Application for Plant Metabolome Analysis Using the GC/MS/MS Smart Metabolites Database

Význam tématu

Metabolický profil rostlin poskytuje klíčové informace o kvalitě a vlastnostech zemědělských produktů. GC/MS/MS v kombinaci s databází Smart Metabolites umožňuje cílenou a citlivou detekci širokého spektra nízkomolekulárních látek v rostlinných extracích. Rychlá a přesná analýza metabolomů usnadňuje šlechtění rostlin, kontrolu kvality a výzkum fyziologických procesů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo aplikovat Smart Metabolites Database na profilování metabolomů zralých listů rajčat a ověřit kvantitativní spolehlivost metody. Analýza zahrnovala detekci až 475 referenčních metabolitů a potvrzení přesnosti měření interního standardu ribitol.

Použitá metodika a instrumentace

Extrakt byl připraven z mrazem sušených listů rajčat v 80% metanolu s přídavkem ribitolu jako interního standardu. Následovala derivatizace methoximací a trimethylsylační reakcí. Pro kontrolu kvality bylo vyrobeno QC vzorky normalizované směsí všech vzorků.

• GC-MS/MS: Shimadzu GCMS-TQ8040
• Kolona: BPX-5 (30 m×0,25 mm, 0,25 µm)
• Vloženina: split insert s plyšovou výplní (RESTEK)
• Injektor: AOC-5000 Plus
• Režim měření: MRM, split 30:1, objem 1 µL
• Teplotní program: 60 °C (2 min) → 15 °C/min → 330 °C (3 min)
• Prenosový plyn: He, lineární rychlost 39 cm/s
• Teploty: port 250 °C, interface 280 °C, ion source 200 °C

Hlavní výsledky a diskuse

Bylo detekováno 170 TMS-derivátů reprezentujících aminokyseliny, organické kyseliny, cukry a nukleotidy. Interní standard ribitol vykázal relativní standardní odchylku <3 % pro retenční časy, intenzity a poměr referenciačních iontů. Chromatogramy pro glukózu, fumarák, valin a adenosin ilustrují vysokou citlivost a věrohodnost metodiky.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje komplexní a opakovatelnou analýzu metabolomů rostlin s krátkým nastavením a vysokou citlivostí. Užitečná je pro fenotypizaci, sledování stresových odpovědí, optimalizaci šlechtitelských programů a kontrolu kvality zemědělských produktů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozšíření databáze o další metabolity, integrace s LC-MS/MS a NMR, automatizace předzpracování vzorků, multi-omics přístupy a on-line monitorování metabolických změn v reálném čase představují perspektivní směry rozvoje.

Závěr

Smart Metabolites Database v kombinaci s GC/MS/MS nabízí robustní platformu pro vysoce přesnou kvantifikaci širokého spektra rostlinných metabolitů. Ověřená reprodukovatelnost a citlivost podtrhuje vhodnost metody pro rutinní i výzkumné aplikace v rostlinné metabolomice.

Reference

Žádné.