高科技放大镜下的草莓

甜味和健康成分使草莓成为世界上最受欢迎的浆果之一。决定草莓风味和营养价值的复杂生物化学化合物——被称为生物标志物——只能由专家使用现代分析进行详细测定

TU Bergakademie Freiberg的一个团队与塞尔维亚研究人员一起，首次使用超高分辨率质谱分析了不同的草莓品种，并检查了生物标志物在水果中的分布情况。化学家们发现，大多数生物标志物都是在草莓的红色外皮中发现的

该团队在《威利分析科学与植物》杂志上发表了研究结果

例如，在草莓皮中，由TU Bergakademie Freiberg的Jan Zuber博士领导的研究小组鉴定了生物标志物pelargonidin-3-O-丙二酰葡糖苷

分析化学研究所的研究助理解释道：“这种分子具有抗氧化作用。在人体内，这些化合物可以结合自由基，从而具有抗炎和血管保护作用。”

分析的草莓品种还含有其他生物标志物分子，如有机酸，如柠檬酸，或糖，如葡萄糖。根据这些生物标志物的浓度和比例，可以确定各个草莓品种的风味及其营养质量。这些生物标志物中的大多数也存在于草莓皮中

该团队能够如此精确地检测水果中生物标志物的浓度，这要归功于研究人员用于检测薄草莓片的高科技分析设备，即超高分辨率质谱仪。在这里，生物标志物首先通过激光转化为带电粒子，即离子，然后根据其质量和电荷数进行分离

“我们的分析首次使区分不同生物标志物成为可能，这些生物标志物的质量仅相差小数点后六位。”生物标志物用薄片草莓片测量信号的彩色编码图像表示

Jan Zuber博士的团队与塞尔维亚贝尔格莱德大学的研究人员一起使用这种方法研究了总共25个新的草莓品种。这位化学家说：“由于这些生物标志物对草莓的风味和质量起着决定性作用，因此，草莓品种的育种很有兴趣确切地知道生物标志物的位置和浓度。”

“这些发现可用于选择产量尽可能高、营养丰富的水果品种进行生产。另一方面，这些结果也有助于评估新的水果品种将如何被最终消费者接受。”

用于分析的样品只有几微米厚。它是用一种特殊的切割装置（冷冻切片机）准备在质谱仪中进行测量的。然后用紫外线活性基质涂覆晶片薄片，这对于将各种生物标志物转化为相应的离子是必要的

然后，研究人员在这种制剂上放置一个测量网格。现在，这个网格的每个点都被质谱仪的激光激发，并检测到产生的离子。得益于超高分辨率质谱仪，即使是生物标志物离子之间的最小质量差异也可以被检测到并用于区分

然后使用分布图像对获得的信息进行评估和可视化，以显示在薄切片的哪些区域可以检测到哪些生物标志物 More information: Jan Zuber et al, Characterization of biomarkers of strawberries by MS imaging. Wiley Analytical Science (2024). analyticalscience.wiley.com/co … awberries-ms-imaging

Dragica Milosavljević et al, Sugars and Organic Acids in 25 Strawberry Cultivars: Qualitative and Quantitative Evaluation, Plants (2023). DOI: 10.3390/plants12122238