Les fraises sous la loupe high-tech
Des notes sucrées et des ingrédients sains font de la fraise l'un des fruits les plus appréciés au monde. Les spécialistes ne peuvent déterminer en détail les composés biochimiques complexes qui déterminent le goût et la valeur nutritive d'une fraise - appelés biomarqueurs - qu'à l'aide d'analyses modernes. Aujourd'hui, une équipe de l'Université technique de Freiberg, en collaboration avec des chercheurs serbes, a analysé pour la première fois différentes variétés de fraises à l'aide de la spectrométrie de masse à ultra-haute résolution et a vérifié la manière dont les biomarqueurs sont répartis dans le fruit. Les chimistes ont constaté que la plupart des biomarqueurs se trouvent dans la peau rouge des fraises. L'équipe a publié ses résultats dans les revues spécialisées "Wiley Analytical Science" et "Plants".
Représentation d'une coupe fine de fraise et de la quantité totale d'ions détectés lors de l'analyse. Les zones à forte concentration de biomarqueurs présentent une intensité élevée dans le spectre de masse et sont donc illustrées en rouge.
Technische Universität Bergakademie Freiberg
Jan Zuber de l'Université technique de Freiberg ont par exemple identifié le biomarqueur pélargonidine-3-O-malonyglucoside dans la peau des fraises. "Cette molécule a un effet antioxydant. Dans le corps humain, ces composés chimiques peuvent lier les radicaux libres et avoir ainsi un effet anti-inflammatoire et protecteur des vaisseaux sanguins", explique le collaborateur scientifique à l'Institut de chimie analytique. En outre, les variétés de fraises étudiées contiennent d'autres molécules biomarqueurs comme des acides organiques, par exemple l'acide citrique, ou des sucres, comme le glucose. Selon la concentration et la proportion de ces biomarqueurs, le goût de chaque variété de fraise ainsi que sa qualité nutritionnelle sont déterminés. Ces biomarqueurs se trouvent également en grande partie dans la peau des fraises.
Des tranches de fraises ultrafines pour des analyses détaillées
Si l'équipe a pu mettre en évidence avec autant de précision la concentration des biomarqueurs dans le fruit, c'est grâce à l'appareil d'analyse high-tech avec lequel les chercheurs ont examiné les fines tranches de fraises, le spectromètre de masse à ultra haute résolution. Les biomarqueurs y sont d'abord transformés en particules chargées, appelées ions, par un laser, puis séparés en fonction de leur masse et de leur nombre de charges. "Nos analyses ont permis pour la première fois de distinguer différents biomarqueurs dont les masses ne se différencient que par la sixième décimale". Les biomarqueurs sont représentés par une image codée en couleur des signaux mesurés sur la très fine tranche de fraise. "On voit ainsi clairement que les biomarqueurs importants pour le goût et la qualité du fruit se trouvent en concentration particulièrement élevée dans la peau de la fraise", explique Zuber.
Cultiver des fraises de manière ciblée
En collaboration avec des chercheurs de l'université serbe de Belgrade, l'équipe du Dr Jan Zuber a analysé au total 25 nouvelles variétés de fraises à l'aide de cette méthode. "Comme ces biomarqueurs sont décisifs pour le goût mais aussi pour la qualité des fraises, il est intéressant pour la culture des variétés de fraises de savoir où se trouvent exactement les biomarqueurs et dans quelle concentration", juge le chimiste. "Grâce à ces connaissances, il est possible de sélectionner pour la production des variétés de fruits aussi riches que possible en rendement et en substances nutritives. D'autre part, les résultats aident également à évaluer comment les nouvelles variétés de fruits sont acceptées par les consommateurs finaux".
Contexte : analyser des échantillons avec un spectromètre de masse
L'échantillon utilisé pour l'analyse n'a que quelques micromètres d'épaisseur. Sa préparation pour la mesure au spectromètre de masse s'effectue à l'aide d'un appareil de coupe spécial (cryo-microtome). Le disque ultrafin est ensuite recouvert d'une matrice active aux UV, nécessaire à la transformation des différents biomarqueurs en ions correspondants. Les chercheurs placent ensuite une grille de mesure sur cette préparation. Chaque point de cette grille est alors excité par le laser du spectromètre de masse et les ions qui en résultent sont détectés. Grâce au spectromètre de masse à ultra-haute résolution, même les plus petites différences de masse entre les ions biomarqueurs peuvent être expliquées et utilisées pour les différencier. Les informations obtenues sont ensuite évaluées et visualisées à l'aide d'images de répartition afin de montrer dans quelles zones des coupes fines les biomarqueurs sont détectables.
L'équipe germano-serbe a réalisé les mesures à ultra-haute résolution dans le cadre d'un projet financé par l'Office allemand d'échanges universitaires (DAAD) (référence : 57602001).
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Allemand peut être trouvé ici.
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