Discrimination of Different Unifloral Honeys Using an Untargeted High-Definition Mass Spectrometry Metabolomic Workflow

Aplikace | 2017 | WatersInstrumentace
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
Zaměření
Potraviny a zemědělství, Metabolomika
Výrobce
Waters

Význam tématu


Med je často předmětem falšování přidáváním levnějších sladidel a nesprávným označením botanického původu. Takové praktiky ohrožují důvěru spotřebitelů a kvalitu trhu. Moderní metabolomické metody založené na UPLC-HDMS v kombinaci s pokročilou statistickou analýzou umožňují odhalovat unikátní biomarkery pro jednotlivé jednoflorální medy.

Cíle a přehled studie


Cílem studie bylo ověřit schopnost untargeted metabolomiky (UPLC-HDMS E) rozlišit medy z řepky, vřesu, pohanky a Manuky. Klíčové kandidáty na markery byly následně potvrzeny cílenou metodou UPLC-MS/MS.

Použitá metodika a instrumentace


Vzorky medu se pouze naředily metanolem s 1% kyselinou mravenčí, protřepaly, sonikovaly a odstředily. Analýza proběhla ve dvou krocích:
  • Untargeted UPLC-HDMS E ve dvojím ionizačním módu (ESI+ a ESI–) na systému ACQUITY UPLC I-Class se SYNAPT G2-Si HDMS. Data se zpracovala v MassLynx v4.1 a Progenesis QI s modulem EZinfo.
  • Cílená UPLC-MS/MS analýza přechodů leptosperinu v režimu MRM na přístroji Xevo TQ-S s TargetLynx XS.

Hlavní výsledky a diskuse


PCA a OPLS-DA modely z dat ESI– HDMS E jasně oddělily skupiny medů (řepka, vřes, pohanka, Manuka) a QC vzorky. Pomocí S-plotu byly vybrány nejvýznamnější markery, mezi něž patří methyl syringate, leptosin a leptosperin, které vykazují výrazné zvýšení v Manuka medech. Cílené MRM chromatogramy potvrdily selektivní přítomnost leptosperinu pouze v Manuka vzorcích.

Přínosy a praktické využití metody


Metabolomický přístup nabízí vysokou citlivost, selektivitu a komplexní pohled na složení medu. Lze jej nasadit v kontrolních laboratořích pro rychlou detekci falšování a ověření botanického původu komerčních i regulačních vzorků.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Rozšiřování a standardizace databází rostlinných metabolitů pro přesnější identifikaci.
  • Integrace iontové mobility k vylepšené separaci izomerů a zlepšení spektrální specificity.
  • Automatizované bioinformatické workflow propojené se strojovým učením pro predikci původu a detekci nových forem falšování.
  • Multiparametrická analýza kombinuje UPLC-HDMS s dalšími technikami (NMR, FT-IR) pro komplexní profilování vzorků.

Závěr


Studie prokázala, že kombinace UPLC-HDMS E a multivariační statistiky je efektivní pro rozlišení jednoflorálních medů a objev klíčových biomarkerů. Cílená MS/MS metoda potvrdila selektivitu markerů a podporuje jejich aplikaci v rutin­ních kontrolních protokolech.

Reference


  • Spink D., Moyer D. C. Defining the public health threat of food fraud. Journal of Food Science, 76(9): R157–R163, 2011.
  • European Commission. Coordinated control plan on honey, 2015.
  • Pita-Calvo C., Vázquez M. Analytical methods used in the quality control of honey. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 65:690–703, 2017.
  • Ministry for Primary Industries New Zealand. Manuka honey labeling guidance, 2014.
  • Spiteri M. et al. Combination of 1H NMR and chemometrics to discriminate Manuka honey from other floral types. Food Chemistry, 217:766–772, 2017.
  • Jandric S. et al. Assessment of fruit juice authenticity using UPLC–QToF MS: A metabolomics approach. Food Chemistry, 148:7–17, 2014.
  • Dai W. et al. Nontargeted UPLC-QToF MS uncovers effects of harvest season on tea metabolites. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 63:9869–9878, 2015.
  • Black C. et al. A comprehensive strategy to detect the fraudulent adulteration of herbs: The oregano approach. Food Chemistry, 210:551–557, 2016.
  • Jandric S. et al. Discrimination of honey of various floral and geographical origins using UPLC-QToF MS and multivariate data analysis. Food Control, 72:189–197, 2017.
  • Kato Y. et al. Authentication of Manuka honey by measuring leptosperin with methyl syringate. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 62(27):6400–6407, 2014.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

The ACQUITY RDa for Routine Food Profiling – Detecting the Unexpected in Honey
Essential Oil Metabolomic Profiling with HRMS and a Variety of Complementary Ionization Techniques - Allowing Discrimination  of Samples of Different Botanical Origin and Non-Conformity
METABOLOMICS APPROACHES   POWERFUL TOOLS FOR ANALYSING THE QUALITY OF RAW MATERIALS VETIVER ESSENTIAL OIL A CASE STUDY
APPLICATION NOTEBOOK - UNTARGETED METABOLOMICS  AND LIPIDOMICS