نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی
نویسندگان
1 استادیار گروه اصلاح نباتات، مهندسی ژنتیک، دانشکده کشاورزی مشگین شهر، دانشگاه محقق اردبیلی.
2 استاد گروه اصلاح نباتات، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری.
3 استاد گروه بیوتکنولوژی، آژانس ملی تکنولوژی‌های نو ایتالیا (ENEA)
4 استادیار ژنتیک مولکولی و مهندسی ژنتیک، گروه اصلاح نباتات، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان.
چکیده
از مهمترین متابولیت‌ها در زعفران آپوکاروتنوئیدهای کروستین و کروسین می باشند. رنگ زعفران بطور عمده به میزان و کیفیت حضور ماده کروسین بستگی دارد که خود فرم استری گلیکوزیله شده ماده کروستین توسط آنزیم گلیکوزیل ترانسفراز می باشد. در این مطالعه به جداسازی و شناسایی این متابولیت‌ها در عصاره متانولی و کلرفرمی کلاله زعفران در مرحله گرده افشانی با دستگاه کروماتوگرافی مایع مجهز به طیف سنجی جرمی (LC-APCI-MS) پرداخته شده است. شناسایی ایزومرهای سیس و ترانس آپوکاروتنوئیدهای کروسین و کروستین بر اساس سه مولفه طیف جرمی این ترکیبات در فاز یون منفی، زمان بازداری و دامنه جذبی آنها صورت پذیرفت. تغییر این پارامترها در شناسایی ایزومرهای کروسین بر اساس موقعیت اتصال واحدهای UDP-گلوگز و جنتیوبیوزیل به آپوکاروتنوئید کروستین و هم چنین تعداد این واحدهای اتصال یافته به این ترکیب امکان شناسایی فرم‌های مختلف کروسین را میسر می سازد. از تعداد 9 ترکیب شناسایی شده دو ترکیب مربوط به متابولیت‌های پیکروکروسین و کروستین و بقیه به عنوان ایزومرهای سیس و ترانس کروسین ها شناسایی شدند. فرم‌های مختلف شناسایی شده کروسین‌ها که از جمله ترکیبات مهم قطبی گروه متابولیت‌های کاروتنوئیدی در کلاله زعفران می باشند به فرم استرهای کروستین -گلوکز (بتا دی گلوکوپیرانوزیل) و جنتیوبیوز (بتا دی گلوکوپیرانوزیل دی گلوکز) شناسایی گردیدند. هم چنین یونهای شارژ مضاعف با توجه به تقارن بالای مولکولی تنها برای ایزومر ترانس کروسین-4 مشاهده گردید. دستگاه کروماتوگرافی استفاده شده در این تحقیق ابزاری قدرتمند برای بررسی ترکیبات موجود در منابع گیاهی هم چون زعفران بوده که استفاده از روش APCI-MS در فاز یون منفی امکان تفکیک و شناسایی دقیق انواع مختلف فرم‌های استری ایزومرهای کروسین را عمدتا بر پایه تشخیص یونهای مرتبط با قطعات حاصل از کاهش واحدهای گلوکوزیل یا جنتیوبیوزیل و هم چنین قطعات حاصل از شکست‌های مولکولی، امکانپذیر می سازد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Identification of Apo- Carotenoids' Crocin and Crocetin Isomers in Saffron Crude Extracts by HPLC Coupled to Atmospheric Pressure Chemical Ionization and High Resolution Orbitrap Mass Spectrometry
نویسندگان [English]
- Noraddin Hosseinpour azad 1
- Ghorban Ali Nematzadeh 2
- Giovanni Giuliano 3
- Gholam Ali Ranjbar 2
- Ahad Yamchi 4
1 Assist. Prof. of Planr breeding-Genetic Engineering, Meshkinshahr Faculty of Agriculture, University of Mohaghegh Ardabili, Meshkinshahr, Iran.
2 Academic member at Department of Plant Breeding, Sari University of Agriculture, Sari, Iran
3 Prof., Plant Biology, Department of Biotechnology, Italian National Agency for New Technologies, Rome, Italy.
4 Assist. Prof. of Genetic Engineering and Molecular Genetics,Gorgan University of Agricultural Science and Natural Resources Golestan, Gorgan, Iran,
چکیده [English]
The main metabolites in saffron are the Apo- carotenoids’ Crocin and Crocetin. Color intensity and quality of saffron mostly depend on the presence of Crocins that are glycosylated steric form of Crocetin by glycosyltransferase enzyme. The aim of this study is the characterization of these metabolites in methanolic and chloroformic extracts of saffron stigmas during anthesis stage by LC-APCI-MS. Identification of cis and trans isomers of Crocin and Crocetin was done by three parameters such as mass spectra registered in the negative ion mode, retention time and absorption ratio related to each metabolites. The variability of these parameters made it possible to detect the Crocins isomer with regard to the attached position and the number of UDP- glucose and Gentiobiosyl molecules to Crocetin structure. Crocins was the mainly detected components as there are polar components that are classified in the carotenoeids groups and the strified form of Crocetin Glucose (β-D-Glucopyranosyl) and Gentiobiose (β-D-Glucopyranosyl-D-Glucose). Also doubly charged ions were found for trans-isomers of Crocin-4, due to the high symmetry of their molecules. Based on the data gathered, the applied chromatograph Machin in this project is accurate and it is most sensitive tools to investigate about plants’ natural components like saffron, also the used APCI-MS in negative ions mode is the most efficient method to distinguish different steric forms of Crocin based on the ion’s fragments related to united reduction of glycosyl and gentiobiosyl as well as molecular fractions.
کلیدواژه‌ها [English]
- Saffron
- Metabolite
- Crocetin
- Crocin
- Mass spectrometry
)