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Artículo de método

Muestreo y análisis de señales de olor animal

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DOI:

10.3791/60902

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13 de febrero de 2021

 , 

* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

Hemos desarrollado una metodología eficaz para el muestreo y análisis de señales de olor con el fin de comprender cómo se pueden utilizar en la comunicación animal. En particular, utilizamos la microextracción de fase sólida del espacio de la cabeza junto con la cromatografía de gases y la espectrometría de masas para analizar los componentes volátiles de los olores y las marcas de olor de los animales.

Resumen

Hemos desarrollado una metodología eficaz para el muestreo y análisis de señales de olor, mediante el uso de microextracción en fase sólida del espacio de la cabeza junto con cromatografía de gases-espectrometría de masas, para entender cómo se pueden utilizar en la comunicación animal. Esta técnica permite el análisis semicuantitativo de los componentes volátiles de las secreciones de olores al permitir la separación e identificación tentativa de los componentes de la muestra, seguido del análisis de las relaciones de área de pico para buscar tendencias que pudieran significar compuestos que pudieran estar involucrados en la señalización. Las fortalezas clave de este enfoque actual son el rango de tipos de muestras que se pueden analizar; la falta de necesidad de cualquier preparación o extracción de muestras complejas; la capacidad de separar y analizar los componentes de una mezcla; la identificación de los componentes detectados; y la capacidad de proporcionar información semicuantitativa y potencialmente cuantitativa sobre los componentes detectados. La principal limitación de la metodología se refiere a las propias muestras. Dado que los componentes de interés específico son volátiles, y estos podrían perderse fácilmente, o alterar sus concentraciones, es importante que las muestras se almacenen y transporten adecuadamente después de su recolección. Esto también significa que las condiciones de almacenamiento y transporte de muestras son relativamente costosas. Este método se puede aplicar a una variedad de muestras (incluyendo orina, heces, cabello y secreciones de olor de glándulas olfativas). Estos olores consisten en mezclas complejas, que ocurren en una gama de matrices, y por lo tanto requieren el uso de técnicas para separar los componentes individuales y extraer los compuestos de interés biológico.

Introducción

Se sabe muy poco acerca de los cambios químicos que sustentan las señales olfativas en animales1, también debido a los desafíos metodológicos en el registro y cuantificación de perfiles químicos volátiles de olores2. Hay varios escollos potenciales cuando se trabaja con matrices químicas altamente complejas; estos incluyen al tomar muestras y analizar las muestras de olor3.

En el Rosalind Franklin Science Center de la Universidad de Wolverhampton, estamos llevando a cabo el análisis de olores y marcas de olor para comprender cómo pueden ser utilizados por los animales. ....

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Protocolo

1. Recogida de muestras

  1. Olores de muestra que son uno de los siguientes:
    1. Recolectar liberadas espontáneamente por sujetos de estudio habituados (por ejemplo, primates de zoológicos) a través de la marca de olores en papel de filtro estéril (por ejemplo, secreciones de olor de glándulas olfativas) o directamente en viales (por ejemplo, orina).
    2. Recoger frotando hisopos de algodón estériles después de la formación de los sujetos de estudio mediante el uso de entrenamiento de refuerzo positivo.
    3. Recoger frotando hisopos de algodón estériles después de la sedación de los sujetos de estudio.
  2. Coloque las muestras ....

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Resultados

Siguiendo este protocolo, identificamos tentativamente un total de 32 compuestos químicos volátiles a partir del análisis de 14 marcas de olor ano-genitales liberadas espontáneamente en papel de filtro por lémures rojizos(Varecia variegata rubra)y comparamos perfiles de olor con características del señalizador12. Los compuestos volátiles naturales, tales como hidrocarburos, terpenos, alcoholes del terpeno y cetonas, estaban presentes dentro de estos perfiles e incluyeron los compuestos qu.......

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Discusión

El uso de muestras de control, tanto los controles ambientales creados en el momento de la recolección de muestras como los espacios en blanco del sistema, son cruciales para la interpretación de las muestras de marcas de olor. Los picos atribuidos al entorno de muestreo o al sistema instrumental deben excluirse de las muestras de marcas de olores para que solo los picos de interés se incluyan en cualquier interpretación. Estos controles también pueden desempeñar un papel en la evaluación y supervisión de la "salud" de l.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Agradecemos a Keith Holding por su asistencia con los análisis químicos en el Rosalind Franklin Science Center, Wolverhampton, y a Ben Mantle por la producción del video. También estamos agradecidos al Prof. Gloriano Moneti, al Dr. Giuseppe Pieraccini y a los miembros del Centro de Espectrometría de Masas de la Universidad de Florencia, Florencia, y al Prof. Luca Calamai y al Dr. Marco Michelozzi del Laboratorio ARCA del CNR, Florencia, por su ayuda en la creación de esta metodología. Los proyectos de investigación que incluían los métodos de muestreo y análisis descritos en el manuscrito fueron apoyados por dos becas intraeuropeas Marie Skłodowska-Curie (Grant Agreem....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Viales de muestreador automático de 10 mlAgilent5188-5392Viales de rosca de 10 ml con
tapones de vial de 18 mmAgilent8010-0139Magnético con tabiques de PTFE/silicona
Muestreador automáticoAgilentGC120 PAL Columna
capilarAgilentHP5-MS30 m x 0,25 mm; 0,25 y micro; m
Software de análisis de datosAgilent-ChemStation
Cromatógrafo de gasesAgilent7890B
Septos de entradaAgilent5182-3442Merlin microseal
Detector selectivo de masasAgilent5977A Software de
informesMicrosoft-Excel
Biblioteca espectralNIST-Biblioteca espectral de masas NIST/EPA/NIH Programa
búsqueda de bibliotecas espectralesNIST-MSSearch v.2.2
Liner de entrada sin divisiónAgilent5190-4048
Fibras SPMEAgilentSU57345U65 µ m Fibra PDMS/DVB
de

Referencias

  1. Wyatt, T. D. Pheromones and Animal Behavior: Chemical Signals and Signatures. , Cambridge University Press. Cambridge, UK. (2014).
  2. Heymann, E. W. The neglected sense-olfaction in primate behavior, ecology, and evolution. American Journal of Primatology. 68....

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Reimpresiones y permisos

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