Study of the Glycosylated Secondary Metabolites in Tea (Camellia Sinensis L.) Using UHPLC/Q-TOF/MS
Aplikace | 2017 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Glykozylace sekundárních metabolitů v rostlinách modifikuje jejich polaritu, chemickou stabilitu a biologickou aktivitu. V čaji se vyskytuje mnoho bioaktivních látek v glykozylované podobě, což může zlepšovat jejich antioxidační vlastnosti a zdravotní přínosy. Detailní mapování těchto modifikací je nezbytné pro pochopení mechanismů účinků čaje a optimalizaci pěstebních a výrobních postupů.
Cílem aplikace bylo představit nenamířený, modifikacím specifický metabolomický přístup založený na UHPLC/Q-TOF/MS pro komplexní sledování glykozylovaných sekundárních metabolitů v zeleném čaji. Studie zahrnovala zpracování směsi listů ze 14 odrůd čajovníku, aplikaci all-ions in-source CID s postupným zvyšováním kolizní energie a softwarové filtrování návratových vzorů neutrálních ztrát pro selektivní extrakci glykozylovaných iontů.
Pro přípravu vzorku byly listy 14 odrůd roztříděny, zpracovány dle postupu pro zelený čaj a extrahovány 60% methanolem. Analýza proběhla na UHPLC Agilent 1290 Infinity II se sloupcem ZORBAX Eclipse Plus C18 (2,1×100 mm, 1,8 µm) při 40 °C a gradientu 10–95 % methanolu ve 30 min. Detekce byla na Q-TOF Agilent 6540 s all-ions in-source CID (0–45 eV), pozitivní ESI, referenční ionty 121,0509 a 922,0098 m/z.
Bylo detekováno celkem 202 glykozylovaných metabolitů: 120 glukozidů/galaktosidů, 38 rhamnosidů, 21 rutinosidů a 23 primeverosidů. Z nich bylo 68 sloučenin putativně identifikováno proti vlastní PCDL, Metlin a HMDB, dalších 44 nových metabolitů bylo vysvětleno na základě charakteristických MS/MS fragmentů, jako příklad theanin-glukosid. Principiální komponentová analýza ukázala rozdělení 14 odrůd podle vzorců glykozylace a spojitost poměru galaktosylace/glukosylace s vhodností odrůd pro různé typy čaje.
Popisovaný workflow výrazně zvyšuje pokrytí glykozylovaných látek v rostlinných vzorcích a umožňuje objev a identifikaci nových bioaktivních metabolitů. Procedura je vhodná pro výzkum kvality čaje, selekci odrůd a monitorování výrobního procesu z hlediska obsahu bioaktivních složek.
Metodu lze rozšířit na další typy modifikací (acylace, metylace) a další rostlinné matice. Dále je perspektivní integrace s rozšířenými databázemi, automatizovaná annotace a propojení s biologickými aktivitami glykozylovaných metabolitů.
Nenamířený, modifikacím specifický UHPLC/Q-TOF/MS přístup umožnil detailní profilaci glykozylovaných sekundárních metabolitů v zeleném čaji, identifikoval přes 200 derivátů a odhalil variabilitu glykozylace mezi odrůdami. Metoda představuje efektivní nástroj pro další botanické a farmakologické aplikace.
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníMetabolomika
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Glykozylace sekundárních metabolitů v rostlinách modifikuje jejich polaritu, chemickou stabilitu a biologickou aktivitu. V čaji se vyskytuje mnoho bioaktivních látek v glykozylované podobě, což může zlepšovat jejich antioxidační vlastnosti a zdravotní přínosy. Detailní mapování těchto modifikací je nezbytné pro pochopení mechanismů účinků čaje a optimalizaci pěstebních a výrobních postupů.
Cíle a přehled studie
Cílem aplikace bylo představit nenamířený, modifikacím specifický metabolomický přístup založený na UHPLC/Q-TOF/MS pro komplexní sledování glykozylovaných sekundárních metabolitů v zeleném čaji. Studie zahrnovala zpracování směsi listů ze 14 odrůd čajovníku, aplikaci all-ions in-source CID s postupným zvyšováním kolizní energie a softwarové filtrování návratových vzorů neutrálních ztrát pro selektivní extrakci glykozylovaných iontů.
Použitá metodika a instrumentace
Pro přípravu vzorku byly listy 14 odrůd roztříděny, zpracovány dle postupu pro zelený čaj a extrahovány 60% methanolem. Analýza proběhla na UHPLC Agilent 1290 Infinity II se sloupcem ZORBAX Eclipse Plus C18 (2,1×100 mm, 1,8 µm) při 40 °C a gradientu 10–95 % methanolu ve 30 min. Detekce byla na Q-TOF Agilent 6540 s all-ions in-source CID (0–45 eV), pozitivní ESI, referenční ionty 121,0509 a 922,0098 m/z.
