METABOLOMICS: Applications for Food Safety and Quality Control
Brožury a specifikace | | ShimadzuInstrumentace
Metabolomika představuje výkonný soubor analytických technik pro komplexní detekci a kvantifikaci nízkomolekulárních metabolitů v potravinách. V praxi umožňuje detailní hodnocení kvality, bezpečnosti a autenticity potravinových surovin a hotových výrobků. Díky schopnosti odhalit změny v reálném čase napomáhá optimalizovat výrobní procesy, sledovat čerstvost a původ produktů, zkoumat senzorické vlastnosti a vyvíjet funkční potraviny podporující zdraví spotřebitelů.
Text shrnuje tři hlavní aplikace potravinové metabolomiky:
Pro přípravu a analýzu vzorků byly využity následující postupy a přístroje:
Metabolomika umožňuje objektivní doplněk ke klasickým senzorickým testům a chemickým rozborům. Umožňuje:
V budoucnu se očekává:
Ukázky aplikací potravinové metabolomiky potvrzují její vysokou přidanou hodnotu pro kontrolu kvality, autenticity a bezpečnosti potravin. Moderní instrumentace Shimadzu ve spojení s pokročilými databázemi a analytickým softwarem nabízí spolehlivé a reprodukovatelné výsledky, které lze snadno integrovat do průmyslových procesů i výzkumu.
GC/MSD, GC/MS/MS, HeadSpace, GC/SQ, GC/QQQ, LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníPotraviny a zemědělství, Metabolomika
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Metabolomika představuje výkonný soubor analytických technik pro komplexní detekci a kvantifikaci nízkomolekulárních metabolitů v potravinách. V praxi umožňuje detailní hodnocení kvality, bezpečnosti a autenticity potravinových surovin a hotových výrobků. Díky schopnosti odhalit změny v reálném čase napomáhá optimalizovat výrobní procesy, sledovat čerstvost a původ produktů, zkoumat senzorické vlastnosti a vyvíjet funkční potraviny podporující zdraví spotřebitelů.
Cíle a přehled studie / článku
Text shrnuje tři hlavní aplikace potravinové metabolomiky:
- Analýzu aromatických sloučenin a dalších metabolitů v různých typech saké pro rozlišení kvality a reakce na zrání.
- Stanovení geografického původu chřestu na základě profilu vodou rozpustných metabolitů a vytvoření prediktivního modelu s přesností ~92 %.
- Vyhodnocení vlivu nepříznivých podmínek skladování (teplo, světlo, otřesy) na chemické složení saké a vína za pomoci LC-MS/MS a statistických analýz.
Použitá metodika a instrumentace
Pro přípravu a analýzu vzorků byly využity následující postupy a přístroje:
- Headspace GC-MS/MS (Shimadzu HS-20, GCMS-TQ) s náplní Tenax GR a kapilární kolony HP-INNOWax.
- Derivatisace metabolit pro GC-MS (Smart Metabolites Database™, BPX5 kolona) s MSTFA a methoxyaminem.
- LC-MS/MS (Nexera X2, LCMS-8060) pro hydrofobní i hydrofilní metabolity metodou MRM.
- Předzpracování dat: peak picking a pravidla detekce (LabSolutions Insight™).
- Vícedimenzionální analýzy: principal component analysis (PCA) v SIMCA-X a multivariační klasifikace (Random Forest).
Hlavní výsledky a diskuse
- Aroma sloučeniny v saké: celkem 86 identifikovaných komponent. PCA jasně rozlišila futsu-shu, junmai-shu a daiginjo-shu podle vzorců aromatických esterů, alkoholů a kyselin.
- GC-MS metabolity v saké: detekováno 149 derivatizovaných látek (aminokyseliny, organické kyseliny, cukry). PCA opět prokázala rozdělení vzorků podle typu saké.
- Geografický původ chřestu: měřeno 337 hydrofobních metabolitů, výběr 13 nejvýznamnějších markerů vedl k modelu Random Forest s průměrnou přesností 91,7 % a AUC 0,95.
- Deteriorace saké a vína: při simulovaném skladování při pokojové teplotě a osvětlení se výrazně měnily hladiny methionin sulfoxidu, cysteinu, kyseliny močové a poměr tryptofanu vs. kynureninu. Tyto biomarkery korelují s oxidačními procesy a senzorickým zhoršením kvality.
