应用笔记 - 磁共振

NMR能根据地理来源辨别西红柿

营养研究已证实了番茄中几种不同的营养成分,包括多种抗氧化剂、宏量及微量营养素。具体来说,番茄富含类胡萝卜素、生育酚、不饱和脂肪酸和植物甾醇。这些营养素都对人类健康起着重要作用,其成分可能因农业生产和气候变化而有所不同。

营养研究已证实了番茄中几种不同的营养成分,包括多种抗氧化剂、宏量及微量营养素。具体来说,番茄富含类胡萝卜素、生育酚、不饱和脂肪酸和植物甾醇。这些营养素都对人类健康起着重要作用,其成分可能因农业生产和气候变化而有所不同。

利用NMR研究樱桃番茄特性的地理性变异

核磁共振谱(NMR)和化学计量学研究经常被用于食品科学研究,以表征不同的食品。这项研究还可以根据食品的种植地点来描述和区分食品。此外,这些技术还可以识别食品中的特定营养素。在一项新的质谱学研究中,意大利研究人员采用综合了NMR与化学计量学的分析方法,对温室cv Shiren樱桃番茄进行了地理性表征。这些番茄是2004和2005年夏季在帕奇诺(西西里岛)和萨博迪亚(拉蒂姆)种植的。

研究人员从意大利气象站获得了这两个时间段内相关地区的气候数据。他们选取69个樱桃番茄进行磁共振成像(MRI)谱分析。此外,研究人员从一堆9到12个西红柿样本中取样,并对种子、果肉和果皮进行冻干处理。约2克样品被溶解在CHCl3溶液中。然后,研究人员使用1H NMR来比较帕奇诺与萨博迪亚样品的亲脂性特征。

布鲁克 AVANCE 400 MHz和300 MHz质谱仪被分别用于1H NMR和MRI测量分析。每一个平台均包含一个在室温下工作的5 mm宽带探针头,并配备一个磁体,该磁体为一个在标称300或400 MHz质子频率下工作的9.4T超导螺线管。

根据NMR分析,萨博迪亚番茄样品似乎受到采收期的影响。在81个区域中,共有55个区域对区分两个采收期具有重要意义。2005年,最丰富的营养素包括番茄红素、亚油酸和亚麻酸,而2004年的磷脂和香气相关化合物的含量高于2005年。

在基于Mann-Whitney检验的主成分分析(PCA)中,81个区域中共有42个具备相关性。根据PCA和偏最小二乘判别分析,帕奇诺番茄的磷脂含量低于萨博迪亚番茄。相比较而言,萨博迪亚番茄的多不饱和酸含量高于帕奇诺番茄。在其它各种类胡萝卜素中,番茄红素、植物烯和植物氟烯产生出不同的代谢物,且在帕奇诺番茄中含量更高。

结论

在2004和2005年的夏季采收期,西西里岛种植的樱桃番茄样品中的类胡萝卜素和植物甾醇的含量高于南非产的番茄样品。总的来说,这项NMR和化学计量学研究的结果表明,年度之间的气候变化,以及其它主、次农业和环境因素,可能是影响每一番茄样品中营养成分变化率的原因。总之,NMR分析发现,生产年份是表征番茄产地的一项重要因素。

参考文献

Masetti O, Nisini L, Ciama A, Dell’Abate MT. 1H NMR spectroscopy coupled with multivariate analysis was applied to investigate Italian cherry tomatoes metabolic profile. J Chemom. 2020;34:e3191. doi: 10.1002/cem.3191.