Identification and characterization of anthocyanins present in banana bract of Indian origin

Význam tématu

Anthocyaniny patří mezi klíčové přírodní barviva odpovědná za široké spektrum červených, modrých a fialových odstínů v rostlinném světě. Jejich stabilní extrakce z dostupných biomateriálů slibuje udržitelnou alternativu k syntetickým barvivům v potravinářství, kosmetice či farmacii. Banana bract (peel banana) z banánovníku indického původu představuje nedoceněný zdroj těchto sloučenin, který by mohl optimalizovat využití odpadních částí plodin.

Cíle a přehled studie

Cílem práce bylo izolovat, identifikovat a charakterizovat hlavní anthokyaniny přítomné v banánových lístcích (brakteích) indického původu. Studie využila kombinaci extrakčních technik, chromatografické separace UHPLC a cílených hmotnostních skenů na trojitou kvadrupólovou LC/MS/MS platformě k přesnému určení strukturních derivátů.

Použitá metodika a instrumentace

Postup zahrnoval:

• Kyselinovou extrakci s 0,15% HCl v methanolu.
• Purifikaci na C18 SPE kazetě s následným elučním krokem methanolem s 0,01% HCl.
• UHPLC separaci na Phenomenex Luna C18(2) HST kolonce (50 × 3 mm, 2,5 μm) s gradientním mobilním fázím (0,1% TFA/voda vs. methanol).
• Detekci UV při 520 nm a hmotnostní analýzu na přístroji Nexera UHPLC spojeném s LCMS-8030 (ESI-MS/MS) v módech product ion, precursor ion a neutral loss scan.

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza odhalila devět hlavních iontů s m/z 449, 463, 465, 479, 493, 595, 609, 611, 625 a 639. Kombinace ztrát 162,2 Da (monohexosid) a 308,2 Da (rutinosid) potvrdila přítomnost monohexosidových a rutinosidových forem následujících aglykonů:

• Cyanidin
• Peonidin
• Delphinidin
• Petunidin
• Malvidin

Product ion spektra i precursor ion skeny dokázaly jednoznačnou identifikaci glykozidických vazeb na pozici 3-C. Rychlé skenovací rychlosti trojitého kvadrupólu umožnily vysokou citlivost bez nutnosti delší rozdělovací chromatografie.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí robustní, rychlé a vysoce selektivní stanovení anthocyaninů i v komplexních rostlinných matricích. Potenciální aplikace zahrnují kontrolu jakosti surovin, vývoj přírodních barviv pro potravinářství a kosmetiku a usnadnění šlechtitelských programů optimalizujících extrakci anthocyaninů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Budoucí výzkum se může zaměřit na:

• Optimalizaci procesů průmyslové extrakce a škálovatelnost SPE-UHPLC workflow.
• Využití vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie (HRMS) pro detailní strukturální analýzy.
• Studium stability, bioaktivity a interakce s potravinářskými či kosmetickými formulacemi.
• Integrované využití odpadních zbytků banánovníku k cirkulární ekonomice.

Závěr

Banánové brakteje indického původu představují bohatý a cenově dostupný zdroj monohexosidových a rutinosidových anthocyaninů založených na cyanidinu, peonidinu, delphinidinu, petunidinu a malvidinu. Zavedená UHPLC-MS/MS metoda poskytuje spolehlivý nástroj pro jejich analýzu a otevírá cestu k praktickému využití jako přírodního barviva.

Reference

[1] E. Alexandra Pazmiño-Durán et al., Food Chemistry, 73(3), 2001, 327–332.
[2] M. Monica Giusti, Luis E. Rodríguez-Saona et al., J. Agric. Food Chem., 47, 1999, 4657–4664.
[3] M. C. Lazzé, R. Pizzala et al., Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis, 535(1), 2003, 103–115.