Food Metabolomics Analysis of Deterioration Characteristics of Alcoholic Drinks Using LC/MS/MS

Aplikace | 2019 | ShimadzuInstrumentace
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
Zaměření
Potraviny a zemědělství, Metabolomika
Výrobce
Shimadzu

Význam tématu


Food metabolomika poskytuje komplexní pohled na složení potravin a nápojů na úrovni jednotlivých malých molekul. Díky schopnosti detekovat změny v metabolitech lze objektivně vyhodnotit kvalitu a sledovat procesy degradace během skladování a přepravy. U alkoholických nápojů, jako jsou sake a bílé víno, je důležité identifikovat rané znaky zhoršení, aby bylo možné optimalizovat podmínky distribuce a uchování charakteristických vlastností.

Cíle a přehled studie / článku


Hlavním cílem bylo zkoumat vliv různých stresových podmínek na profil hydrosolubilních metabolitů v komerčně dostupném sake (dvě odrůdy) a bílém víně. Pomocí zrychleného stárnutí podstoupily vzorky čtyři typy skladovacích podmínek a následně byly analyzovány LC/MS/MS metodou pro primární metabolity. Získaná data byla podrobena multivariační analýze (PCA) a univariačnímu testu (one-way ANOVA), aby se odhalily metabolity citlivé na degradaci.

Použitá metodika


Vzorky byly před zpracováním odstředěny a ředěny 100× ultrapure vodou. Pro zrychlené testování stárnutí byly definovány tyto podmínky:
  • A) 2 týdny v lednici chráněné před světlem
  • B) 2 týdny při pokojové teplotě vystavené světlu
  • C) 2 týdny v lednici následované 24 h při 50 °C
  • D) 2 týdny v lednici následované 24 h při pokojové teplotě za otřesů

Po přípravě byly vzorky analyzovány metodou LC/MS/MS pro simultánní sledování 97 hydrosolubilních metabolit v pozitivačním a negativačním módu. Statistická analýza byla provedena v softwaru Traverse MS.

Použitá instrumentace


HPLC systém: Nexera X2 s obrácenou fází, mobilní fáze A 0,1 % kyselina mravenčí ve vodě, B 0,1 % kyselina mravenčí v acetonitrilu, gradientní eluce, průtok 0,25 ml/min, injekce 3 µl.

MS detektor: LCMS-8060, ionizace ESI v pozitivním a negativním módu, MRM, dusík jako nebulizující plyn (3,0 l/min), sušící plyn (10,0 l/min), heating gas (10,0 l/min), rozhraní 300 °C, DL 250 °C, block heater 400 °C.

Hlavní výsledky a diskuse


PCA neprokázala zřetelné odlišení skladovacích podmínek. ANOVA ovšem identifikovala klíčové změny metabolitů především při podmínce B (pokojová teplota a světlo):
  • Methionin sulfoxid: signifikantní nárůst u všech testovaných nápojů – marker oxidačního poškození aminokyselin.
  • Kyselina močová: výrazný pokles u sake – oxiduje se jako silný antioxidant.
  • Cystein: pokles výhradně u sake bez přídavku pivovarského alkoholu – souvislost s tvorbou vůní nežádoucích sloučenin (dimethyl trisulfid).
  • Tryptofan a kynurenin: v bílem víně se tryptofan snižoval, kynurenin zvyšoval – indikace aktivace kynureninové dráhy oxidačního metabolismu.

Zjištěné metabolity mohou sloužit jako rané indikátory degradace kvality alkoholických nápojů během transportu a skladování.

Přínosy a praktické využití metody


Celkový přínos spočívá v objektivním stanovení oxidačních a degradačních markerů bez subjektivního hodnocení smysly. Metoda umožňuje:
  • Rychlou kontrolu kvality při příjmu a expedici.
  • Optimalizaci podmínek balení a skladování.
  • Monitorování dopadu narážek na kvalitu při přepravě.

Budoucí trendy a možnosti využití


Další rozvoj se zaměří na:
  • Integraci s dalšími omickými technologiemi (proteomika, lipidomika).
  • Automatizaci přípravy vzorků a high-throughput analýzu.
  • Implementaci pokročilých statistických a strojově učících metod.
  • Online monitorování kvality během reálné přepravy či prodeje.

Závěr


Studie prokázala, že LC/MS/MS-based food metabolomika je výkonným nástrojem pro detekci a kvantifikaci degradace alkoholických nápojů. Identifikované metabolity, jako methionin sulfoxid, cystein či produkty tryptofanového metabolismu, představují potenciální markery pro objektivní hodnocení kvality.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Food Metabolomics Analysis of Deterioration Characteristics of Alcoholic Drinks Using LC/MS/MS
Food Metabolomics Analysis of Deterioration Characteristics of Alcoholic Drinks Using LC/MS/MS
METABOLOMICS: Applications for Food Safety and Quality Control
Solutions for Flexible Work Styles LCMS Food Safety Applications