草莓的甜味和健康成分使它成为世界上最受欢迎的浆果之一。决定草莓味道和营养价值的复杂生化化合物(称为生物标志物)只有专家才能使用现代分析方法详细确定。

弗莱贝格工业大学植物学学院的团队与塞尔维亚研究人员首次使用超高分辨率质谱分析了不同品种的草莓，并研究了生物标记物在草莓中的分布情况。化学家发现，大多数生物标记物都存在于草莓的红色果皮中。

研究团队在《威利分析科学》和《植物》杂志上发表了这一研究成果。

例如，在草莓皮中，弗莱贝格工业大学植物学院 Jan Zuber 博士领导的研究小组发现了生物标志物天竺葵素-3-O-丙二酰葡萄糖苷。

“这种分子具有抗氧化作用。在人体中，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，”分析化学研究所的研究员解释道。

所分析的草莓品种还含有其他生物标记分子，如有机酸(例如柠檬酸)或糖(例如葡萄糖)。根据这些生物标记的浓度和比例，可以确定相应草莓品种的风味及其营养品质。这些生物标记大部分也存在于草莓皮中。

薄草莓片用于详细分析

研究团队之所以能如此精确地检测出水果中生物标志物的浓度，要归功于研究人员用来检查草莓薄片的高科技分析设备——超高分辨率质谱仪。在这里，生物标志物首先被激光转换成带电粒子，即离子，然后根据其质量和电荷数进行分离。

“我们的分析首次使我们能够区分不同的生物标志物，这些标志物的质量彼此之间仅在小数点后六位相差无几。” 生物标志物通过对薄薄的草莓切片的测量信号进行颜色编码的图像来表示。

“这清楚地表明，与水果的味道和品质相关的生物标志物在草莓皮中的浓度特别高，”祖贝尔说。

草莓定向育种

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 个新草莓品种。“由于这些生物标记对草莓的风味和品质具有决定性作用，因此了解这些生物标记的确切位置和浓度对于草莓品种的培育十分重要，”这位化学家说。

“这些发现可用于选择产量尽可能高、营养丰富的水果品种。另一方面，研究结果也有助于评估新水果品种如何被最终消费者接受。”

使用质谱仪分析样本

用于分析的样品厚度只有几微米。使用特殊的切割装置(低温切片机)准备在质谱仪中进行测量。然后将薄薄的圆盘涂上紫外线活性基质，这对于将各种生物标记物转化为相应的离子是必不可少的。

然后，研究人员将测量网格置于该制剂上方。现在，该网格的每个点都用质谱仪的激光激发，并检测产生的离子。得益于超高分辨率质谱仪，即使是生物标记离子之间最小的质量差异也可以检测到并用于区分。

然后使用分布图像对获得的信息进行评估和可视化，以显示可以在薄片的哪个区域检测到哪些生物标志物。

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