Wide-Target Analysis of Yogurt Using Triple Quadrupole LC-MS/MS

Význam tématu

Metabolomika potravin představuje klíčový přístup k hodnocení kvality, funkčnosti a bezpečnosti potravin. V případě jogurtu umožňuje široká analýza primárních metabolitů identifikovat látky odpovědné za chuť, nutriční hodnotu či zdravotní přínosy a sledovat variabilitu mezi různými komerčními vzorky.

Cíle a přehled studie

Hlavním cílem bylo provést komplexní profilování primárních metabolitů v osmi komerčních jogurtech pomocí triple kvadrupólového LC-MS/MS. Studie porovnala dvě chromatografické metody (iontově párovací a neiontově párovací) za účelem maximalizace počtu detekovaných sloučenin a následně aplikovala multivariační analýzu pro odlišení vzorků.

Použitá metodika a instrumentace

Analytický workflow zahrnoval:

• Přípravu vzorku: lyofilizace jogurtu, extrakce směsí vody, methanolu a chloroformu, centrifugace, filtrace (MW 3000), koncentrování a rozpuštění v interním standardu.
• Chromatografii:
  • iontově párovací UHPLC na systému Nexera X3 s kolonou Mastro2 C18 (150 × 2,0 mm, 3 µm) a mobilními fázemi dipentylamin/acetát a methanol;
  • neiontově párovací UHPLC na Nexera X3 s kolonnou Shim-pack GIST PFPP (150 × 2,1 mm, 3 µm) a mobilními fázemi formiátové vody a acetonitrilu.
• Hmotnostní spektrometrie: LCMS-8060NX a LCMS-9030 (Shimadzu) v režimu MRM (ESI pozitivní/negativní), s teplotami DL 250 °C, HB 400 °C a vhodným prouděním plynů.
• Datová analýza: automatické zpracování špiček nástrojem Peakintelligence a multivariační vyhodnocení (PCA) pomocí Multi-omics Analysis Package.

Hlavní výsledky a diskuse

Simultánní aplikace obou chromatografických metod vedla k detekci přes 110 primárních metabolit:

• Iontově párovací metoda: detekováno 68–73 metabolitů zejména z glykolýzy a pentózového fosfátového cyklu.
• Neiontově párovací metoda: detekováno 81–88 metabolitů především aminokyselin, organických kyselin a nukleotidů.
• Multivariační analýza (PCA):
  • PC1 positive: UDP-glukóza, cytidin, thymidindifosfát aj.; negative: fenylmléčná kyselina, sukcinát, cystathionin aj.
  • PC2 positive: tyrosin, glutamát, FAD aj.; negative: threonin, alanin, glycin aj.
• Vizualizace plošných poměrů odhalila například vyšší zastoupení nukleotidů v jogurtech 2 a 6 a zvýšenou aktivitu cystein-metioninového metabolismu v jogurtech 3, 5, 7 a 8.

Přínosy a praktické využití metody

Optimalizovaný protokol nabízí rychlou a citlivou detekci širokého spektra primárních metabolitů, vhodnou pro hodnocení kvality a konsekvence výrobních šarží, screening funkcionality potravin a podporu výzkumu v potravinářské analytice.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření metodiky o další třídy látek (lipidy, sekundární metabolity), integrace vysokorychlostních datových přístupů a online monitorování výrobních procesů. Dále se otevírá prostor pro kombinaci s genomickými a proteomickými daty v rámci potravinové multi-omiky.

Závěr

Triple kvadrupólové LC-MS/MS ve spojení s metodickými balíčky Shimadzu poskytuje robustní a komplexní přístup k analýze primárních metabolitů v jogurtu. Multivariační vyhodnocení odhaluje významné rozdíly mezi komerčními vzorky a dokazuje potenciál této technologie pro potravinovou metabolomiku.

Reference

Bez uvedené literatury v původním textu