Near infrared spectroscopy as a tool to discriminate tannins from Amazonian species
| Autor: | Cristiano Souza do Nascimento, Roberto Daniel de Araújo, Claudia Eugênio da Silva, Claudete Catanhede do Nascimento, Valdiek da Silva Menezes, Joaquim dos Santos |
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| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2022 |
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| Zdroj: | Ciência e Agrotecnologia v.46 2022 Ciência e Agrotecnologia Universidade Federal de Lavras (UFLA) instacron:UFLA Ciência e Agrotecnologia, Volume: 46, Article number: e001422, Published: 06 JUL 2022 |
| Popis: | Near infrared spectroscopy (NIR) is a tool capable of providing efficient results for organic molecules of different materials. We developed a predictive model using Fourier Transform NIR Spectroscopy to distinguish the types of tannins in different forest species in the Amazon. Samples were obtained from different regions of the State of Amazonas/Brazil, and tests for tannins were performed, including obtaining NIRS spectra. The assembly of spectral data matrices versus analytes of interest was crossed with the results of traditional analyses. In addition, a calibration and validation set was constructed for condensed tannins, hydrolyzable tannins, and samples with no tannins. Finally, the performance of classification models was evaluated for sensitivity, identification index, and errors. The condensed tannin classes were detected in 63% of the species studied, followed by 34% of the species not containing tannin. The discriminant analysis produced groupings of classes, with a hit sensitivity index >90%. The developed model can be applied in studies of ecology, forestry and chemotaxonomy, with a focus on phenolic compounds such as tannins. The proposed methodology has advantages over the reference methods, reflected as a lower need for sample preparation, shorter analysis time, no use of reagents, and, consequently, no generation of waste. RESUMO A espectroscopia no infravermelho próximo (NIR) é uma ferramenta capaz de fornecer resultados eficientes para moléculas orgânicas de diversos materiais. O estudo desenvolveu modelo preditivo com a espectroscopia NIR com Transformada de Fourier, para distinguir taninos em diferentes espécies florestais da Amazônia. Foram obtidas amostras de diferentes regiões do Estado do Amazonas/Brasil, testes para taninos e obtenção de espectros NIRS foram realizados. A montagem de matrizes de dados espectrais, versus analitos de interesse foram cruzados com os resultados das análises tradicionais. Um conjunto de calibração e validação foi construído para taninos condensados, taninos hidrolisáveis e amostras sem taninos. Ao final, avaliou-se o desempenho dos modelos de classificação quanto à sensibilidade, índice de identificação e erros. Em 63% das espécies estudadas, foi detectada a classe de tanino condensado, seguida de 34% para espécies que não continham tanino. A análise discriminante produziu agrupamentos com índice de sensibilidade de acerto >90%. O modelo desenvolvido pode ser aplicado em estudos de ecologia, silvicultura e quimiotaxonomia, com foco em compostos fenólicos como taninos. A metodologia proposta neste trabalho apresenta vantagens sobre os métodos de referência, destacando-se a menor necessidade de preparo das amostras, menor tempo de análise, não utiliza-se reagentes e consequentemente, não gera resíduos. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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