Monoterpenylglucosyltransferasen aus <em>Vitis vinifera</em>: Funktionelle Charakterisierung und Analytik der Produkte mittels LC-MS/MS

Abstract

Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine SIVA-LC-MS/MS Methode zur Bestimmung von Monoterpen-ß-D-glucosiden entwickelt. Hierzu wurden käuflich nicht erhältliche Standards synthetisiert. Zur optimalen Methodenentwicklung wurden die Monoterpen-ß-D-glucosid-Standards weiterhin mittels LC-MS/MS sowie MALDI-TOF-MS charakterisiert. Neben der Analyse mittels LC-MS/MS ergab die MALDI-TOF-MS Analyse vielversprechende Ergebnisse im Hinblick auf eine schnelle Analysenmethode ohne ein vorangeschaltetes Trennsystem wie eine GC- oder HPLC-Trennung. Die gängige Analyse der gebundenen Terpene nach enzymatischer Hydrolyse und Messung der freigesetzten Aglykone mittels GC-MS ermöglichte die Bestimmung der Gesamtglycoside. Allerdings bestehen bei dieser Technik Schwachstellen, die eine exakte Analyse der gebundenen Terpene erschweren. Zum einen verläuft die enzymatische Hydrolyse nicht vollständig und ist stark abhängig vom jeweils eingesetzten Enzympräparat. Zum anderen können etwaige Umlagerungsreaktionen die originäre Zusammensetzung des Terpenprofiles verfälschen. Die säurekatalysierte hydrolytische Spaltung ist hier nicht als Alternative anzusehen, da im stärkeren Maße Umlagerungsreaktionen auftreten können. <br /> Mit der erstellten LC-MS/MS-Methode wurden verschiedene Pflanzengewebe (Häute, Blätter, Gescheine sowie Wurzeln) von fünf Rebsorten während des Reifeverlaufs auf ihre Monoterpen- und Monoterpenglucosidgehalte hin analysiert. Durch Wahl charakteristischer MRM-Übergänge konnten weitere Glycoside wie Polyol-glucoside oder Terpendisaccharide in Weinbeeren nachgewiesen werden.<br /> Die direkte Analyse der Monoterpen-ß-D-glucoside wurde besonders im Hinblick auf die Charakterisierung der Monoterpenylglucosyltransferasen entwickelt. <br /> Die Anwendung des „Activity-Based Metabolomic Profiling“ erlaubte die Identifizierung möglicher natürlicher Substrate der rekombinanten Monoterpenylglucosyltransferasen in Verbindung mit GC-MS und LC-MS/MS-Techniken.