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

Os autores agradecem às Medições servicios Centrales de Apoyo a la Investigación da Universidade de Málaga pelas medições do HS-SPME/GC-MS. Reconhecemos a ajuda de Sara Fernández-Palacios Campos na quantificação volátil. Agradecemos também aos membros do consórcio da GoodBerry por fornecerem o material da fruta.

1. Colheita de frutas
<ol><li>Cresça entre 4 a 6 plantas por genótipo e/ou tratamento para garantir material e variabilidade suficientes da fruta.</li>
	<li>Se possível, colher as amostras na mesma data; se não houver material suficiente para frutas, misture amostras colhidas em diferentes datas. NOTA: Recomenda-se que o tempo de colheita (manhã, meio-dia, tarde) permaneça aproximadamente idêntico, pois os perfis de VOC são afetados pelo ritmo diurno/circadiano28,29,30,31.<...

<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>

A reprodução para o aroma de frutas tem sido dificultada há muito tempo pela genética complexa e bioquímica subjacente à síntese de compostos voláteis e à falta de tecnologias para fenotipagem adequada. No entanto, os recentes avanços nas plataformas metabolômicas, combinados com ferramentas genômicas, estão finalmente permitindo a identificação dos metabólitos responsáveis pelas preferências dos consumidores e para a criação de culturas com sabor melhorado3. Embora a maior par...

O sabor é um traço essencial de qualidade para qualquer fruta, impactando a aceitação do consumidor e, portanto, afetando significativamente a comercialização. A percepção do sabor envolve uma combinação dos sistemas de sabor e olfativo e depende quimicamente da presença e concentração de uma ampla gama de compostos que se acumulam em partes comestíveis de plantas, ou no caso de VOCs, são emitidos pelo fruto maduro1,2. Embora a reprodução tradicional tenha se concentrado em características agronômicas, como a resistência ao rendimento e à praga, a melhoria da qualidade da fruta, incluindo o sabor, tem sido negligenciada por muito tempo devido à complexidade genética e à dificuldade de fenótipo adequado dessas características, levando ao descontentamento do consumidor3,4. Os recentes avanços nas plataformas metabolômicas têm sido bem sucedidos na identificação e quantificação dos principais compostos responsáveis pelo sabor das frutas e aroma5,6,7,8. Além disso, a combinação de perfil metabólito com ferramentas genômicas ou transcriptômicas permite a elucidação da genética subjacente ao sabor da fruta, que por sua vez ajudará programas de reprodução a desenvolver novas variedades com características organolepticas aprimoradas2,4,9,10,11,12,13,14.
As frutas de groselha (Ribes nigrum) são altamente apreciadas por seu sabor e propriedades nutricionais, sendo amplamente cultivadas nas zonas temperadas da Europa, Ásia e Nova Zelândia15. A maior parte da produção é processada para produtos alimentícios e bebidas, que são muito populares nos países nórdicos, principalmente devido às propriedades organolépticas das frutas. A cor intensa e o sabor da fruta são resultado de uma combinação de antocianinas, açúcares, ácidos e VOCs presentes nas frutas maduras16,17,18. A análise dos voláteis de groselha remonta à década de 196019,20,21. Mais recentemente, vários estudos se concentraram em VOCs de groselha, identificando compostos importantes para a percepção do aroma de frutas e avaliando o impacto das condições de genótipo, ambiente ou armazenamento e processamento no conteúdo de VOC5,17,18,22,23.
Devido às suas inúmeras vantagens, a técnica de escolha para o perfil volátil de alto rendimento é o HS-SPME/GC-MS24,25. Uma fibra de sílica, revestida com uma fase polimérica, é montada em um dispositivo de seringa, permitindo a adsorção dos voláteis na fibra até que uma fase de equilíbrio seja alcançada. A extração do espaço para o cabeça protege a fibra dos compostos não ativos presentes na matriz24. O SPME pode isolar com sucesso um alto número de VOCs presentes em concentrações altamente variáveis (partes por bilhão a partes por milhão)25. Além disso, é uma técnica livre de solventes que requer processamento limitado de amostras. Outras vantagens do HS-SPME são a facilidade de automação e seu custo relativamente baixo.
No entanto, seu sucesso pode ser limitado, dependendo da natureza química dos VOCs, do protocolo de extração (incluindo tempo, temperatura e concentração de sal), estabilidade amostral e disponibilidade de tecido de frutas suficiente26,27. Este artigo apresenta um protocolo para VOCs de groselha isolados pelo HS-SPME e analisados por cromatografia a gás, juntamente com um espectrômetro de massa de armadilha de íons. Foi alcançado um equilíbrio entre a quantidade de material vegetal, a estabilidade amostral e a duração da extração e cromatografia para poder processar um alto número de amostras de groselha, algumas delas apresentadas neste estudo. Em particular, os perfis voc e/ou cromatógramas de cinco cultivares ('Andega', 'Ben Tron', 'Ben Gairn', 'Ben Tirran' e 'Tihope') serão apresentados e discutidos como dados de exemplo. Além disso, o mesmo protocolo foi colocado em prática com sucesso para a medição de VOC em outras espécies de frutas como morango (Fragaria x ananassa), framboesa (Rubusidaeus) e mirtilo (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

