Metabolomics: Effizient Lipidklassen in Pflanzen bestimmen

Metabolomische Studien zielen häufig auf die Analyse großer Probensätze, um eine statistische Differenzierung der Probenarten zu ermöglichen. Wichtig ist es, die Wiederholbarkeit des Arbeitsablaufs sicherzustellen. Die Automatisierung der Probenvorbereitungsschritte hilft, analytische Schwankungen zu reduzieren. Zum Beispiel bei der Charakterisierung von Pflanzenmaterial oder bei der Bestimmung der Art und Menge darin enthaltener Lipidklassen, wie es Wissenschaftler des Research Institutes for Chromatography (RIC) im belgischen Kortrijk jüngst erfolgreich vorgemacht haben.

Ziel von Koen Sandra et al. war es, neutrale Lipide (NL) [Triglyzeride, Sterole], freie Fettsäuren (FF) und polare Lipide (PL) in Pflanzenmaterial zu bestimmen. Sie untersuchten insgesamt 84 Proben von 22 individuellen Pflanzen, die sich drei Hauptarten zuordnen ließen und die jeweils dreifach aufbereitet und analysiert wurden. Hinzu kamen 18 Qualitätsproben, um die Wiederholbarkeit der Probenvorbereitung sowie das LC/MS-Protokoll zu bewerten.

Wie sich herausgestellt hat, schreiben die Wissenschaftler, wirkt sich die Fraktionierung mittels Festphasenextraktion (SPE) und die selektive Anreicherung verschiedener Lipide durch Lösemittelverdampfung im Vorfeld der LC/MS-Analyse positiv auf die analytische Bestimmung aus. Wie produktive und präzise die Analyse jedoch verlaufe, hänge indes entscheidend davon ab, ob sie von Hand oder automatisiert ausgeführt wird, schreiben Sandra et al.

Der mit zwei Armen/Türmen (DualHead-Version) ausgestattete MPS erweise sich laut Sandra et al. als gut geeignet für die Automatisierung der Probenbereitung im Rahmen von Metabolomik-Studien, wie der hier beschriebenen Bestimmung von Lipidklassen in Pflanzenmaterial:

"Mit der GERSTEL-MPS-WorkStation in der DualHead-Ausführung lassen sich unterschiedliche Arbeitsschritte sequenziell ausführen und unterschiedliche Probenvolumina handhaben und zwar ohne Spritzenwechsel", schreiben die Wissenschaftler. Die LC/QTOF-Bestimmung der Fraktionen überzeugte durch eine ausgezeichnete Wiederholbarkeit und das bei hoher Produktivität.

Die Lipidomik beschäftigt sich mit der Erforschung aller in einer Zelle oder einem Organismus vorkommenden ganz oder zumindest größtenteils wasserunlöslichen (hydrophoben) Naturstoffe, namentlich den Lipiden; sie sind wesentlicher Bestandteil der Zellmembran. Vergleichbar der Proteomik-Forschung, die den Fokus auf die Gesamtheit aller Proteine eines Organismus richtet, nutzt die Lipidomik instrumentalanalytische Mittel, um die Gesamtheit der Lipide in einem Organismus zu erfassen und ihre Funktionen zu bestimmen. Als besonders geeignet erweisen sich in diesem Kontext massenspektrometrische Verfahren. Ziel der Lipidomik ist es, u. a. zu verstehen, welche Rolle Lipide im Zusammenhang mit Stoffwechselerkrankungen wie Fettleibigkeit, Arteriosklerose, Schlaganfall, Bluthochdruck oder Diabetes spielen.

» Applikation "Automatisierte Lipid-Fraktionierung mit SPE"

Quelle: GERSTEL GmbH & Co. KG