Los sabores dulces y los ingredientes saludables hacen de las fresas una de las bayas más populares del mundo. Los complejos compuestos bioquímicos que determinan el sabor y el valor nutricional de las fresas, conocidos como biomarcadores, sólo pueden ser identificados por expertos mediante análisis modernos.

Un equipo de la Academia Tecnológica de Freiberg, en colaboración con investigadores de Serbia, analizó por primera vez diferentes variedades de fresas mediante espectrometría de masas de muy alta resolución y examinó cómo se distribuyen los biomarcadores en la fruta. Los químicos han descubierto que la mayoría de los biomarcadores se encuentran en la piel roja de las fresas.

El equipo publicó los resultados en revistas científicas. Ciencia analítica en Wiley Y Las plantas.

Por ejemplo, un equipo de investigadores dirigido por el Dr. Jan Zuber de la Universidad Tecnológica de Freiberg pudo identificar el biomarcador pelargudina-3-O-maloniglucósido en la cáscara de fresa.

«Esta molécula tiene un efecto antioxidante. En el cuerpo humano, estos compuestos químicos son capaces de unirse a los radicales libres y, por tanto, tener un efecto antiinflamatorio y vasoprotector», explica el investigador asociado del Instituto de Química Analítica.

Las variedades de fresa analizadas contienen también otras moléculas biomarcadoras como ácidos orgánicos, por ejemplo el ácido cítrico, o azúcares como la glucosa. Dependiendo de la concentración y proporción de estos biomarcadores se determina el sabor y la calidad nutricional de la variedad de fresa en cuestión. La mayoría de estos biomarcadores también se encuentran en la piel de las fresas.

Rodajas finas de fresa para análisis detallados.

El hecho de que el equipo fuera capaz de detectar la concentración de biomarcadores en la fruta con tanta precisión se debe al dispositivo de análisis de alta tecnología que los investigadores utilizaron para examinar las finas rodajas de fresa, un espectrómetro de masas de altísima resolución. Aquí, los biomarcadores se convierten primero mediante un láser en partículas cargadas, llamadas iones, y luego se separan según su masa y número de carga.

«Nuestros análisis han permitido por primera vez distinguir entre diferentes biomarcadores cuyas masas difieren entre sí sólo hasta el sexto decimal». Los biomarcadores están representados por una imagen codificada por colores de las señales medidas de una fina rodaja de fresa.

«Esto muestra claramente que los biomarcadores relevantes para el sabor y la calidad de la fruta se encuentran en concentraciones especialmente altas en la piel de las fresas», afirma Zuber.

Mejoramiento específico de fresas

En colaboración con investigadores de la Universidad de Belgrado en Serbia, el equipo del Dr. Jan Zuber utilizó este método para investigar un total de 25 nuevas variedades de fresa. «Dado que estos biomarcadores son cruciales para determinar el sabor y la calidad de las fresas, es interesante para el mejoramiento de fresas saber exactamente dónde se encuentran los biomarcadores y en qué concentración», afirma el químico.

«Estos resultados pueden utilizarse para seleccionar variedades de fruta para la producción que tengan el mayor rendimiento y sean lo más ricas en nutrientes posible. Por otro lado, los resultados también ayudan a evaluar la aceptación de nuevas variedades de fruta por parte de los consumidores finales».

Análisis de muestras mediante espectrometría de masas.

La muestra utilizada para el análisis no tiene más que unos pocos micrómetros de espesor. Se preparan para medir en un espectrómetro de masas utilizando un dispositivo de corte especial (micrótomo enfriado). Luego, el disco delgado se recubre con una matriz activa contra los rayos UV, que es esencial para convertir diferentes biomarcadores en los iones correspondientes.

Luego, los investigadores colocan una rejilla de medición sobre esta preparación. Ahora se excita cada punto de esta malla con un láser de espectrómetro de masas y se detectan los iones resultantes. Gracias a la espectrometría de masas de altísima resolución, incluso las diferencias de masa más pequeñas entre iones biomarcadores pueden detectarse y utilizarse para discriminar.

Luego, la información obtenida se evalúa y visualiza mediante imágenes de distribución para mostrar qué biomarcadores se pueden detectar en áreas específicas de las secciones delgadas.