Há um interesse crescente em medir compostos orgânicos voláteis (VOCs) emitidos por frutas maduras com o propósito de criar variedades ou cultivares com características organolepticas aprimoradas e, assim, aumentar a aceitação do consumidor. Plataformas metabolômicas de alto rendimento foram recentemente desenvolvidas para quantificar uma ampla gama de metabólitos em diferentes tecidos vegetais, incluindo compostos-chave responsáveis pelo sabor das frutas e qualidade do aroma (volatilomics). Um método que utiliza microextração em fase sólida do headspace (HS-SPME) juntamente com espectrometria de massa cromatografia gasosa (GC-MS) é descrito aqui para a identificação e quantificação de VOCs emitidos por frutas de groselha madura, uma fruta altamente apreciada por seu sabor e benefícios para a saúde.
Frutas maduras de plantas groselha (Ribes nigrum) foram colhidas e diretamente congeladas em nitrogênio líquido. Após a homogeneização do tecido para produzir um pó fino, as amostras foram descongeladas e imediatamente misturadas com solução de cloreto de sódio. Após a centrifugação, o supernascer foi transferido para um frasco de vidro no espaço da cabeça contendo cloreto de sódio. Os VOCs foram então extraídos usando uma fibra de microextração em fase sólida (SPME) e um cromatógrafo a gás acoplado a um espectrômetro de massa de armadilha de íons. A quantificação volátil foi realizada nos cromatógramas de íons resultantes, integrando a área de pico, utilizando um íon m/z específico para cada VOC. A anotação de VOC correta foi confirmada comparando os tempos de retenção e os espectros de massa dos padrões comerciais puros executados nas mesmas condições das amostras. Mais de 60 VOCs foram identificados em frutas de groselha madura cultivadas em locais europeus contrastantes. Entre os VOCs identificados, os principais compostos de aroma, como terpenóides e voláteis C6, podem ser usados como biomarcadores para a qualidade das frutas groselha. Além disso, são discutidas vantagens e desvantagens do método, incluindo melhorias prospectivas. Além disso, tem sido enfatizado o uso de controles para correção de lotes e minimização da intensidade de deriva.

O perfil voc de alto rendimento em um grande conjunto de culturas de frutas cultivadas em diferentes condições ou locais ou pertencentes a genótipos distintos é necessário para fenotipagem precisa de aroma. Aqui, é apresentada uma plataforma HS-SPME/GC-MS rápida e semi-automatizada para quantificação relativa de VOC em cultivares de groselha. A detecção e identificação de VOC foram baseadas em uma biblioteca que foi desenvolvida para traçar o perfil de espécies de frutas (Tabela 1). Um tí...

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

Uma plataforma de microextração-gás-cromatografia em fase sólida do headspace é descrita aqui para identificação e quantificação volátil rápida, confiável e semi-automatizada em frutas de groselha madura. Essa técnica pode ser usada para aumentar o conhecimento sobre o aroma de frutas e selecionar cultivares com sabor aprimorado para fins de reprodução.

Perfil de compostos voláteis em frutas groselha usando microextração de fase sólida do headspace acoplado à espectrometria de massa de cromatografia gasosa

