A figura mostra o potencial de aplicação do uso da sonda fluorescente para a detecção de gás etileno durante o processo de amadurecimento de frutas. Na presença de gás etileno, os fluoróforos nas sondas são ativados e fornecem um sinal aumentado.
O etileno é um hormônio vegetal gasoso que regula uma ampla gama de processos biológicos nas plantas. Está associado ao processo de amadurecimento de várias frutas, como maçãs e pêras. Uma melhor compreensão dos efeitos da concentração de etileno no processo de amadurecimento pode levar a um melhor gerenciamento da colheita de frutas, armazenamento e transporte. Contudo, os métodos atuais usados para medir o gás etileno são demorados e dependem de métodos instrumentais sofisticados. Esses métodos incluem cromatografia gasosa e espectrometria fotoacústica.
Uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof Huang Dejian do Programa de Ciência e Tecnologia de Alimentos do Departamento de Química, A NUS desenvolveu sondas fluorescentes que fornecem uma maneira conveniente de detectar visualmente a presença de gás etileno liberado do processo de amadurecimento da fruta por meio de um microscópio de fluorescência simples. As sondas são desenvolvidas a partir de uma classe de complexos de carbeno de metal de transição conhecidos como catalisadores de Grubbs e podem detectar etileno até um nível de 0,9 ppm (partes por milhão) no ar. Na presença de outras espécies gasosas possíveis que também podem ser emitidas por frutos amadurecidos (por exemplo, dióxido de carbono, dióxido de enxofre e sulfeto de hidrogênio), a equipe de pesquisa descobriu que a eficácia da sonda na detecção de gás etileno não é afetada, mostrando que a sonda é seletiva. Esta sonda pode ser usada para determinar a formação de etileno durante o amadurecimento dos frutos para determinar os níveis de maturidade dos frutos para colheita e armazenamento.
A sonda contém moléculas fracamente fluorescentes que são ativadas quando expostas ao gás etileno. A intensidade da cor aumenta quando mais gás etileno é detectado. A equipe de pesquisa usou a sonda para monitorar o gás etileno emitido por quatro tipos diferentes de frutas (maracujá, abacate, banana e maçã) e descobriram que a taxa de liberação de etileno aumenta linearmente com o tempo de armazenamento. Seus resultados são consistentes com estudos anteriores usando outros métodos de detecção, mostrando o potencial de aplicação das sondas.
Prof Huang disse, “Esta pesquisa abre um novo caminho para a aplicação de catalisadores de Grubbs na química bioanalítica do etileno, o que é importante para a biologia vegetal, agricultura e indústria alimentar. "