Préparation de graines de palmier dur pour l’analyse par spectrométrie de masse par désorption/ionisation laser assistée par matrice

La spectrométrie de masse par désorption/ionisation par imagerie laser assistée par matrice (MALDI-IMS) est une méthode puissante qui permet l’affectation bidimensionnelle de biomolécules, fournit une étude non ciblée des composés ionisables et détermine leur distribution spatiale, en particulier dans les échantillons biologiques ^1,2. Depuis deux décennies, cette technique permet de détecter et d’identifier simultanément des lipides, des peptides, des glucides, des protéines, d’autres métabolites et des molécules synthétiques telles que des médicaments thérapeutiques ^3,4. MALDI-IMS facilite l’analyse chimique à la surface d’un échantillon de tissu sans extraire, purifier, séparer, marquer ou colorer des échantillons biologiques. Cependant, pour une analyse réussie, une étape cruciale de cette technique est la préparation des échantillons, en particulier dans les tissus végétaux, qui sont spécialisés et modifiés en organes complexes répandus en raison de l’acclimatation environnementale⁵.

En raison des propriétés physico-chimiques inhérentes aux tissus végétaux, il est nécessaire de mettre en place un protocole adapté pour répondre aux exigences de l’analyse MALDI-IMS et préserver la forme originale du tissu lors de la préparation de la coupe ^6,7. Dans le cas d’échantillons non conventionnels, tels que les graines, les protocoles établis⁸ ne sont pas applicables car ces tissus ont des parois cellulaires rigides et une faible teneur en eau, ce qui peut facilement provoquer une fragmentation de la section et conduire à la délocalisation du composé⁹.

Notre groupe de recherche a publié des données expérimentales sur la cartographie moléculaire et un protocole adapté pour l’analyse MALDI-IMS de la graine d’açaí (Euterpe oleracea Mart.) 10,11,12, qui est un sous-produit généré en grande quantité lors de la production de la pulpe d’açaí ¹³ à louer. L’idée était de développer un protocole de cartographie in situ des différents métabolites dans les graines d’açaí, permettant de suggérer des utilisations possibles de ces déchets agricoles qui ne sont actuellement pas explorées commercialement. Cependant, en raison de la résistance de la graine d’açaí, il a été nécessaire d’élaborer un protocole sur mesure pour obtenir une coupe appropriée de l’échantillon à partir de l’analyse MALDI-IMS.

Dans ce contexte, la pulpe d’açaí, économiquement importante, a motivé la commercialisation croissante d’autres fruits issus de palmiers du genre Euterpe présentant des caractéristiques sensorielles similaires. Les deux fruits émergents des palmiers qui ont été produits à l’échelle industrielle comme alternative à l’açaí^14,15 sont E. precatoria (connu sous le nom d’açaí-do-amazonas), qui pousse dans les zones arides de l’Amazonie, et E. edulis (connu sous le nom de juçara), qui est typique de la forêt atlantique. Néanmoins, la consommation d’açaí-do-amazonas et de juçara conduit à la même accumulation de graines résistantes et non comestibles qui ne sont pas utilisées et qui n’ont pas été étudiées jusqu’à présent en ce qui concerne leur composition chimique détaillée.

Ainsi, nous démontrons ici que le protocole précédemment conçu peut être utilisé, avec peu d’adaptations, pour analyser les graines d’E. precatoria et d’E. edulis pour la cartographie moléculaire par MALDI-IMS, s’avérant être un outil puissant qui peut être utilisé pour analyser la composition de ces ressources et peut aider à déterminer leurs utilisations biotechnologiques potentielles. De plus, la description détaillée fournie ici peut aider d’autres personnes ayant des difficultés similaires à préparer des matériaux résistants pour l’analyse MALDI-IMS.