Detektering af ethylen, frugtmodningshormonet

Ethylen er et gasformet plantehormon, der regulerer en lang række biologiske processer i planter. Det er forbundet med modningsprocesserne i en række frugter, såsom æbler og pærer. Bedre forståelse af virkningerne af ethylenkoncentration på modningsprocessen kan føre til forbedret styring af frugthøstning, opbevaring og transport. Imidlertid, nuværende metoder til måling af ethylengas er tidskrævende og er afhængige af sofistikerede instrumentelle metoder. Disse metoder omfatter gaskromatografi og fotoakustisk spektrometri.

Et forskerhold ledet af prof. Huang Dejian fra programmet Food Science and Technology ved Institut for Kemi, NUS har udviklet fluorescerende sonder, der giver en bekvem måde til visuelt at påvise tilstedeværelsen af ​​ethylengas frigivet fra frugtmodningsprocessen gennem et simpelt fluorescensmikroskop. Proberne er udviklet fra en klasse af overgangsmetalcarbenkomplekser kendt som Grubbs -katalysatorer og kan detektere ethylen op til et niveau på 0,9 ppm (dele pr. Million) i luft. I nærvær af andre mulige gasarter, der også kan udsendes ved modning af frugt (f.eks. Kuldioxid, svovldioxid og hydrogensulfid), forskergruppen fandt ud af, at sondens effektivitet ved påvisning af ethylengas ikke påvirkes, viser, at sonden er selektiv. Denne sonde kunne bruges til at bestemme ethylendannelsen under frugtmodning for at bestemme frugtmodeniveauet for høst og opbevaring.

Sonden indeholder svagt fluorescerende molekyler, der aktiveres, når de udsættes for ethylengas. Farveintensiteten øges, når der påvises mere ethylengas. Forskergruppen brugte sonden til at overvåge den ethylengas, der udsendes af fire forskellige frugttyper (passionsfrugt, avocado, banan og æble) og fandt ud af, at ethylenfrigivelseshastigheden stiger lineært med lagringstid. Deres resultater er i overensstemmelse med tidligere undersøgelser ved hjælp af andre detektionsmetoder, viser applikationernes potentiale for proberne.

Prof Huang sagde, "Denne forskning åbner en ny vej til anvendelse af Grubbs -katalysatorer i ethylens bioanalytiske kemi, hvilket er vigtigt for plantebiologi, landbrug og fødevareindustri. "