Colección Rápida de Volátiles de Fragancia Floral usando una Técnica de Colección Volátil del Espacio de Cabeza para muestreo de desorción térmica GC-MS

Summary

Aquí, presentamos un protocolo para recoger los volátiles de fragancia sorpresal de flores en flor, utilizando un procedimiento de muestreo no destructivo.

Abstract

Se han muestreado fragancias de muchas familias de flores y se han analizado los volátiles. Conocer los compuestos que componen las fragancias puede ser un paso importante para la conservación de las flores que están amenazadas o en peligro de extinción. Debido a que la fragancia floral es fundamental para atraer polinizadores, este método podría utilizarse para comprender mejor o incluso mejorar la polinización. Presentamos un protocolo que utiliza un filtro de aire de carbón portátil y vacío para recoger volátiles de fragancias florales, que luego son analizados por un GC-MS. Mediante el uso de este método, los volátiles de fragancia se pueden muestrear utilizando un método no destructivo con una máquina que se transporta fácilmente. Esta metodología utiliza un procedimiento de muestreo rápido, reduciendo el tiempo de muestreo de 2-3 horas a aproximadamente 10 minutos. Usando GC-MS, los compuestos de fragancia se pueden identificar individualmente, sobre la base de estándares auténticos. Se presentan los pasos utilizados para recopilar datos de fragancia y control, desde la configuración del material hasta la recopilación de la salida de datos.

Introduction

Las flores suelen producir una fragancia utilizada para atraer a los polinizadores. Estas fragancias se componen de muchos compuestos químicos que actúan juntos como una mezcla floral^1,2,3. Sin estas fragancias, las flores serían menos propensas a transmitir su información genética usando polinizadores. La fragancia floral se ha documentado en muchas familias de plantas con flores, siendo Orchidaceae una de las familias más comunes estudiadas^4. Para entender el papel de la fragancia floral en la polinización, es importante recoger y analizar de forma no destructiva los compuestos químicos emitidos por las flores en diferentes momentos del día y durante los días a semanas las flores florecen están abiertas, ya que la fragancia puede variar con el tiempo⁵.

Un protocolo temprano para este tipo de muestreo fue desarrollado por Heath y Manukian^6. El objetivo de sus métodos de muestreo era reducir el estrés en el espécimen (por ejemplo, plantas, insectos) que se estaba estudiando. Documentos anteriores documentaron que se requerían procedimientos destructivos para la planta, como la eliminación de flores en flor para recoger la fragancia. Publicaciones más recientes de fragancias florales de Cancino y Damon^7,8 utilizaron métodos similares. Este estudio puso las flores en cámaras de vidrio y pasó el aire purificado sobre ellas; luego, los compuestos de fragancia de la cámara se absorbieron sobre los adsorbentes de polímeros porosos en pipetas Pasteur claras. Las fragancias se recogieron durante al menos dos horas durante este estudio. ⁹ llevaron a cabo estudios florales de fragancias sobre una orquídea epífita en el sur de Florida, al igual que el estudio original¹⁰. Una vez más, este estudio requirió que las flores fueran muestreadas durante más de dos horas para recoger los volátiles de la fragancia, con fragancia recogida en el polímero poroso adsorbente. El documento aquí presenta un método no destructivo que permite un muestreo mucho más rápido, con una duración de solo 10 minutos. Además, en lugar de utilizar una cámara de vidrio se utilizan bolsas de horno para hornear, que permiten un movimiento más flexible de la cámara y reducir las posibilidades de daño a las flores. Estas bolsas vienen en varios tamaños, lo que permite la opción de seleccionar el tamaño de la bolsa que se ajustará fácilmente a muestras individuales sin dañar la muestra o el material circundante. El adsorbente utilizado en este estudio fue Tenax Porous Polymer Adsorbent. Esto difiere de Porapak, ya que la muestra se puede desorbiar térmicamente sobre la columna GC-MS para su análisis, eliminando el uso de un disolvente químico.

Los métodos de este estudio proporcionan una manera de muestrear rápidamente volátiles de fragancia producidos por flores y podrían utilizarse para muestrear volátiles de otros especímenes, como las feromonas de insectos, o los volátiles de setas. El tiempo reducido para el muestreo significa que hay menos estrés en la muestra y la capacidad de recoger muchas muestras en un corto período de tiempo. Por ejemplo, en Sadler et al.⁹, la flor sólo era fragante por la noche, por lo que sólo dos o tres muestras se podían recoger cada noche. Con el método aquí, las muestras se pueden tomar toda la noche a intervalos de 15-20 minutos de la misma flor. Además, mediante el uso de bolsas en lugar de cámaras de vidrio, el espacio de la cabeza se puede suspender más fácilmente para el muestreo en el campo para la recolección in situ en especies de plantas amenazadas o en peligro de extinción. Usando el método presentado aquí, pudimos probar flores de 1,5 a 2 metros sobre el suelo. Estos métodos son increíblemente útiles para la recolección de fragancias en el laboratorio y el campo, y proporciona a los investigadores una técnica de muestreo que es rápida y no destructiva para la muestra.

Protocol

NOTA: Los perfumes o lociones y productos perfumados no deben usarse durante ninguno de estos procedimientos. 1. Selección de flores NOTA: Las flores utilizadas pueden ser de crecimiento natural en el medio ambiente o mantenerse bajo condiciones ambientales artificiales. La temperatura, la humedad y el nivel de luz durante la recolección pueden variar en función de las especies de flores específicas utilizadas y del tipo de datos que se recopilan. Por ejemplo, se …

Representative Results

Los datos representativos del GC-MS se muestran como un cromatograma en la Figura 1. Además del cromatograma, también se proporciona un archivo de datos de resultados(Archivo suplementario 1). Este archivo de datos proporciona el tiempo de retención para cada pico (RT) y una identificación de qué compuesto es ese pico (Biblioteca/ID). Los picos entre las 10:00 y las 15:00 minutos son volátiles florales, debido al peso molecular de los compuestos10.</s…

Discussion

Aunque esta técnica es increíblemente valiosa por su velocidad de muestreo y portabilidad, una limitación es su uso para especies epífitas, o aquellos que crecen en los árboles y no desde el suelo. En el estudio original^10,una de las flores muestreadas fue epífita. Debido a que la máquina es demasiado pesada para colgarlibremente, se debe hacer una base estable y elevada para el muestreo. Además, la máquina se puede conectar a una toma de corriente o alimentada por batería, por lo que si…

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