally emitting plants.</a> Plant Cell. 13 (10), 2333-2347 (2001).</li><li>Dudareva, N., Pichersky, E., Gershenzon, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biochemistry+of+plant+volatiles.">Biochemistry of plant volatiles.</a> Plant Physiology. 135 (4), 1893-1902 (2004).</li><li>Borges, R. M., Ranganathan, Y., Krishnan, A., Ghara, M., Pramanik, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=When+should+fig+fruit+produce+volatiles?+Pattern+in+a+ripening+process.">When should fig fruit produce volatiles? Pattern in a ripening process.</a> Acta Oecologica. 37 (6), 611-618 (2011).</li><li>Jarret, D. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+transcript+and+metabolite+atlas+of+blackcurrant+fruit+development+highlights+hormonal+regulation+and+reveals+the+role+of+key+transcription+factors.">A transcript and metabolite atlas of blackcurrant fruit development highlights hormonal regulation and reveals the role of key transcription factors.</a> Frontiers in Plant Science. 9, 1-22 (2018).</li><li>Li, B., Lecourt, J., Bishop, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+in+non-destructive+early+assessment+of+fruit+ripeness+towards+defining+optimal+time+of+harvest+and+yield+prediction-a+review.">Advances in non-destructive early assessment of fruit ripeness towards defining optimal time of harvest and yield prediction-a review.</a> Plants. 7 (1), 3 (2018).</li><li>Ul-Hassan, M. N., Zainal, Z., Ismail, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Green+leaf+volatiles:+Biosynthesis,+biological+functions+and+their+applications+in+biotechnology.">Green leaf volatiles: Biosynthesis, biological functions and their applications in biotechnology.</a> Plant Biotechnology Journal. 13 (6), 727-739 (2015).</li><li>Gaston, A., Osorio, S., Denoyes, B., Rothan, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Applying+the+Solanaceae+strategies+to+strawberry+crop+improvement.">Applying the Solanaceae strategies to strawberry crop improvement.</a> Trends in Plant Science. 25 (2), 130-140 (2020).</li><li>Gilbert, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identifying+breeding+priorities+for+blueberry+flavor+using+biochemical,+sensory,+and+genotype+by+environment+analyses.">Identifying breeding priorities for blueberry flavor using biochemical, sensory, and genotype by environment analyses.</a> PLoS ONE. 10 (9), 0138494 (2015).</li><li>Bueno, M., Resconi, V. C., Campo, M. M., Ferreira, V., Escudero, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+robust+HS-SPME-GC-MS+method+for+the+analysis+of+solid+food+samples.+Analysis+of+volatile+compounds+in+fresh+raw+beef+of+differing+lipid+oxidation+degrees.">Development of a robust HS-SPME-GC-MS method for the analysis of solid food samples. Analysis of volatile compounds in fresh raw beef of differing lipid oxidation degrees.</a> Food Chemistry. 281, 49-56 (2019).</li><li>Burzynski-Chang, E. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=HS-SPME-GC-MS+analyses+of+volatiles+in+plant+populations-quantitating+compound+&#215;+individual+matrix+effects.">HS-SPME-GC-MS analyses of volatiles in plant populations-quantitating compound &#215; individual matrix effects.</a> Molecules. 23 (10), 2436 (2018).</li></ol>

لطالما أعيقت تربية رائحة الفاكهة بسبب الوراثة المعقدة والكيمياء الحيوية الكامنة وراء تخليق المركبات المتطايرة ونقص التقنيات اللازمة للتنميط الظاهري الصحيح. ومع ذلك، فإن التطورات الأخيرة في منصات الأيض، جنبا إلى جنب مع الأدوات الجينومية، تسمح أخيرا بتحديد المستقلبات المسؤولة عن تفضيلا...

