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 představuje klíčový přístup pro objektivní hodnocení kvality potravin a nápojů díky komplexnímu mapování metabolitů. Umožňuje odhalit biochemické změny spojené s procesy stárnutí, oxidace či mikrobiální degradace, které nejsou vždy detekovatelné klasickými senzorickými analýzami. Tento obor nachází uplatnění v kontroly kvality, bezpečnosti potravin a vývoji funkčních složek.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem popsaného výzkumu bylo zkoumat charakteristiky zhoršování kvality alkoholických nápojů (japonské rýžové víno sake a bílé víno) při různých stresových skladovacích podmínkách. Studie využívá LC/MS/MS a multivariační statistiky (PCA, jednofaktorová ANOVA) k identifikaci hydrosolubilních metabolitů citlivých na poškození během přepravy a skladování.

Použitá metodika a instrumentace


Vzorky byly uchovávány ve čtyřech režimech:
  • A: 2 týdny v chladničce ve tmě
  • B: 2 týdny při pokojové teplotě a osvětlení
  • C: 2 týdny v chladu + 24 h zahřívání na 50 °C ve tmě
  • D: 2 týdny v chladu + 24 h třesení při pokojové teplotě ve tmě
Po odstředění a ředění byly analyzovány hydrosolubilní metabolity (aminokyseliny, organické kyseliny, nukleosidy a nukleotidy) standardní metodou ion-pairing free LC/MS/MS (Primary Metabolites Ver.2). Použitá instrumentace:
  • Nexera X2 HPLC s reverzní fází
  • LCMS-8060 (ESI v pozitivním i negativním módu, režim MRM)
  • Mobilní fáze: 0,1 % kyselina formiová ve vodě a acetonitrilu, gradientní eluce
  • Průtok 0,25 mL/min, objem injekce 3 µL
  • Optimální teploty zdroje a plynové toky dle výrobce

Hlavní výsledky a diskuse


PCA neprokázala zřetelné oddělení vzorků ve skupinách. ANOVA však odhalila, že vzorky vystavené světlu a pokojové teplotě (režim B) vykazují významné změny ve vybraných metabolitických markerech:
  • Metionin-sulfoxid: u všech třech nápojů výrazně zvýšená hladina v režimu B; indikátor oxidativní modifikace proteinu.
  • Kyselina močová: u sake pokles v režimu B, u bílého vína stabilita díky přidanému siřičitanu; marker antioxidační spotřeby.
  • Cystein: významný pokles pouze u sake č. 1 v režimu B; souvisí s tvorbou nežádoucího dimethyl trisulfidu (DMTS).
  • Tryptofan a kynurenin (bílé víno): snížení tryptofanu a zvýšení kynureninu v režimu B (a částečně C); odraz metabolismu přes kynureninovou dráhu.

Přínosy a praktické využití metody


Metabolomická analýza LC/MS/MS umožňuje:
  • Identifikovat citlivé markery oxidace a zhoršení kvality během transportu.
  • Zajistit kontrolu a validaci podmínek skladování u QA/QC laboratoří.
  • Predikovat trvanlivost a senzorické změny na základě biochemických dat.

Budoucí trendy a možnosti využití


Očekávané směry rozvoje:
  • Rozšíření na netargetované (untargeted) metabolomické přístupy pro objev nových markerů.
  • Integrace s výsledky senzorických panelů a strojového učení pro prediktivní modely kvality.
  • Aplikace na širší škálu potravin a nápojů včetně destilátů a fermentovaných produktů.

Závěr


Food metabolomika pomocí ion-pairing free LC/MS/MS prokázala schopnost odhalit klíčové biochemické změny v alkoholických nápojích pod vlivem světla a teploty. Studie identifikovala metionin-sulfoxid, kyselinu močovou, cystein, tryptofan a kynurenin jako významné markery oxidativních a degradačních procesů.

Reference


Žádné explicitní literární odkazy neuvedeny.

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