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

Yazarlar, HS-SPME/GC-MS ölçümleri için Malaga Üniversitesi'nden Servicios Centrales de Apoyo a la Investigación'a teşekkür ediyor. Sara Fernández-Palacios Campos'un uçucu nicelikteki yardımını kabul ediyoruz. GoodBerry'nin konsorsiyum üyelerine de meyve malzemesini sağladıkları için teşekkür ediyoruz.

1. Meyve hasadı
<ol><li>Yeterli meyve malzemesi ve değişkenlik sağlamak için genotip ve/veya arıtma başına 4 ila 6 bitki yetiştirin.</li>
	<li>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.<sup class="xref"...

<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>

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 fa...

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 zorluğu nedeniyle uzun zamandır ihmal edilmiş ve tüketici hoşnutsuzluğuna yol almıştır3,4. Metabolomik platformlardaki son gelişmeler, meyve tadı ve aromadan sorumlu temel bileşikleri belirleme ve ölçmede başarılı olmuştur5,6,7,8. Ayrıca, metabolit profillemenin genomik veya transkriptomik araçlarla kombinasyonu, üreme programlarının gelişmiş organoleptik özelliklere sahip yeni çeşitler geliştirmesine yardımcı olacak temel meyve lezzetinin alaşım edilmesine izin verir2,4,9,10,11,12,13,14.
Frenk üzümü (Ribes nigrum) meyveleri, Avrupa, Asya ve Yeni Zelanda'nın ılıman bölgelerinde yaygın olarak yetiştirilen lezzet ve besin özellikleri ile çok takdir edilmektedir15. Üretimin çoğu, esas olarak meyvelerin organoleptik özellikleri nedeniyle İskandinav ülkelerinde çok popüler olan gıda ürünleri ve içecekler için işlenir. Meyvenin yoğun rengi ve lezzeti, olgun meyvelerde bulunan antosiyaninler, şekerler, asitler ve VOC'lerin bir kombinasyonunun sonucudur16,17,18. Frenk üzümü uçucularının analizi 1960'lı yıllara kadar uzanıyor19,20,21. Daha yakın zamanlarda, çeşitli çalışmalar siyah frenk üzümü VOC'lerine odaklanmış, meyve aroması algısı için önemli bileşikleri tanımlamış ve genotip, çevre veya depolama ve işleme koşullarının VOC içeriği üzerindeki etkisini değerlendirmektedir5,17,18,22,23.
Çok sayıda avantajı nedeniyle, yüksek verimli geçici profil oluşturma için tercih tekniği HS-SPME/GC-MS24,25'tir. Polimerik faz ile kaplanmış bir silika elyaf, bir şırıngam cihazına monte edilir ve bir denge aşamasına ulaşılana kadar lifdeki uçucuların adsorpsiyonunun sağlanmasını sağlar. Headspace ekstraksiyonu, elyafı matriste bulunan kalıcı bileşiklerden korur24. SPME, yüksek değişken konsantrasyonlarda (milyarda bir parça ile milyonda bir parça) bulunan yüksek sayıda VOC'yi başarıyla izole edebilir 25. Ek olarak, sınırlı numune işleme gerektiren solvent içermeyen bir tekniktir. HS-SPME'nin diğer avantajları otomasyon kolaylığı ve nispeten düşük maliyetidir.
Bununla birlikte, VOC'lerin kimyasal doğasına, ekstraksiyon protokolüne (zaman, sıcaklık ve tuz konsantrasyonu dahil), numune stabilitesine ve yeterli meyve dokusunun mevcudiyetine bağlı olarak başarısı sınırlanabilir26,27. Bu makale, HS-SPME tarafından izole edilen ve bir iyon kapan kütle spektrometresi ile birleştirilmiş gaz kromatografisi ile analiz edilen siyah frenk üzümü VOC'leri için bir protokol sunun. Bazıları bu çalışmada sunulan yüksek sayıda frenk üzümü örneğini işleyebilmek için bitki materyali miktarı, numune stabilitesi ve ekstraksiyon süresi ile kromatografi arasında bir denge sağlanmıştır. Özellikle, beş kültivarın ('Andega', 'Ben Tron', 'Ben Gairn', 'Ben Tirran' ve 'Tihope') VOC profilleri ve/veya kromatogramları örnek veri olarak sunulacak ve tartışılacaktır. Ayrıca, çilek (Fragaria x ananassa), ahududu (Rubusidaeus) ve yaban mersini (Vaccinium spp.) gibi diğer meyveli meyve türlerinde VOC ölçümü için aynı protokol başarıyla uygulamaya konmuştur.

<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

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.

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 yu...

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

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.