النكهة هي سمة جودة أساسية لأي فاكهة ، مما يؤثر على قبول المستهلك وبالتالي يؤثر بشكل كبير على قابلية التسويق. يتضمن إدراك النكهة مزيجا من أنظمة الذوق والشم ويعتمد كيميائيا على وجود وتركيز مجموعة واسعة من المركبات التي تتراكم في أجزاء نباتية صالحة للأكل ، أو في حالة المركبات العضوية المتطايرة ، تنبعث من الفاكهة الناضجة1,2. في حين ركزت التربية التقليدية على الصفات الزراعية مثل الغلة ومقاومة الآفات، فإن تحسين سمات جودة الفاكهة، بما في ذلك النكهة، قد أهمل منذ فترة طويلة بسبب التعقيد الوراثي وصعوبة النمط الظاهري الصحيح لهذه الخصائص، مما أدى إلى استياء المستهلك3،4. نجحت التطورات الحديثة في منصات الأيض في تحديد وقياس المركبات الرئيسية المسؤولة عن طعم الفاكهة ورائحتها5،6،7،8. وعلاوة على ذلك، فإن الجمع بين التنميط الأيضي والأدوات الجينومية أو النسخية يسمح بتوضيح علم الوراثة الكامن وراء نكهة الفاكهة، والتي بدورها ستساعد برامج التربية على تطوير أصناف جديدة ذات خصائص حسية محسنة2،4،9،10،11،12،13،14.
يحظى توت الكشمش الأسود (Ribes nigrum) بتقدير كبير لنكهته وخصائصه الغذائية ، حيث يتم زراعته على نطاق واسع في المناطق المعتدلة في أوروبا وآسيا ونيوزيلندا15. تتم معالجة معظم الإنتاج للمنتجات الغذائية والمشروبات ، والتي تحظى بشعبية كبيرة في بلدان الشمال الأوروبي ، ويرجع ذلك أساسا إلى الخصائص الحسية للتوت. اللون والنكهة المكثفة للفاكهة هي نتيجة لمزيج من الأنثوسيانين والسكريات والأحماض والمركبات العضوية المتطايرة الموجودة في الثمار الناضجة16،17،18. يعود تحليل المواد المتطايرة من الكشمش الأسود إلى 1960s19,20,21. في الآونة الأخيرة ، ركزت العديد من الدراسات على المركبات العضوية المتطايرة الكشمش الأسود ، وتحديد المركبات المهمة لإدراك رائحة الفاكهة وتقييم تأثير النمط الوراثي أو البيئة أو ظروف التخزين والمعالجة على محتوى المركبات العضوية المتطايرة 5،17،18،22،23.
نظرا لمزاياها العديدة ، فإن التقنية المفضلة للتنميط المتطاير عالي الإنتاجية هي HS-SPME / GC-MS24,25. يتم تركيب ألياف السيليكا ، المغلفة بمرحلة بوليمرية ، على جهاز حقنة ، مما يسمح بامتصاص المواد المتطايرة في الألياف حتى يتم الوصول إلى مرحلة التوازن. يحمي استخراج مساحة الرأس الألياف من المركبات غير المتطايرة الموجودة في المصفوفة24. ويمكن ل SPME أن تعزل بنجاح عددا كبيرا من المركبات العضوية المتطايرة الموجودة بتركيزات شديدة التباين (أجزاء في المليار إلى أجزاء في المليون)25. بالإضافة إلى ذلك ، فهي تقنية خالية من المذيبات تتطلب معالجة عينات محدودة. المزايا الأخرى ل HS-SPME هي سهولة التشغيل الآلي وتكلفته المنخفضة نسبيا.
ومع ذلك ، يمكن أن يكون نجاحها محدودا ، اعتمادا على الطبيعة الكيميائية للمركبات العضوية المتطايرة ، وبروتوكول الاستخراج (بما في ذلك الوقت ودرجة الحرارة وتركيز الملح) ، واستقرار العينة ، وتوافر أنسجة الفاكهة الكافية26,27. تقدم هذه الورقة بروتوكولا للمركبات العضوية المتطايرة ذات الكشمش الأسود المعزولة بواسطة HS-SPME وتحليلها بواسطة كروماتوغرافيا الغاز إلى جانب مطياف كتلة مصيدة الأيونات. تم تحقيق توازن بين كمية المواد النباتية وثبات العينة ومدة الاستخراج والكروماتوغرافيا لتكون قادرة على معالجة أعداد كبيرة من عينات الكشمش الأسود ، بعضها عرض في هذه الدراسة. وعلى وجه الخصوص، سيتم عرض ومناقشة ملامح المركبات العضوية المتطايرة و/أو كروماتوغرامات خمسة أصناف ("أنديغا" و"بن ترون" و"بن غيرن" و"بن تيران" و"تيهوب") كمثال على البيانات. علاوة على ذلك ، تم تطبيق نفس البروتوكول بنجاح لقياس المركبات العضوية المتطايرة في أنواع أخرى من توت الفاكهة مثل الفراولة (Fragaria x ananassa) ، والتوت (Rubusidaeus) ، والتوت الأزرق (Vaccinium spp).

