Figuren visar den potentiella tillämpningen av att använda den fluorescerande sonden för detektering av etylengas under mognadsprocesser av frukter. I närvaro av etylengas, fluoroforerna i sonderna aktiveras och ger en ökad signal.
Etylen är ett gasformigt växthormon som reglerar ett brett spektrum av biologiska processer i växter. Det är associerat med mognadsprocesserna i ett antal frukter som äpplen och päron. Bättre förståelse för effekterna av etenkoncentration på mognadsprocessen kan leda till förbättrad hantering av fruktskörd, förvaring och transport. Dock, nuvarande metoder som används för att mäta etylengas är tidskrävande och förlitar sig på sofistikerade instrumentella metoder. Dessa metoder inkluderar gaskromatografi och fotoakustisk spektrometri.
En forskargrupp ledd av professor Huang Dejian från Food Science and Technology-programmet vid Institutionen för kemi, NUS har utvecklat fluorescerande sonder som ger ett bekvämt sätt att visuellt detektera närvaron av etylengas som frigörs från fruktmognadsprocessen genom ett enkelt fluorescensmikroskop. Sonderna är utvecklade från en klass av övergångsmetallkarbinkomplex som kallas Grubbs -katalysatorer och kan detektera eten upp till en nivå av 0,9 ppm (delar per miljon) i luft. I närvaro av andra möjliga gasarter som också kan släppas ut av mogna frukter (t.ex. koldioxid, svaveldioxid och svavelväte), forskargruppen fann att sondens effektivitet för att upptäcka etylengas inte påverkas, visar att sonden är selektiv. Denna sond kan användas för att bestämma etenbildningen under fruktmognad för att bestämma fruktens mognadsnivåer för skörd och lagring.
Sonden innehåller svagt fluorescerande molekyler som aktiveras när de utsätts för etylengas. Färgintensiteten ökar när mer etylengas detekteras. Forskargruppen använde sonden för att övervaka etylengasen som släpps ut av fyra olika typer av frukter (passionsfrukt, avokado, banan och äpple) och fann att etylenfrisättningshastigheten ökar linjärt med lagringstid. Deras resultat överensstämmer med tidigare studier med andra detektionsmetoder, visar probernas applikationspotential.
Prof Huang sa, "Denna forskning öppnar en ny väg för tillämpning av Grubbs -katalysatorer i etens bioanalytiska kemi, vilket är viktigt för växtbiologi, jordbruk och livsmedelsindustrin."
