Intelligent data acquisition for untargeted metabolomics of milk samples coupled with quantitative high-resolution accurate mass data collection

Význam tématu

Untargeted metabolomics mléka umožňuje identifikovat rozsáhlou škálu malých molekul, které ovlivňují nutriční hodnotu, bezpečnost potravin a kvalitu mléčných výrobků. Tento přístup je klíčový pro vývoj spolehlivých screeningových metod k ověřování původu a integrity mléka a mléčných alternativ.

Cíle a přehled studie / článku

Studie popisuje vývoj inteligentního datového akvizičního workflow pomocí AcquireX deep scan na Orbitrap Exploris 240 pro bezcílovou analýzu mléčných vzorků. Cílem je hluboké pokrytí metabolomu, zvýšení důvěry v anotaci sloučenin a identifikace markerů pro následné screeningové studie.

Použitá metodika a instrumentace

Pro extrakci metabolitů byl použit modifikovaný Folchův protokol (chloroform:methanol 2:1), včetně izotopově značených standardů adipové a asparagové kyseliny pro kontrolu kvality.

• UHPLC: Thermo Scientific Vanquish Horizon s kolonkou Hypersil GOLD C18 (2,1 × 150 mm, 1,9 µm), teplota 45 °C, autosampler 5 °C, injekce 2 µL.
• Mobilní fáze: (A) 0,1 % kyseliny mravenčí ve vodě, (B) 0,1 % kyseliny mravenčí v methanolu, gradient 0–15 min.
• MS: Thermo Scientific Orbitrap Exploris 240 s rozhraním ESI při střídání polarity, scan 70–800 m/z, rozlišení 120 000, Easy-IC kalibrace.
• Akviziční režim AcquireX deep scan: iterativní generování inkluzních a exkluzních seznamů pro maximalizaci MS/MS fragmentace relevantních sloučenin.

Hlavní výsledky a diskuse

AcquireX deep scan významně zvýšil podíl fragmentovaných analytů a omezil fragmentaci pozadí, což vedlo k bohatšímu souboru MS/MS dat.

• PCA analýza rozlišila bovinní mléko podle obsahu tuku a oddělila je od rostlinných alternativ (mandlové, ovocné, kokosové, sójové).
• Rostlinná mléka vykazovala vyšší hladiny aminokyselin (fenylalanin, isoleucin, leucin, valin, prolin), kdežto bovinní mléka měla vyšší množství organických kyselin (maleová, sukcinová, glukonová).
• Vybrané markery slouží pro následné cílené screeningové studie ke klasifikaci a autentizaci mléčných vzorků.

Přínosy a praktické využití metody

Navržený workflow nabízí robustní a reprodukovatelnou platformu pro hloubkovou analýzu metabolomu mléka. Může být využit v potravinářském průmyslu pro QA/QC, autentizaci surovin a ochranu spotřebitele před nekvalitními či falšovanými produkty.

Budoucí trendy a možnosti využití

Možnosti dalšího rozvoje:

• Integrace s high-throughput screeningem pro rutinní kontrolu mléčných výrobků.
• Rozšíření databází metabolitů a využití umělé inteligence pro zrychlenou anotaci.
• Aplikace workflow na jiné biologické matrixy a potravinové produkty.

Závěr

Byl vyvinut end-to-end inteligentní workflow pro bezcílovou metabolomiku mléka s vysokým metabolomickým pokrytím a spolehlivou anotací. Metoda podporuje screening a autentizaci vzorků, čímž přispívá ke zvýšení bezpečnosti potravin a ochraně spotřebitelů.

Reference

Žádné literární odkazy uvedeny.