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>10 mL screw top headspace vials</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>10-HSV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>18 mm screw cap Silicone/PTFE</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>18-MSC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 mL Tube with HDPE screw cap</td>
			<td>VWR</td>
			<td>216-0153</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>75002415</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol for HPLC</td>
			<td>Merck</td>
			<td>34860-1L-R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-pentadecane (D32, 98%)</td>
			<td>Cambridge Isotope Laboratories</td>
			<td>DLM-1283-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium chloride</td>
			<td>Merck</td>
			<td>S9888</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SPME fiber PDMS/DVB</td>
			<td>Merck</td>
			<td>57345-U</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless grinding jars for TissueLyser</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>69985</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TissueLyser II</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>85300</td>
			<td>Can be subsituted by mortar and pestle or cryogenic mill</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trace GC gas chromatograph-ITQ900 ion trap mass spectrometer</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triplus RSH autosampler with automated SPME device</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>1R77010-0450</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water for HPLC</td>
			<td>Merck</td>
			<td>270733-1L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xcalibur 4.2 SP1</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td></td>
			<td>software</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

profiling volatile compounds in blackcurrant fruit using headspace solid-phase microextraction coupled to gas chromatography-mass spectrometry

هناك اهتمام متزايد بقياس المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) المنبعثة من الثمار الناضجة لغرض تربية الأصناف أو الأصناف ذات الخصائص الحسية المحسنة وبالتالي زيادة قبول المستهلك. تم مؤخرا تطوير منصات استقلابية عالية الإنتاجية لتحديد مجموعة واسعة من المستقلبات في الأنسجة النباتية المختلفة ، بما في ذلك المركبات الرئيسية المسؤولة عن طعم الفاكهة وجودة الرائحة (volatilomics). يتم وصف طريقة تستخدم الاستخراج المجهري للطور الصلب (HS-SPME) إلى جانب كروماتوغرافيا الغاز - قياس الطيف الكتلي (GC-MS) هنا لتحديد وقياس كمية المركبات العضوية المتطايرة المنبعثة من ثمار الكشمش الأسود الناضجة ، وهو توت يحظى بتقدير كبير لنكهته وفوائده الصحية.
تم حصاد الثمار الناضجة لنباتات الكشمش الأسود (Ribes nigrum) وتجميدها مباشرة في النيتروجين السائل. بعد تجانس الأنسجة لإنتاج مسحوق ناعم ، تم إذابة العينات وخلطها على الفور بمحلول كلوريد الصوديوم. بعد الطرد المركزي ، تم نقل المادة الفائقة إلى قارورة زجاجية في مساحة الرأس تحتوي على كلوريد الصوديوم. ثم تم استخراج المركبات العضوية المتطايرة باستخدام ألياف الاستخراج المجهري للطور الصلب (SPME) وكروماتوغراف الغاز إلى جانب مطياف كتلة مصيدة الأيونات. تم إجراء القياس الكمي المتطاير على الكروماتوجرامات الأيونية الناتجة عن طريق دمج منطقة الذروة ، باستخدام أيون m / z محدد لكل VOC. تم تأكيد التعليق التوضيحي الصحيح للمركبات العضوية المتطايرة من خلال مقارنة أوقات الاحتفاظ وأطياف الكتلة للمعايير التجارية البحتة التي تعمل في ظل نفس ظروف العينات. تم تحديد أكثر من 60 مركبات عضوية متطايرة في ثمار الكشمش الأسود الناضجة المزروعة في مواقع أوروبية متناقضة. من بين المركبات العضوية المتطايرة المحددة ، يمكن استخدام مركبات الرائحة الرئيسية ، مثل التربينويدات والمتطايرة C6 ، كمؤشرات حيوية لجودة فاكهة الكشمش الأسود. بالإضافة إلى ذلك ، تتم مناقشة مزايا وعيوب الطريقة ، بما في ذلك التحسينات المحتملة. وعلاوة على ذلك، تم التشديد على استخدام الضوابط لتصحيح الدفعات والتقليل إلى أدنى حد من شدة الانجراف.

