Metabolómica

CARRARI FERNANDO; SCARPECI TELMA ELEONORA; ABRIATA LUCIANO; VILA ALEJANDRO; VALLE ESTELA MARTA

Biotecnología y Mejoramiento vegetal II

INTA

Lugar: Buenos Aires; Año: 2009;

La espectrometría de masa acoplada a cromatografía gaseosa (GC-MS) es la técnica más utilizada en metabolómica. Sin embargo, la técnica de RMN está siendo utilizada como una técnica que brinda información complementaria a la que se obtiene con GC-MS. La sensibilidad es tal vez el requisito más importante que debe cumplir una técnica analítica para ser utilizada en metabolómica, ya que una alta sensibilidad favorece el análisis rápido de una fracción mayor del metaboloma. La técnica de RMN de 1H, que tiene un límite de detección de 5 nmoles, es varios órdenes de magnitud menos sensible que la técnica GC-MS, cuyo límite de detección es de 10-12 mol. Esta diferencia se incrementa aún más si se tiene en cuenta la técnica de RMN con otros isótopos menos abundantes. Se estima que una célula vegetal posee alrededor de 5000 metabolitos y con la técnica de GC-MS se puede identificar menos del 5 %, si bien todo el metaboloma es potencialmente detectable. Este argumento ignora cualquier diferencia que pudiese existir en la eficiencia de extracción y derivatización de metabolitos cuyas características son muy diversas. Otro obstáculo que impide un análisis completo tanto en RMN como en GC-MS es la dificultad de detectar componentes minoritarios en presencia de señales más intensas. Existen otros factores que influyen en la elección de una técnica o la otra. Uno de ellos es el procesamiento de las muestras. En el caso de GC-MS, es necesario realizar una extracción con solventes y además derivatizar los compuestos por lo que la preparación de las muestras es más laboriosa y además es más probable que en la muestra no estén representados todos los metabolitos que existen en el tejido de partida. Este no sería el caso de las muestras que son analizadas por RMN, en donde se pueden obtener espectros a partir de una amplia variedad de materiales sin necesidad de realizar extracciones con solventes. La técnica de RMN tiene una ventaja para el análisis cuantitativo y es el hecho de que los espectrómetros modernos son muy estables en comparación con los GC-MS en donde es necesario realizar calibraciones frecuentes y la variabilidad en los tiempos de retención pueden complicar significativamente el análisis cuantitativo. Ambas técnicas generan usualmente múltiples señales lo cual es una ventaja para la identificación de metabolitos, pero a la vez representa una desventaja en términos de complejidad espectral. Sin embargo, en MS, algunas de estas multiplicidades se deben al fraccionamiento de la molécula ionizada, complicando el análisis cuantitativo. En cambio, para el caso de RMN, las señales múltiples provienen de la misma molécula, lo cual permite una verificación cruzada de los datos de cuantificación de los metabolitos. Resumiendo, una comparación entre RMN y GC-MS muestra que esta última técnica es más sensible aunque el procesamiento de las muestras es más laborioso y la eficiencia de extracción y derivatización no sería pareja para todos los metabolitos. Por otro lado, la facilidad con la que se generan los espectros y se cuantifican los metabolitos y la información complementaria que suministra hacen de la técnica RMN una herramienta de gran utilidad para los estudios metabolómicos.