GC-MS 열 탈착 샘플링을 위한 헤드스페이스 휘발성 수집 기법을 사용한 신속한 플로랄 향수 휘발성 수집
Summary
여기서, 우리는 비파괴 샘플링 절차를 사용하여 꽃꽃에서 꽃 향기 휘발성을 수집하기위한 프로토콜을 제시한다.
Abstract
많은 꽃 가문의 향기가 샘플링되고 휘발성 물질분석되었습니다. 향기를 구성하는 화합물을 아는 것은 위협적이거나 멸종 위기에 처한 꽃을 보존하는 중요한 단계가 될 수 있습니다. 꽃 향기는 꽃가루를 유치하는 데 매우 중요하기 때문에이 방법은 수분을 더 잘 이해하거나 향상시키는 데 사용할 수 있습니다. 우리는 휴대용 숯 공기 필터와 진공을 사용하여 꽃 향기 휘발성을 수집하는 프로토콜을 제시한 다음 GC-MS에 의해 분석됩니다. 이 방법을 사용하면 쉽게 운반할 수 있는 기계를 사용하여 무파괴 방법을 사용하여 향수 휘발성을 샘플링할 수 있습니다. 이 방법론은 빠른 샘플링 절차를 사용하여 샘플링 시간을 2-3시간에서 약 10분으로 단축합니다. GC-MS를 사용하여, 향수 화합물은 본격적인 기준에 따라 개별적으로 식별 될 수있다. 재료 설정에서 데이터 출력 수집에 이르기까지 향기 및 제어 데이터를 수집하는 데 사용되는 단계가 표시됩니다.
Introduction
꽃은 일반적으로 수분 공급자를 유치하는 데 사용되는 향기를 생산하고 있습니다. 이 향기는 모두 꽃 혼합1,2,3로함께 작용하는 많은 화학 화합물로 구성되어 있습니다. 이러한 향기가 없다면 꽃은 꽃가루를 사용하여 유전 정보를 전달할 가능성이 적습니다. 꽃 향기는 많은 꽃 식물 가족에 문서화되어 있으며, 오키다과는 4연구 된 일반적인 가족 중 하나입니다. 수분에서 꽃 향기의 역할을 이해하려면, 비파괴적으로 수집하고 하루 중 다른 시간에 꽃에서 방출되는 화학 화합물을 분석하는 것이 중요하다 몇 일에서 몇 주 동안 꽃이 열려, 향기는 시간이 지남에 따라 다를 수 있기 때문에5.
이러한 종류의 샘플링에 대한 초기 프로토콜은 히스와 마누키안6에의해 개발되었습니다. 그들의 샘플링 방법의 목표는 연구되는 표본 (예를 들어, 식물, 곤충)에 대한 스트레스를 줄이는 것이었습니다. 이전 논문은 향기를 수집하기 위해 꽃꽃을 제거하는 등 식물에 파괴적인 절차가 필요하다고 문서화했다. 최근 칸치노와 데이먼7,8에 의해 꽃 향기 간행물은 유사한 방법을 사용했다. 이 연구는 유리 챔버에 꽃을 넣고 그 위에 정화 된 공기를 전달; 이어서 챔버로부터의 향료 화합물을 투명한 파스퇴르 피펫에서 다공성 폴리머 흡착제 에 흡수되었다. 향료는 본 연구 기간 동안 적어도 2시간 동안 수집되었다. Sadler et al.9는 원래 연구10과마찬가지로 플로리다 남부의 에피피틱 난초에 대한 꽃 향기 연구를 수행했습니다. 다시, 이 연구는 다공성 폴리머 흡착제에 수집 된 향기와 함께, 향기 휘발성을 수집하기 위해 2 시간 이상 꽃을 샘플링할 것을 요구했다. 이 백서는 훨씬 더 빠른 샘플링을 허용하는 비파괴 방법을 제시하며 10분 만 지속됩니다. 또한, 대신 유리 챔버 오븐 베이킹 백을 사용하는 챔버의 보다 유연한 움직임을 허용하고 꽃에 손상의 가능성을 줄일 수 있습니다 사용된다. 이 가방은 여러 가지 크기로 제공되므로 샘플이나 주변 재료를 손상시키지 않고 개별 샘플에 쉽게 맞을 수있는 가방 크기를 선택할 수 있습니다. 본 연구에 사용된 흡착제는 테낙스 다공성 폴리머 흡착제였다. 이는 샘플을 분석을 위해 GC-MS 컬럼에 열적으로 탈착할 수 있기 때문에 Porapak과 다르므로 화학 용매의 사용을 제거합니다.