يعد التنميط عالي الإنتاجية للمركبات العضوية المتطايرة في مجموعة كبيرة من محاصيل الفاكهة المزروعة في ظل ظروف أو مواقع مختلفة أو تنتمي إلى أنماط وراثية متميزة أمرا ضروريا للتنميط الظاهري العطري الدقيق. هنا ، يتم تقديم منصة HS-SPME / GC-MS سريعة وشبه آلية للقياس الكمي النسبي للمركبات العضوية المت...

Watch this Scientific Journal Video about Profiling Volatile Compounds in Blackcurrant Fruit using Headspace Solid-Phase Microextraction Coupled to Gas Chromatography-Mass Spectrometry at JoVE.com

Profiling Volatile Compounds in Blackcurrant Fruit using Headspace Solid-Phase Microextraction Coupled to Gas Chromatography-Mass Spectrometry

يتم وصف منصة استخراج الغاز والكروماتوغرافيا ذات الطور الصلب في مساحة الرأس هنا لتحديد وقياس كمية متطايرة سريعة وموثوقة وشبه آلية في ثمار الكشمش الأسود الناضجة. يمكن استخدام هذه التقنية لزيادة المعرفة حول رائحة الفاكهة واختيار الأصناف ذات النكهة المحسنة لغرض التربية.

تنميط المركبات المتطايرة في فاكهة الكشمش الأسود باستخدام الاستخراج المجهري للمرحلة الصلبة في مساحة الرأس إلى جانب كروماتوغرافيا الغاز - قياس الطيف الكتلي

There is an increasing interest in measuring volatile organic compounds (VOCs) emitted by ripe fruits for the purpose of breeding varieties or cultivars ...