Přínosy a praktické využití metody
Metabolomika umožňuje objektivní doplněk ke klasickým senzorickým testům a chemickým rozborům. Umožňuje:
- Rychle rozlišit kvalitu, typ a původ potravin.
- Monitorovat dobu trvanlivosti a podmínky přepravy.
- Identifikovat klíčové složky ovlivňující aroma, chuť a nutriční hodnotu.
- Podpořit vývoj funkčních a bezpečných potravinových výrobků.
Budoucí trendy a možnosti využití
V budoucnu se očekává:
- Propojení metabolomiky s umělou inteligencí a strojovým učením pro robustnější predikce.
- Rozšíření databází metabolitů a standardizace metodik v potravinářském průmyslu.
- Integrace s genomikou, proteomikou a mikrobiomikou pro holistické porozumění procesu zrání a biodegradace.
- Vývoj rychlých on-line senzorických modulů pro kontinuální sledování kvality ve výrobě a logistice.
Závěr
Ukázky aplikací potravinové metabolomiky potvrzují její vysokou přidanou hodnotu pro kontrolu kvality, autenticity a bezpečnosti potravin. Moderní instrumentace Shimadzu ve spojení s pokročilými databázemi a analytickým softwarem nabízí spolehlivé a reprodukovatelné výsledky, které lze snadno integrovat do průmyslových procesů i výzkumu.
Reference
- NIST 14 Mass Spectral Library
- Smart Metabolites Database™
- LabSolutions Insight™ Software
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Science-Based Evaluation and Visualization of Sake Flavors and Providing this Information to Consumers
2023|Shimadzu|Technické články
C190-E302 Technical Report Science-Based Evaluation and Visualization of Sake Flavors and Providing this Information to Consumers Keiko Matsumoto1, 2, Kenichiro Wakayama3, Satomi Kunieda2, and Shinji Kawabata3 Ab stract: One of the appeals of Japanese sake is the wide variety of…
Klíčová slova
junmai, junmaikamikawa, kamikawagoryo, goryoginjo, ginjotokachi, tokachidaiginjo, daiginjosake, sakeyamahai, yamahaikoji, kojiaroma, aromatokubetsu, tokubetsuisoamyl, isoamylflavor, flavortaste, tastesuisei
Application Notebook - Solutions for Food Development
2018|Shimadzu|Příručky
C10G-E060 Solutions for Food Development Application Notebook First Edition: March, 2018 © Shimadzu Corporation, 2018 Solutions for Food Development Index Application Notebook Facile quantitation of fundamental components Simultaneous Analysis of Water-Soluble Vitamins by Newly Developed "Shim-pack MAqC-ODS I" Column Newly…
Klíčová slova
allo, alloacid, acidthr, thranalysis, analysisdiacetyl, diacetylnews, newsile, ileamino, aminoflowrate, flowrateolive, olivevinegar, vinegarcolumn, columnbeverages, beveragesflesh, fleshyogurt
Food Metabolomics Analysis of Deterioration Characteristics of Alcoholic Drinks Using LC/MS/MS
2019|Shimadzu|Aplikace
Application News No. C203 Liquid Chromatography Mass Spectrometry Food Metabolomics Analysis of Deterioration Characteristics of Alcoholic Drinks Using LC/MS/MS Recently, metabolomics technology has become a hot topic due to its ability to comprehensively analyze in vivo metabolites. Food metabolomics has…
Klíčová slova
kynurenine, kynureninewine, winetryptophan, tryptophananova, anovadeterioration, deteriorationwhite, whiteconditions, conditionsnews, newsanalysis, analysisstored, storedfood, fooddrinks, drinksalcoholic, alcoholicsamples, samplesacid
Food Metabolomics Analysis of Deterioration Characteristics of Alcoholic Drinks Using LC/MS/MS
2019|Shimadzu|Aplikace
Application News No. C203 Liquid Chromatography Mass Spectrometry Food Metabolomics Analysis of Deterioration Characteristics of Alcoholic Drinks Using LC/MS/MS Recently, metabolomics technology has become a hot topic due to its ability to comprehensively analyze in vivo metabolites. Food metabolomics has…
Klíčová slova
kynurenine, kynureninewine, winetryptophan, tryptophananova, anovadeterioration, deteriorationwhite, whiteconditions, conditionsnews, newsanalysis, analysisstored, storedfood, fooddrinks, drinksalcoholic, alcoholicsamples, samplesacid