이 연구의 방법은 꽃에 의해 생성된 향수 휘발성을 신속하게 샘플링하는 방법을 제공하며 곤충 페로몬 또는 버섯 휘발성 물질과 같은 다른 표본의 휘발성 물질도 샘플링하는 데 사용될 수 있습니다. 샘플링 시간이 단축되면 샘플에 대한 스트레스가 줄어들고 단기간에 많은 샘플을 수집할 수 있습니다. 예를 들어, Sadler et al.9에서는밤에만 꽃이 향기가 나기 때문에 매일 밤 2~3개의 샘플만 수집할 수 있었습니다. 이 방법을 사용하면 같은 꽃에서 15-20 분 간격으로 밤새 샘플을 채취할 수 있습니다. 또한 유리 챔버 대신 가방을 사용하여 위험에 처한 식물 종에 대한 현장 수집을 위해 현장에서 샘플링하기 위해 헤드 스페이스를 쉽게 일시 중단 할 수 있습니다. 여기에 제시된 방법을 사용하여 지상 1.5~2m높이의 꽃을 시음할 수 있었습니다. 이러한 방법은 실험실과 현장에서 향수 수집에 매우 유용하며, 연구원들에게 샘플에 빠르고 비파괴적인 샘플링 기술을 제공합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 기술은 샘플링 속도와 휴대성에 매우 유용하지만, 한 가지 제한은 epiphytic 종, 또는 나무에서 자라는 것을 위해 그것을 사용하는 것이지 땅에서 자라지 않습니다. 본래 의10에서,샘플링된 꽃 중 하나는 골상이었다. 기계가 너무 무거워서 자유롭게 걸 수 없기 때문에 샘플링을 위해 안정적이고 높은 베이스를 만들어야 합니다. 또한 기기를 전기 콘센트또는 배터리 전원에 연결할…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
USDA-ARS 연구 프로젝트 번호 6036-22000-028-00D. 이 출판물에서 거래, 회사 또는 법인 이름을 사용하는 것은 독자의 정보와 편의를 위한 것입니다. 이러한 사용은 미국 농무부 또는 농업 연구 서비스에서 적합할 수 있는 다른 제품 또는 서비스를 배제하는 공식적인 승인 또는 승인을 구성하지 않습니다. 또한, 플로리다 생물학 부 루이스와 발리나 본 교제의 대학 난초 생물학 (2017), 플로리다 대학 대학원 연구 펠로우십 (2014-2018) 뿐만 아니라 자금을 제공. 우리는 또한이 비디오의 촬영 중에 사용되는 오키드 식물에 대한 Stetson 대학에서 신디 베닝턴 감사합니다.
Materials
| Bulkhead Union | Cole-Palmer | UX-06390-10 | |
| FEP tubing | Cole-Palmer | UX-06407-60 | |
| Gas Chromatography | Hewlett Packard | 6890 | |
| Glass Wool, Silanized | Sigma-Aldrich | 20411 | |
| Inlet liner | Agilent | 5062-3587 | |
| Mass Spectrometer | Hewlett Packard | 5973 | |
| Reynolds oven bag | Reynolds Consumer Products | Turkey size | |
| Tenax Porous Polymer Adsorbent | Sigma-Aldrich | 11982 |
References
- Knudsen, J. T., Tollsten, L., Bergstrom, L. G. Floral scents- A checklist of volatile compounds isolated by head-space techniques. Phytochemistry. 33, 253-280 (1993).
- Dudareva, N. A., Pichersky, E. . Biology of floral scent. , (2006).
- Altenburger, R., Matile, P. Rhythms of fragrance emission in flowers. Planta. 174, 242-247 (1988).
- Dodson, C. H., Dressler, R. L., Hills, H. G., Adams, R. M., Williams, N. H. Biologically active compounds in orchid fragrances. Science. 164, 1243-1249 (1969).
- Theis, N., Raguso, R. A. The effect of pollination on floral fragrance in thistles. Journal of Chemical Ecology. 31 (11), 2581-2600 (2005).
- Heath, R. R., Manukian, A. Development and evaluation of systems to collect volatile semiochemicals from insects and plants using a charcoal-infused medium for air purification. Journal of Chemical Ecology. 18, 1209-1226 (1992).
- Cancino, A., Damon, A. Comparison of floral fragrance components of species of Encyclia and Prosthechea (Orchidaceae) from Soconusco, southeast Mexico. Lankesteriana. 6, 83-139 (2006).
- Cancino, A., Damon, A. Fragrance analysis of euglossine bee pollinated orchids from Soconusco, south-east Mexico. Plant Species Biology. 22, 129-134 (2007).
- Sadler, J. J., Smith, J. M., Zettler, L. W., Alborn, H. T., Richardson, L. W. Fragrance composition of Dendrophylax lindenii (Orchidaceae) using a novel technique applied in situ. European Journal of Environmental Science. 1, 137-141 (2011).
- Ray, H. A., Stuhl, C. J., Gillett-Kaufman, J. L. Floral fragrance analysis of Prosthechea cochleata (Orchidaceae), an endangered native, epiphytic orchid, in Florida. Plant Signaling and Behavior. , (2018).
- . National Institute of Standards and Technology. U.S. Department of Commerce Available from: https://www.nist.gov/ (2019)