تحسين رائحة الفاكهة هو أحد الأهداف الرئيسية في برامج التربية. لهذا ، نحتاج إلى تقنية موثوقة تسمح لنا بقياس المكونات المتطايرة في الفواكه. هذه التقنية سريعة وشبه آلية ، مما يسمح بقياس ما يصل إلى 22 عينة في اليوم.بالإضافة إلى ذلك ، فهي رخيصة نسبيا وتتطلب الحد الأدنى من معالجة العينات. يمكن تطبيق هذه الطريقة بسهولة على جميع أنواع الفاكهة ، مثل محاصيل التوت المهمة اقتصاديا. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن زيادة حجم مكتبة المركب المكتشف بسهولة.للبدء ، أضف ملليلتر واحد من محلول كلوريد الصوديوم إلى أنبوب خمسة ملليلتر يحتوي على عينة الويد المجمدة. هز الأنبوب حتى تذوب العينة تماما وتتجانسها. ثم جهاز الطرد المركزي في 5،000 مرة غرام لمدة خمس دقائق في درجة حرارة الغرفة.اقطع نهاية طرف الماصة 1000 ميكرولتر واستخدمه لنقله إلى supernatant إلى ملف مساحة الرأس المكون من كلوريد الصوديوم. أضف خمسة ميكرولترات من المعيار الداخلي إلى كل عينة تحتوي على ملف مساحة الرأس. ضع ملف مساحة الرأس المغلقة في جهاز أخذ العينات التلقائي GC-MS، في درجة حرارة الغرفة، لتشغيل HS-SPME/GC-MS تلقائي، مع التأكد من عدم وضع النسخ المتماثلة البيولوجية في مواضع متتالية في جهاز أخذ العينات التلقائي.قم باحتضان ملفات مساحة الرأس مسبقا لمدة 10 دقائق عند 52 درجة مئوية مع الإثارة عند 17 مرة G.أدخل جهاز SPME في القارورة لتعريض الألياف إلى مساحة الرأس وقم بإجراء استخراج المركبات العضوية المتطايرة لمدة 30 دقيقة عند 50 درجة مئوية مع الإثارة عند 17 مرة G.أدخل الألياف في منفذ الحقن لمدة دقيقة واحدة عند 250 درجة مئوية في وضع الامتزاز المتطاير. ثم قم بتنظيف الألياف في محطة تنظيف SPME بالنيتروجين لمدة خمس دقائق عند 250 درجة مئوية. تحليل المركبات العضوية المتطايرة باستخدام كروماتوغراف غازي مقترن بمطياف كتلة مصيدة الأيونات كما هو موضح في مخطوطة الكشف.افتح ملفات ملف تعريف GC-MS الخام. لتحديد المركبات، قارن أوقات الاستبقاء وأطياف الكتلة ومؤشرات الاحتفاظ الخطية Kovats مع مؤشرات الاستبقاء التي تم الحصول عليها من المعايير الأصلية. لكل معيار تجاري ، قم بالتعليق على وقت الاحتفاظ في الكتلة الأكثر وفرة لشحن الأيونات.ثم حدد أيون M by Z محدد لكل VOC. احسب مساحة الذروة لكل VOC بالنسبة إلى مساحة المعيار الداخلي لتقليل التباين الفعال وانجراف الكثافة. لتصحيح تأثير الدفعة، قم بتطبيع منطقة ذروة المركبات العضوية المتطايرة لكل عينة إلى منطقة الذروة المقابلة في عينة التحكم التي تم تحليلها في نفس التشغيل.حدد ملف تعريف كروماتوجرام أيون الكلي المتطاير لفاكهة الكشمش الأسود الناضج الذي تم الحصول عليه بواسطة HS-SPME / GC-MS 63 من المركبات العضوية المتطايرة التي تنتمي إلى الإسترات والألدهيدات والكحول والكيتونات والتربينات والفيورانات استنادا إلى مكتبة تم تطويرها لتحديد أنواع فاكهة التوت. تتوافق بعض القمم الأكثر وفرة التي لوحظت مع اثنين من أحاديات التربين ، لينالول وتيربينيول ، واثنين من مركبات C6 ، 2-Hexenal و 3-Hexenal. تظهر أطياف الكتلة التي تم الحصول عليها من ملامح التيار الأسود في مقارنتها بأطياف المعايير التجارية البحتة ل 2-Hexenal و terpineol.أظهر PCA من ملفات تعريف VOC لأربعة أصناف مختلفة من التيار الأسود ، أن البيئة تؤثر بقوة على المحتوى المتطاير ، حيث يفصل PC1 العينات بناء على موقعها. يمكن ملاحظة النمط الوراثي الفعال مع PC2 ، حيث يتم فصل Ben Tirran بوضوح عن الأصناف المتبقية. يؤكد المحتوى النسبي للينالول و 2-Hexenal في الصنف الحالي الأسود الأربعة الذي تم تقييمه أن محتوى لينالول كان أعلى بشكل عام في بولندا منه في اسكتلندا ، في حين أظهر 2-Hexenal الاتجاه المعاكس.كانت نسبة لينالول هي الأعلى في أصناف بن تيران ، في أن 2-Hexenal كانت الأعلى في أصناف بن ترون. من المهم البدء بالمواد المجمدة ، وطحنها إلى مسحوق ناعم لضمان استخراج متطاير مناسب. بمجرد استخراجها ، يجب وضع العينة في جهاز أخذ العينات التلقائي ، في أقرب وقت ممكن.يمكن دمج هذه الطريقة مع منصة التمثيل الغذائي الأخرى لتحديد التمثيل الغذائي المهم الآخر ، لطعم الطعام أو القيمة الغذائية ، لتربية الأصناف ذات الخصائص الحسية المعززة.

Research

JoVE Journal

Biochemistry

Sheathless Capillary Electrophoresis&#8211;Mass Spectrometry for Metabolic Profiling of Biological Samples

Sheathless Capillary ElectrophoresisÃƒÆ’Ã‚Â¢ÃƒÂ¢Ã¢â‚¬Å¡Ã‚Â¬ÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã…â€œMass Spectrometry for Metabolic Profiling of Biological Samples

Sheathless شعري الكهربائي-الطيف الكتلي لالاستقلابية من التنميط العينات البيولوجية

In metabolomics, a wide range of analytical techniques is used for the global profiling of (endogenous) metabolites in complex samples. In this paper, a ...

