Оптическая интерферометрия визуализирует частоту выделения летучих органических соединений лилиями

Инженеры-механики и биологи из Корейского института передовых наук и технологий (KAIST) с помощью метода лазерной интерферометрии напрямую визуализировали, как часто лилия выделяет цветочный аромат. Результаты измерений, опубликованные в Frontiers in Plant Science, могут дать новое понимание механизмов биосинтеза и эмиссии цветочных летучих веществ.

Аромат цветов влияет на их взаимодействие с опылителями, микроорганизмами и фитофагами. Например, многие цветковые растения могут регулировать скорость выделения запаха в периоды активности опылителей. Петунии и дикий табак Nicotiana attenuata выделяют аромат ночью, чтобы привлекать ночных опылителей. Таким образом, визуализация эмиссии запаха помогает понять экологическую эволюцию взаимодействий «растение–опылитель».

Для анализа запаха часто используют масс-спектрометрию, которая раскрывает качество и количество ароматов, но не позволяет напрямую измерить частоту их выделения. Также применялись лазерные системы детектирования газов и системы на основе смартфонов с хемо-чувствительными красителями для измерения летучих органических соединений (ЛОС) в реальном времени, но измерять зависящую от времени скорость эмиссии цветочных ароматов по-прежнему сложно.

Исследовательская группа KAIST под совместным руководством профессора Хёнсу Кима (кафедра машиностроения) и профессора Сан-Гю Кима (кафедра биологических наук) измерила разницу показателя преломления между паром ЛОС лилий и воздухом, чтобы определить частоту эмиссии. Пар цветочного аромата был детектирован: показатель преломления воздуха составил 1.0, а основного аромата лилии (линалоола) — 1.46.

Профессор Хёнсу Ким отметил: «Мы ожидаем, что эта технология будет применима в различных отраслях промышленности, например, для обнаружения опасных веществ в помещении». Команда также планирует изучить ДНК-механизм, контролирующий выделение цветочного аромата.