Sử dụng kỹ thuật mới, PESI/MS/MS, để phân tích các hợp chất dinh dưỡng trong cây trồng

 Sử dụng kỹ thuật mới, PESI/MS/MS, để phân tích các hợp chất dinh dưỡng trong cây trồng 

Đỗ Thị Nhạn theo Phys.org

Anthocyanin là hợp chất liên quan đến màu sắc của thực vật. Chúng cũng có tác dụng có lợi cho sức khỏe con người và được sử dụng như một chất bổ sung. Nhiều loại anthocyanin, được phân chia theo hình dạng phân tử của chúng, có trong thực vật. Do đó, các kỹ thuật phân tích đơn giản và nhanh chóng có thể phân biệt giữa các loài này ở cây trồng là cần thiết để phát triển và đánh giá chất lượng. Một nhóm các nhà nghiên cứu của Đại học Nagoya ở Nhật Bản đã sử dụng một kỹ thuật gọi là phép đo phổ khối song song ion hóa phun điện tử thăm dò (PESI/MS/MS) để phân tích anthocyanin trong cây trồng. Kết quả của họ đã được công bố trên tạp chí Horticulture Research.

 

Thông thường, sắc ký lỏng và khối phổ được sử dụng để phân tích anthocyanin. Tuy nhiên, quy trình thông thường đòi hỏi thời gian và công sức đáng kể trong bước tiền xử lý và sắc ký. Do đó, nhóm do Phó Giáo sư Katsuhiro Shiratake đứng đầu đã chuyển sang kỹ thuật PESI/MS/MS mà trước đó đã được phát triển bởi một thành viên khác của nhóm, giáo sư Kei Zaitsu. Giáo sư Zaitsu ban đầu đã phát triển kỹ thuật phân tích các chất chuyển hóa trong các cơ quan sống, chẳng hạn như não của chuột. Tuy nhiên, đây là lần đầu tiên nhóm nghiên cứu sử dụng nó cho các ứng dụng trong nông nghiệp.

 

Phân tích PESI/MS/MS là một phương pháp tiếp cận MS bao quanh và đơn giản hơn nhiều so với phương pháp thông thường, vì việc lấy mẫu có thể được thực hiện dễ dàng bằng cách chọc kim thăm dò vào mẫu. Các hợp chất bám vào đầu dò sau đó được ion hóa bằng điện cao thế và được phân tích bằng PESI/MS/MS. Phương pháp này có thể được sử dụng để phân tích trực tiếp các hợp chất trong sinh vật và cũng ít xâm lấn. Nhóm đã phân tích 16 loại trái cây và rau quả và phát hiện thành công 81 loại anthocyanin chỉ trong ba phút. Họ cũng đã phát hiện ra rằng kỹ thuật của họ có thể phát hiện anthocyanin trong những vùng nhỏ của thực vật, chẳng hạn như quả bế, những hạt nhỏ li ti được tìm thấy trên vỏ dâu tây.

 

"Nghiên cứu này cho thấy khả năng ứng dụng của PESI/MS/MS để phân tích không chỉ anthocyanin mà còn các chất chuyển hóa thực vật khác," Shiratake đã cho biết. "Các chất chuyển hóa thực vật góp phần tạo nên chất lượng của cây trồng và các sản phẩm chế biến của chúng, bao gồm mùi vị, mùi thơm, màu sắc và chức năng của chúng. Bằng cách áp dụng PESI/MS/MS để phân tích các chất chuyển hóa của cây trồng và thực phẩm, vốn là các bước thường tốn nhiều công sức và thời gian, chúng tôi đã có thể đơn giản hóa đáng kể và đẩy nhanh quá trình phân tích".

 

Trong tương lai, nhóm hy vọng sẽ kết hợp một trong những nền tảng khác của  giáo sư Zaitsu, được gọi là PiTMaP, kết hợp PESI/MS/MS với tin sinh học. Họ hy vọng rằng nền tảng này sẽ cho phép họ phân tích các chất chuyển hóa được nhắm mục tiêu bằng PESI/MS/MS và phân tích dữ liệu bằng cách sử dụng phân tích đa biến và nhiều phép so sánh trong một thời gian ngắn. Người ta hy vọng rằng việc áp dụng nền tảng này trên cây trồng và thực phẩm sẽ đẩy nhanh quá trình phân tích các hợp chất và chất chuyển hóa quan trọng đối với cây trồng và thực phẩm.