CHROMATOGRAFICKÉ STANOVENÍ BIOGENNÍCH AMINŮ V TRVANLIV ÝCH SALÁMECH BĚHEM FERMENTACE A SKLADOVÁNÍ

Význam tématu

Biogenní aminy vznikají v potravinách zejména mikrobiální dekarboxylací aminokyselin během fermentace a skladování. Při nízkých koncentracích podporují buněčné procesy, zatímco ve vysokých dávkách mohou vyvolat toxické reakce včetně migrén, kardiovaskulárních či gastrointestinálních příznaků. Monitorování jejich obsahu v masných výrobcích je proto klíčové pro zajištění bezpečnosti a kvality potravin.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo vyvinout a porovnat dvě chromatografické metody stanovení biogenních aminů v trvanlivých fermentovaných salámech: reverzní fázi HPLC s fluorescenční detekcí po derivatizaci o-ftaldialdehydem (OPA) a UV-VIS detekcí po derivatizaci dansylchloridem. Metody byly ověřeny z hlediska citlivosti, linearity, opakovatelnosti a návratnosti a aplikovány na sledování změn aminů během zrání a skladování salámu Herkules.

Použitá metodika a instrumentace

• Vzorky: Salám Herkules se starterovými kulturami Pediococcus pentosaceus a Staphylococcus carnosus; odběry během třítýdenního zrání a tříměsíčního skladování (vakuově i nebalené).
• Extraktace: Trojnásobná extrakce 5 % trichloroctovou kyselinou (TCA).
• Derivatizace:
  
  • OPA: 27 mg o-ftaldialdehydu, 2-sulfanylethanol, 0,4 M borátový pufr pH 9,5; reakce 2 min; fluorescenční detekce (λEx 330 nm, λEm 440 nm).
  • Dansylchlorid: 5 mg DCl v acetonu, uhličitan sodný; reakce 60 min při 40 °C; extrakce diethyletherem; UV-VIS detekce při 254 nm.
• HPLC přístroj: Agilent HP 1100 s vysokotlakou pumpou G1311A, odplyňovačem G1322A, autosamplerem G1313A, UV-VIS detektorem G1314A a fluorescenčním detektorem G1321A.
• Kolony: Zorbax Eclipse XDB C8 (150×4,6 mm, 5 µm) s předkolonou Meta Guard Inertsil C18 (30×4,6 mm, 5 µm).
• Eluce: Lineární gradient 100 mM acetátového pufru pH 5,8 a acetonitrilu při průtoku 0,6 ml·min⁻¹ (OPA) nebo voda/ACN při 0,8 ml·min⁻¹ (DCl).

Hlavní výsledky a diskuse

Kalibrace vykázaly lineární odezvu v rozsahu 0,3–58 ng injekce s koeficienty R² nad 0,999. Meze detekce se pohybovaly v jednotkách pikogramů. Opakovatelnost (RSD) metod byla do 3 % a návratnost činila 77–95 %. V salámu Herkules koncentrace tyraminu překročila 100 mg·kg⁻¹ již po dvou týdnech zrání a dosáhla až ~300 mg·kg⁻¹ ke konci procesu; obdobné výsledky prokázaly obě metody bez výrazných rozdílů mezi vakuově balenými a nebalenými vzorky.

Přínosy a praktické využití metody

• Obě HPLC metody poskytují vysokou citlivost, přesnost a linearitu pro stanovení biogenních aminů.
• Derivatizace OPA je rychlejší, jednodušší a vhodná pro plnou automatizaci.
• Derivatizace dansylchloridem umožňuje detekci sekundárních aminů (spermine, spermidine).
• Metody lze aplikovat v kontroly kvality masných výrobků a monitoringu fermentačních procesů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace HPLC s hmotnostní spektrometrií (LC–MS) pro zvýšenou selektivitu a spolehlivost.
• Miniaturizace a automatizace předběžné přípravy vzorků pro rychlé screeningové analýzy.
• On-line monitorování fermentačních procesů v průmyslových podmínkách.
• Rozšíření aplikace na další potravinářské matrice a environmentální vzorky.

Závěr

Porovnané metody HPLC s derivatizací OPA a dansylchloridem prokázaly vysokou citlivost, spolehlivost a reprodukovatelnost při stanovení biogenních aminů v fermentovaných masných výrobcích. OPA derivatizace je výhodná pro automatizaci, zatímco dansylchlorid je klíčový pro detekci sekundárních aminů. Sledování obsahu aminů potvrzuje jejich význam pro bezpečnost a kvalitu potravin.

Reference

1. Halasz A., Barath A., Simon-Sarkadi L., Holzapfel W.: Trends Food Sci. Technol. 5, 42 (1994).
2. Křížek M., Kalač P.: Czech J. Food Sci. 16, 151 (1998).
3. Bardócz S.: Eur. J. Clin. Nutr. 47, 683 (1993).
4. Silla-Santos M. H.: Internat. J. Food Microbiol. 29, 213 (1996).
5. Bardócz S., Duguid T. J., Brown D. S., Grant G., Pusztai A., White A., Ralph A.: Br. J. Nutr. 73, 819 (1995).
6. Harbone J. B.: Phytochemical Methods. Chapman and Hall, New York (1984).
7. Smith M. A., Davies P. J.: Modern Methods in Plant Analysis, High Performance Liquid Chromatography in Plant Science, New Series vol. 5. Springer-Verlag, New York (1987).
8. Smith T. A.: Alkaloids and Sulphur Compounds, Methods in Plant Biochemistry vol. 8. Academic Press, London (1993).
9. Smith M. A.: Biochemistry and Physiology of Polyamines in Plants. CRC Press, Boca Raton (1991).
10. Sun X. H., Yang X. R., Wang E. K.: J. Chromatogr. A 1005, 189 (2003).
11. Pineda R., Knapp A. D., Hoekstra J. C., Johnson D. C.: Anal. Chim. Acta 449, 111 (2001).
12. Seiler N. J.: J. Chromatogr. 143, 221 (1977).
13. Bardelmeijer H., Lingeman H., de Ruiter C., Underberg W. J. M.: J. Chromatogr. 807, 3 (1998).
14. Carei M., Mangia A., Musci M.: J. Chromatogr. 727, 153 (1996).
15. Fernandes J. O., Ferreira M. A.: J. Chromatogr. A 886, 183 (2000).
16. Lindroth P., Mopper K.: Anal. Chem. 51, 1667 (1979).
17. Moret S., Bortolomeazzi R., Lercker G.: J. Chromatogr. 591, 175 (1992).
18. Eerola S., Hinkkanen R., Lindfors E., Hirvi T.: J. AOAC Int. 76, 575 (1993).
19. Vale S. R., Gloria M. B.: J. AOAC Int. 80, 1006 (1997).
20. Hinkkanen R., Rajakylä E.: Proc. 4th Nordic Symp. Anal. Agric. Chem., Espo, Finland, September 1987, p. 128.