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

Melhorar o aroma de frutas é um dos principais objetivos em programas de reprodução. Para isso, precisamos de uma técnica confiável que nos permita medir componentes voláteis em frutas. Esta técnica é rápida e semi-automatizada, permitindo medir até 22 amostras por dia.Além disso, é relativamente barato e requer processamento mínimo de amostras. Este método pode ser facilmente aplicado para todas as espécies de frutas, como culturas de frutas economicamente importantes. Além disso, o tamanho da biblioteca do composto detectado pode ser facilmente aumentado.Para começar, adicione um mililitro de solução de cloreto de sódio a um tubo de cinco mililitros contendo a amostra congelada de wade. Agite o tubo até que a amostra esteja completamente descongelada e homogeneizada. Em seguida, centrífugas a 5.000 vezes g por cinco minutos em temperatura ambiente.Corte a ponta da pipeta de 1.000 microliter e use-a para transferir para supernacante para o cloreto de sódio contendo o arquivo do espaço para a cabeça. Adicione cinco microliters de padrão interno a cada amostra contendo arquivo headspace. Coloque o arquivo de headspace fechado em um amostrador automático GC-MS, em temperatura ambiente, para uma execução automatizada de HS-SPME/GC-MS, certificando-se de que as réplicas biológicas não sejam colocadas em posições sucessivas no amostrador automático.Pré-incubar os arquivos do headspace por 10 minutos a 52 graus Celsius com agitação a 17 vezes G.Insira um dispositivo SPME no frasco para expor a fibra ao headspace e realize a extração de VOC por 30 minutos a 50 graus Celsius com agitação a 17 vezes G.Introduza a fibra na porta de injeção por um minuto a 250 graus Celsius em modo splitless para desorcação volátil. Em seguida, limpe a fibra em uma estação de limpeza SPME com nitrogênio por cinco minutos a 250 graus Celsius. Analise os VOCs com um cromatógrafo a gás acoplado a um espectrômetro de massa de armadilha de íons, como descrito no manuscrito detecta.Abra arquivos de perfil GC-MS brutos. Para identificar compostos, compare os tempos de retenção, espectros de massa e índices de retenção linear kovats com índices de retenção obtidos a partir de padrões autênticos. Para cada padrão comercial, anote o tempo de retenção na massa mais abundante para carregar íons.Em seguida, selecione um íon M por Z específico para cada VOC. Calcule a área de pico de cada VOC em relação à do padrão interno para minimizar a variação instrumental e a deriva de intensidade. Para correção do efeito em lote, normalize a área de pico de VOC de cada amostra para a área de pico correspondente na amostra de controle analisada no mesmo período.Um perfil de cromatografia total de íons de ion de frutas negras maduras obtido por HS-SPME/GC-MS identificou 63 VOCs pertencentes a ésteres, aldeídos, álcoois, cetonas, terpenos e furanos com base em uma biblioteca que foi desenvolvida para traçar o perfil de espécies de frutas. Alguns dos picos mais abundantes observados correspondem a dois monoterpenos, linalool e terpineol, e dois compostos C6, 2-Hexenal e 3-Hexenal. Espectros de massa obtidos a partir de perfis de corrente negra em sua comparação com espectros de padrões comerciais puros são mostrados para 2-Hexenal e terpineol.PcA dos perfis voc de quatro diferentes cultivares de corrente negra, mostrou que o ambiente impacta fortemente o conteúdo volátil, já que o PC1 separa amostras com base em sua localização. O genótipo eficaz pode ser observado com PC2, pois Ben Tirran é claramente separado das cultivares restantes. O teor relativo de linalool e 2-Hexenal nas quatro cultivares de corrente negra avaliada confirma que o teor de linalool era geralmente maior na Polônia do que na Escócia, enquanto 2-Hexenal mostrou a tendência oposta.A proporção de linalool foi maior nas cultivares Ben Tirran, na de 2-Hexenal foi maior em cultivares Ben Tron. É importante começar com material congelado, moído em pó fino para garantir uma extração volátil adequada. Uma vez extraído, a amostra deve ser colocada no amostrador automático, o mais rápido possível.Este método pode ser combinado com outra plataforma metabólica para identificar outras importantes metabólicas, para o gosto alimentar ou valor nutricional, para criar variedades com característica organoleptica aprimorada.

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 Eletroforese Capilar-Espectrometria de Massa para Metabolic Profiling de amostras biológicas

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

Bioquímica

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

Resolver purificada por afinidade complexos de proteínas por Azul Native PAGE e Proteína Correlação Profiling

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

Uma abordagem baseada em Espectrometria Tandem Cromatografia Líquida de Massachusetts para análise de metabolitos de<em&gt; Staphylococcus aureus</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

Proteome profunda de criação de perfil por isobárica rotulagem extensa cromatografia líquida, espectrometria de massa e quantificação assistida por Software

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

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Coleção rápida de voláteis florais da fragrância usando uma técnica da coleção do volatile do Headspace para a amostragem térmica da desorção de 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

Perfil e identificação de nitropeptídeos ilustrados pela angiotensina II

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

Quantificação absoluta do metabolismo da síntese de proteínas livres de células por cromatografia líquida de fase reversa-espectrometria

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

Fluxo de trabalho de espectrometria de massa de imunoprecipitação sem rótulos para perfis de interactom nuclear em larga escala

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

Análise Quantitativa do Lipidome Celular de Saccharomyces Cerevisiae Usando Cromatografia Líquida Juntamente com Espectrometria de Massa de Tandem

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

Análise de metabolômica baseada em espectrometria líquida não direcionada

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