Analysis of Chiral Amino Acids within Fermented Beverages Utilizing a Column Switching System
Aplikace | 2017 | ShimadzuInstrumentace
Analýza chirálních aminokyselin v potravinách je klíčová pro pochopení jejich senzorických vlastností a biologické aktivity. D-aminokyseliny mohou ovlivnit chuť fermentovaných produktů a jejich přesné stanovení přispívá ke kvalitě a bezpečnosti potravin.
Cílem studie bylo vyvinout a demonstrovat vysoce selektivní a citlivou metodu pro simultánní stanovení D- a L-izomerů proteinogenních aminokyselin ve fermentovaných nápojích (černý ocet a jogurty). Pro separaci chirálních izomerů byl použit systém vysokotlakého přepínání mezi dvěma chiralními kolonami.
Vyvinutá metoda s využitím vysokotlakého přepínání chirálních kolon a ESI-MS umožňuje citlivé a vysoce selektivní stanovení D a L aminokyselin ve fermentovaných nápojích. Metoda je vhodná pro různé potravinářské aplikace a poskytuje hlubší vhled do chirálního profilu produktů.
Nakano Y., Konya Y., Taniguchi M., Fukusaki E. Journal of Bioscience and Bioengineering, 123, 134–138 (2016)
LC/MS
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Analýza chirálních aminokyselin v potravinách je klíčová pro pochopení jejich senzorických vlastností a biologické aktivity. D-aminokyseliny mohou ovlivnit chuť fermentovaných produktů a jejich přesné stanovení přispívá ke kvalitě a bezpečnosti potravin.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vyvinout a demonstrovat vysoce selektivní a citlivou metodu pro simultánní stanovení D- a L-izomerů proteinogenních aminokyselin ve fermentovaných nápojích (černý ocet a jogurty). Pro separaci chirálních izomerů byl použit systém vysokotlakého přepínání mezi dvěma chiralními kolonami.
Použitá metodika
- Předúprava vzorků: kapalná extrakce metanol–voda–chloroform, následná centrifugace při 10 000 rpm a 4 °C.
- Chromatografie: přepínání mezi kolonami CROWNPAK CR-I(+) a CR-I(−) (3 mm × 150 mm, 5 µm).
- Mobilní fáze: acetonitril/ethanol/voda/TFA v poměru 80/15/5/0,5, průtok 0,6 mL/min, teplota kolony 20 °C.
- Detekce: elektrosprayová ionizace v pozitivním módu (ESI+), skenování masového spektra pro kvantifikaci D/L poměrů.
Použitá instrumentace
- Vysokotlaký systému přepínacích ventilů pro kolony (Shimadzu FCV).
- LC: Shimadzu liquid chromatograph vybavený duálním chiralním systémem.
- MS detektor: Shimadzu ESI‐MS, ionizační napětí +4,0 kV, rozstřikový proud 3,0 L/min, sušící plyn 15,0 L/min, teplota interface 250 °C.
Hlavní výsledky a diskuse
- Černé octy: ve všech třech vzorcích byly detekovány D-aminokyseliny; nejvyšší D/L poměr vykázaly D-alanin a D-glutamin.
- Jogurty: výrazně vyšší obsah D-glutamové kyseliny (až 40× více než L-izomer) a dalších D-aminokyselin (D-arginin, D-serin).
- Srovnání: jogurtové nápoje obsahují širší spektrum D-aminokyselin než octy, což odráží odlišné fermentační procesy a mikrobiální biochemii.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlé a selektivní stanovení D/L aminokyselin v komplexních matricích.
- Minimalizovaná předúprava s vysokou reprodukovatelností výsledků.
- Uplatnění v potravinářském vývoji, kontrole kvality fermentovaných produktů a senzoru potravin.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření metody na další fermentované potraviny (sýry, sójové produkty).
- Integrace s vysokorozlišovacími mass‐spectrometry pro identifikaci neočekávaných D-izomerů.
- Monitoring dynamiky D/L poměrů během fermentace a bioprocesů v reálném čase.
Závěr
Vyvinutá metoda s využitím vysokotlakého přepínání chirálních kolon a ESI-MS umožňuje citlivé a vysoce selektivní stanovení D a L aminokyselin ve fermentovaných nápojích. Metoda je vhodná pro různé potravinářské aplikace a poskytuje hlubší vhled do chirálního profilu produktů.
Reference
Nakano Y., Konya Y., Taniguchi M., Fukusaki E. Journal of Bioscience and Bioengineering, 123, 134–138 (2016)
Podobná PDF
High-throughput comprehensive analysis of trace D- and L- amino acids using extra-facile chiral separation and column switching
2017|Shimadzu|Postery
PO-CON1749E High-throughput comprehensive analysis of trace D- and L- amino acids using extra-facile chiral separation and column switching ASMS 2017 ThP 424 Yuki Uno1; Toshikazu Minohata1; Jun Watanabe1; Hidetoshi Terada1, 2; Junko Iida1, 2; Yosuke Nakano3; Eiichiro Fukusaki2, 3 1…
Klíčová slova
vinegar, vinegaryogurt, yogurtthr, thrallo, allofacile, facilechiral, chiralamino, aminoacids, acidscrownpak, crownpakextra, extraswitching, switchingasn, asnile, ilearg, argcomprehensive
Chiral Amino Acid Analysis Using a Single Quadrupole Mass Spectrometer
2025|Shimadzu|Aplikace
Liquid Chromatograph Mass Spectrometer LCMS -2050 Application News Chiral Amino Acid Analysis Using a Single Quadrupole Mass Spectrometer Takanari Hattori and Yasuko Shibayama User Benefits Separation with a chiral column enables direct analysis of chiral amino acids without pretreatment…
Klíčová slova
vinegar, vinegarbeer, beeramino, aminoglu, glulactic, lacticbacteria, bacteriablack, blackarg, argacids, acidsser, serasp, aspasn, asnthr, thracid, acidile
Automated Precolumn Derivatization for the Enantioseparation of Amino Acids Using the Agilent 1290 Infinity II LC
2017|Agilent Technologies|Aplikace
Automated Precolumn Derivatization for the Enantioseparation of Amino Acids Using the Agilent 1290 Infinity II LC Application Note Food Testing & Agriculture Author Abstract Hiroki Kumagai High-resolution and highly sensitive enantioseparation of amino acids was Agilent Technologies Japan Ltd. performed…
Klíčová slova
enantioseparation, enantioseparationamino, aminoleu, leuasp, aspglu, gluile, ileser, seracids, acidsasn, asnala, alaval, valthr, thrtyr, tyrarg, arghis
Analysis of Amino Acids in Fermented Food and Drinks
|Shimadzu|Aplikace
SHIMADZU APPLICATION NEWS ● HIGH PERFORMANCE LIQUID CHROMATOGRAPHY No. LA190-E014A L292A Analysis of Amino Acids in Fermented Food and Drinks that uses o-phthalaldehyde (OPA) as the reaction reagent is particularly advantageous in sensitivity, selectivity, and operation simplicity. Thus this method…
Klíčová slova
ala, alaser, serlys, lysctruline, ctrulineanserine, anserinecarnosine, carnosinesar, sarcystathionine, cystathioninepro, protau, tauornithine, ornithinecys, cystrp, trpgln, glnasn