PSYCHE: Ein nützliches Verfahren für Pflanzen-NMR-Metabolomics.
IPB-Forscherinnen haben kürzlich zusammen mit Kollegen vom IPK Gatersleben verschiedene NMR-Methoden untersucht, um die Metabolom-Analyse von biologischen Proben zu optimieren. Die hohe Komplexität pflanzlicher Extrakte verursacht Signalüberlappungen in NMR-Spektren und erschwert deren Auswertung. In den letzten Jahren wurden jedoch NMR-Pure Shift-Methoden entwickelt, die die spektrale Auflösung durch Unterdrückung der homonuklearen Kopplung verbessern. Durch diese spezielle Aufnahme der Spektren erscheinen Multiplettsignale als Singlet-Signale, was weniger Signalüberlappungen zur Folge hat. Ob Pure Shift für die Analyse von Pflanzenextrakten geeignet ist, war bisher jedoch noch unzureichend geklärt.
In ihrer Studie haben die Forscher nun die Pure Shift-Entkopplungsmethoden PSYCHE und Zangger-Sterk getestet. Nach Vorversuchen mit einzelnen pflanzlichen Metaboliten, bei dem sich PSYCHE als überlegen erwies, optimierten sie die Parameter dieser Methode, um z.B. Artefaktsignale zu reduzieren. Anschließend wandten sie PSYCHE zur Metabolomanalyse von Extrakten aus 21 Hypericum-Spezies an. Im Vergleich zur konventionellen 1H-NMR-Methode lieferte PSYCHE in detaillierten Binninganalysen und bei der multivariaten Datenauswertung ähnliche Ergebnisse. Wenn auch derzeitige PSYCHE-Methoden bei komplexen Metabolomik-Analysen den herkömmlichen 1H-NMR-Methoden nicht überlegen sind, so kann das Verfahren doch wichtige Informationen für die Interpretation spezifischer überlappender Regionen liefern, so das Fazit der Wissenschaftler.
Originalpublikation:
Stark P, Zab C, Porzel A, Franke K, Rizzo P, Wessjohann LA. PSYCHE-A Valuable Experiment in Plant NMR-Metabolomics. Molecules. 2020 Nov 4;25(21):E5125. doi: 10.3390/molecules25215125