Resolving Affinity Purified Protein Complexes by Blue Native PAGE and Protein Correlation Profiling

حل تقارب تنقية البروتين المجمعات التي كتبها Blue الأصلية PAGE والبروتين الارتباط التنميط

Most proteins act in association with others; hence, it is crucial to characterize these functional units in order to fully understand biological ...

A Tandem Liquid Chromatography&#8211;Mass Spectrometry-based Approach for Metabolite Analysis of Staphylococcus aureus

A Tandem Liquid ChromatographyÃƒÆ’Ã‚Â¢ÃƒÂ¢Ã¢â‚¬Å¡Ã‚Â¬ÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã…â€œMass Spectrometry-based Approach for Metabolite Analysis of Staphylococcus aureus

النهج القائم على الطيف، جنبا إلى جنب السائل اللوني الكتلة لتحليل المستقلب من<em&gt; المكورات العنقودية الذهبية</em

In an effort to thwart bacterial pathogens, hosts often limit the availability of nutrients at the site of infection. This limitation can alter the ...

Deep Proteome Profiling by Isobaric Labeling, Extensive Liquid Chromatography, Mass Spectrometry, and Software-assisted Quantification

التنميط البروتين العميق بوسم إيسوباريك وواسعة النطاق اللوني السائل والطيف الكتلي وساعدت برامج القياس الكمي

Many exceptional advances have been made in mass spectrometry (MS)-based proteomics, with particular technical progress in liquid chromatography (LC) ...

Rapid Collection of Floral Fragrance Volatiles using a Headspace Volatile Collection Technique for GC-MS Thermal Desorption Sampling

مجموعه سريعة من الازهار العطر متطاير باستخدام تقنيه مجموعه المتقلبة الراسي لأخذ العينات الحرارية GC-MS

Fragrances of many flower families have been sampled and the volatiles analyzed. Knowing the compounds that make up the fragrances can be an important ...

Nitropeptide Profiling and Identification Illustrated by Angiotensin II

توصيف وتعريف الببتيد الموضحة من قبل أنجيوتنسين الثاني

Protein nitration is one of the most important post-translational modifications (PTM) on tyrosine residues and it can be induced by chemical actions of ...

Absolute Quantification of Cell-Free Protein Synthesis Metabolism by Reversed-Phase Liquid Chromatography-Mass Spectrometry

التحديد الكمي المطلق لاستقلاب تخليق البروتين الخالي من الخلايا بواسطة الفصل اللوني السائل للمرحلة المعكوسة

Cell-free protein synthesis (CFPS) is an emerging technology in systems and synthetic biology for the in vitro production of proteins. However, if CFPS is ...

Label-Free Immunoprecipitation Mass Spectrometry Workflow for Large-scale Nuclear Interactome Profiling

التسمية خاليه ايمونوبريسيبيتيشن الطيف الطيفي سير العمل لتحديد المواقع النووية علي نطاق واسع التنميط

Immunoaffinity purification mass spectrometry (IP-MS) has emerged as a robust quantitative method of identifying protein-protein interactions. This ...

Quantitative Analysis of the Cellular Lipidome of Saccharomyces Cerevisiae Using Liquid Chromatography Coupled with Tandem Mass Spectrometry

Quantitative Analysis of the Cellular Lipidome of Saccharomyces Cerevisiae Using Liquid Chromatography Coupled with Tandem Mass Spectrometry

التحليل الكمي للدهون الخلوية من Saccharomyces Cerevisiae باستخدام الكروماتوغرافيا السائلة إلى جانب قياس الطيف الكتلي جنبا إلى جنب

Lipids are structurally diverse amphipathic molecules that are insoluble in water. Lipids are essential contributors to the organization and function of ...

Untargeted Liquid Chromatography-Mass Spectrometry-Based Metabolomics Analysis of Wheat Grain

تحليل الموجات الاختزالية السائلة غير المستهدفة - قياس الطيف الشامل - Metabolomics من حبوب القمح

Understanding the interactions between genes, the environment and management in agricultural practice could allow more accurate prediction and management ...