Food Metabolomics Evaluation of Japanese Rice Wine Types Using LC/MS/MS

Význam tématu

Metabolomika je moderní analytická disciplína umožňující komplexní profilování malých molekul v potravinách

Umožňuje objektivní hodnocení kvality potravin a nápojů oproti tradičním senzorickým metodám

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo porovnat metabolomické profily pěti typů japonského rýžového vína sake vyrobených stejným výrobcem

Ověřit vztahy mezi obsahem klíčových metabolitů a senzorickými vlastnostmi jednotlivých vzorků

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky a příprava:

• Pět typů speciálně označeného sake: junmai-daiginjoshu, junmai-daiginjoshu (origarami), junmaishu, junmaishu (origarami), junmaishu s odlišným kmenem kvasinek
• Centrifugace a ultrafiltrace supernatantu pro odstranění sedimentu a kalů

Analytická metoda:

• Volná iontová par LC/MS/MS pro simultánní stanovení 97 hydrofilních metabolit
• Chromatografie: gradientní eluce na reversed-phase sloupci s mobilními fázemi 0,1 % kyseliny mravenčí ve vodě a acetonitrilu
• Detekce v režimu MRM s ESI ionizací v pozitivním i negativním módu

Použitá instrumentace

• LCMS-8060 (Shimadzu) propojený s Nexera X2 HPLC
• Software SIMCA pro hlavní komponentovou analýzu

Hlavní výsledky a diskuse

• Hlavní komponentová analýza jasně rozlišila junmai-daiginjoshu a junmaishu i varianty origarami
• Junmaishu vykazovalo vyšší koncentrace aminokyselin (glutamová kyselina, leucin, treonin, isoleucin, serin) spojené s výraznějším umami
• Junmai-daiginjoshu s vyšším stupněm vyleštění rýže obsahovalo více organických kyselin (kyselina jablečná, pyrohroznová), což koresponduje s jemnějším a osvěžujícím profilem
• Vzorky origarami měly díky obsahu kvasnic a rýžových kalů zvýšenou hladinu aminokyselin
• Druhotné komponenty odhalily rozdíly mezi kmeny kvasinek: vyšší hladiny glutathionu, kyseliny citronové a mléčné u jedné varianty junmaishu

Přínosy a praktické využití metody

Analýza metabolomických profilů sake umožňuje:

• Objektivní rozlišování výrobních metod a parametrů surovin
• Predikci senzorických vlastností na základě kvantifikace konkrétních metabolitů
• Identifikaci funkčních složek, například antioxidantů a umami složek
• Podporu vývoje nových výrobních postupů pro cílené chuťové a nutriční vlastnosti

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace metabolomiky s dalšími omickými přístupy pro komplexní hodnocení kvality potravin
• Vývoj prediktivních modelů pro optimalizaci výrobních procesů a receptur
• Personalizovaná doporučení potravin a nápojů na základě individuálního metabolického profilu
• Využití výsledků v oblasti zdravotních přínosů a funkcionalizace potravin

Závěr

Metabolomika provedená metodou LC/MS/MS se ukázala jako efektivní nástroj pro diferencované hodnocení pěti typů sake na základě jejich chemických profilů
Rozdíly v obsahu aminokyselin a organických kyselin korelují se senzorickými vlastnostmi a umožňují vědecky podložené rozlišení výrobků

Reference

• Shimadzu Corporation LC/MS/MS Method Package for Primary Metabolites Ver. 2 dokumentace
• Sartorius Stedim Data Analytics AB SIMCA software uživatelská příručka