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

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

Meyve aromasının iyileştirilmesi, üreme programlarında ana hedeflerden biridir. Bunun için meyvelerdeki uçucu bileşenleri ölçmemizi sağlayan güvenilir bir tekniğe ihtiyacımız var. Bu teknik hızlı ve yarı otomatiktir ve günde 22 numuneye kadar ölçüm yapma olanağı sağlar.Ek olarak, nispeten ucuzdur ve minimum numune işleme gerektirir. Bu yöntem, ekonomik olarak önemli meyve bitkileri gibi tüm meyve türleri için kolayca uygulanabilir. Ek olarak, tespit edilen bileşiğin kütüphane boyutu kolayca artırılabilir.Başlamak için, wade donmuş numuneyi içeren beş mililitrelik bir tüpe bir mililitre sodyum klorür çözeltisi ekleyin. Numune tamamen çözülene ve homojenize olana kadar tüpü sallayın. Daha sonra oda sıcaklığında beş dakika boyunca 5.000 kez g'da santrifüjleyin.1.000 mikroliter pipet ucunun ucunu kesin ve kafa boşluğu dosyası içeren sodyum klorüre süpernatant aktarmak için kullanın. Kafa boşluğu dosyası içeren her örneğe beş mikrolitre dahili standart ekleyin. Kapalı kafa boşluğu dosyasını, otomatik HS-SPME/GC-MS çalışması için oda sıcaklığında bir GC-MS otomatik örnekleyiciye yerleştirin ve biyolojik çoğaltmaların otomatik örnekleyicide art arda konumlara yer olmadığından emin olun.Kafa boşluğu dosyalarını 52 santigrat derecede 10 dakika boyunca 17 kez ajitasyonla önceden kuluçkaya yatırın G.Fiberi kafa boşluğuna maruz bırakmak ve VOC ekstraksiyonu gerçekleştirmek için şişeye bir SPME cihazı yerleştirin 17 kez ajitasyon ile 50 santigrat derecede 30 dakika G.Uçucu desorpsiyon için bölünmez modda 250 santigrat derecede bir dakika boyunca enjeksiyon portuna lifi tanıyın. Daha sonra bir SPME temizleme istasyonundaki elyafı 250 santigrat derecede beş dakika azotla temizleyin. VoC'leri, el yazmasında açıklandığı gibi bir iyon kapanı kütle spektrometresine bağlı bir gaz kromatografı ile analiz edin.Ham GC-MS profil dosyalarını açın. Bileşikleri tanımlamak için saklama sürelerini, kütle spektrumlarını ve Kovats doğrusal tutma indekslerini özgün standartlardan elde edilen bekletme indeksleriyle karşılaştırın. Her ticari standart için, iyonları şarj etmek için en bol kütlede saklama süresine açıklama ekleme.Ardından her VOC için belirli bir M by Z iyonunu seçin. Toplu etki düzeltmesi için, her numunenin VOC tepe alanını, aynı çalıştırmada analiz edilen kontrol örneğindeki ilgili tepe alanına normalleştirin.HS-SPME/GC-MS tarafından elde edilen olgun bir frenk üzümü meyve uçucu toplam iyon kromatogram profili, meyve meyve türlerinin profilini çıkarmak için geliştirilen bir kütüphaneye dayanarak esterlere, aldehitlere, alkollere, ketonlara, terpenlere ve furanlara ait 63 VOC tanımladı. Gözlenen en bol zirvelerden bazıları linalool ve terpineol olmak üzere iki monoterpene ve 2-Hexenal ve 3-Hexenal olmak üzere iki C6 bileşiğine karşılık gelir. Saf ticari standartların spektrumları ile karşılaştırılmasında siyah akım profillerinden elde edilen kütle spektrası 2-Hexenal ve terpineol için gösterilmiştir.Dört farklı siyah akım kültünün VOC profillerinden PCA, PC1'in örnekleri konumlarına göre ayırması nedeniyle ortamın uçucu içeriği güçlü bir şekilde etkilediğini gösterdi. Ben Tirran kalan kültivarlardan açıkça ayrıldığı için etkili genotip PC2 ile gözlemlenebilir. Değerlendirilen dört siyah akım kültivarında linalool ve 2-Hexenal'in göreceli içeriği, Linalool içeriğinin Polonya'da genellikle İskoçya'dan daha yüksek olduğunu doğrularken, 2-Hexenal tam tersi bir eğilim göstermiştir.Linalool oranı en yüksek Ben Tirran kültivyarlarında, 2-Hexenal'de en yüksek Ben Tron cultivars'taydı. Uygun bir uçucu ekstraksiyon sağlamak için donmuş malzeme ile başlamak, ince bir toz haline getirmek önemlidir. Çıkarıldıktan sonra, numune en kısa sürede otomatik örnekleyiciye yerleştirilmelidir.Bu yöntem, diğer önemli metabolikleri tanımlamak, gıda tadı veya besin değeri için, gelişmiş organoleptik özelliğe sahip çeşitleri yetiştirmek için diğer metabolik platformlarla birleştirilebilir.

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

Biyolojik Numune metabolik profil için Sheathless Kapiler Elektroforez-Kütle Spektrometre

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

Mavi Yerli PAGE ve Protein İlişkisi Profil Yöntemi ile Affinity Saf protein Kompleksler çözümleniyor

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

metabolit analizi için bir Tandem Sıvı Kromatografi-Kütle Spektrometresi tabanlı yaklaşım<em&gt; Stafilokok 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

Derin Proteom izobarik etiketleme, kapsamlı sıvı Kromatografi, kütle spektrometresi ve yazılım destekli miktar tarafından profil oluşturma

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

GC-MS Termal Desorpsiyon Örneklemesi için Headspace Uçucu Toplama Tekniği kullanılarak Çiçek Kokusu Volatiles Hızlı Toplama

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

Anjiyotensin II tarafından gösterilen nitropeptid profil oluşturma ve tanımlama

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

Ters Faz Sıvı Kromatografi-Kütle Spektrometresi Ile Hücresiz Protein Sentezmetabolizmasının Mutlak Niceliği

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

Büyük Ölçekli Nükleer Etkileşimom Profilleme için Etiketsiz İmmünoprekütle Spektrometresi İş Akışı

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

Tandem Kütle Spektrometresi Ile Birleşen Sıvı Kromatografi kullanarak Saccharomyces Cerevisiae'nin Hücresel Lipidomukan Analizi

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

Hedefsiz Sıvı Kromatografisi-Kütle Spektrometresi Tabanlı Metabolomik Buğday Tanesi Analizi

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