- UHPLC Agilent 1290 Infinity II
- ZORBAX Eclipse Plus C18 2,1×100 mm, 1,8 µm
- Q-TOF Agilent 6540 s Jet Stream ESI
- Scan TOF a cílené MS/MS ve více kolizních energiích
Hlavní výsledky a diskuse
Bylo detekováno celkem 202 glykozylovaných metabolitů: 120 glukozidů/galaktosidů, 38 rhamnosidů, 21 rutinosidů a 23 primeverosidů. Z nich bylo 68 sloučenin putativně identifikováno proti vlastní PCDL, Metlin a HMDB, dalších 44 nových metabolitů bylo vysvětleno na základě charakteristických MS/MS fragmentů, jako příklad theanin-glukosid. Principiální komponentová analýza ukázala rozdělení 14 odrůd podle vzorců glykozylace a spojitost poměru galaktosylace/glukosylace s vhodností odrůd pro různé typy čaje.
Přínosy a praktické využití metody
Popisovaný workflow výrazně zvyšuje pokrytí glykozylovaných látek v rostlinných vzorcích a umožňuje objev a identifikaci nových bioaktivních metabolitů. Procedura je vhodná pro výzkum kvality čaje, selekci odrůd a monitorování výrobního procesu z hlediska obsahu bioaktivních složek.
Budoucí trendy a možnosti využití
Metodu lze rozšířit na další typy modifikací (acylace, metylace) a další rostlinné matice. Dále je perspektivní integrace s rozšířenými databázemi, automatizovaná annotace a propojení s biologickými aktivitami glykozylovaných metabolitů.
Závěr
Nenamířený, modifikacím specifický UHPLC/Q-TOF/MS přístup umožnil detailní profilaci glykozylovaných sekundárních metabolitů v zeleném čaji, identifikoval přes 200 derivátů a odhalil variabilitu glykozylace mezi odrůdami. Metoda představuje efektivní nástroj pro další botanické a farmakologické aplikace.
Reference
- Dai W et al J Agric Food Chem 64 6783-6790 2016
- Croci DO et al Cell 156 744-758 2014
- Cheng J et al Plant Physiol 166 1044-1058 2014
- Cui L et al J Exp Bot 67 2285-2297 2016
- Huan T et al Anal Chem 87 10619-10626 2015
- Li L et al Anal Chem 85 3401-3408 2013
- Arbona V et al Int J Mol Sci 14 4885-4911 2013
- Dai W et al Anal Chem 86 9146-9153 2014
- Drewnowski A Gomez-Carneros C Am J Clin Nutr 72 1424-1435 2000
- Lv HP et al J Funct Foods 19 194-203 2015
- Dai W et al J Agric Food Chem 63 9869-9878 2015
- Tan J et al Food Res Int 79 106-113 2016
- Chen J et al Anal Chem 80 1280-1289 2008
- Mitchell J et al FASEB J 29 567.522 2015
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Dynamic Chemical and Flavor Changes in Black Tea During Fermentation
2016|Agilent Technologies|Aplikace
Dynamic Chemical and Flavor Changes in Black Tea During Fermentation A Nontarget Metabolomics Study Application Note Food Testing Authors Abstract Junfeng Tan, Weidong Dai, Haipeng Lv, Fermentation is one of the key steps to produce high-quality black tea, during Li…
Klíčová slova
tea, teacounts, countsfermentation, fermentationmetabolites, metabolitestheasinensin, theasinensinidentified, identifiedbitterness, bitternessentities, entitiesflavor, flavorwere, werechanges, changesblack, blackastringency, astringencyepigallocatechin, epigallocatechinduring
Study of the Metabolites and Flavor Characteristics in Different Subtypes of White Tea by Metabolomics Profiling
2019|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Food Testing & Agriculture Study of the Metabolites and Flavor Characteristics in Different Subtypes of White Tea by Metabolomics Profiling Authors Chen Yang, Weidong Dai, Junfeng Tan, and Zhi Lin Tea Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences,…
Klíčová slova
tea, teawhite, whiteprimeveroside, primeverosidemetabolites, metabolitesdifferential, differentialsubtypes, subtypestheasinensin, theasinensincatechins, catechinsglycosides, glycosidesflavor, flavormetabolomics, metabolomicstaste, tasteflavone, flavonedimeric, dimerictof
Novel structure-based profiling and annotation workflow—high-throughput analysis of flavonoids using the Thermo Scientific Orbitrap ID-X Tribrid MS
2018|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 65363 Novel structure-based profiling and annotation workflow—high-throughput analysis of flavonoids using the Thermo Scientific Orbitrap ID-X Tribrid MS Authors Reiko Kiyonami1, Iwao Sakane2, Seema Sharma1, Graeme McAlister1, Caroline Ding1 and Andreas Huhmer1 Thermo Fisher Scientific, ITO EN, LTD,…
Klíčová slova
flavonoid, flavonoidstructure, structuretree, treespectral, spectralfragment, fragmentcentroids, centroidsmsn, msnunknown, unknownannotation, annotationlibrary, librarymatch, matchcompound, compoundblazer, blazermzcloud, mzcloudflavonoids
Performance Comparison of Agilent 1290 Infinity Binary and Quaternary Systems as an MS Front-End
2014|Agilent Technologies|Aplikace
Identification of Structural Isomers of Methylated Flavonoids by UHPLC Coupled with High Resolution Q-TOF Mass Spectrometry Application Note Authors Abstract ChengYing Ma, Haipeng Lv, This application note details the development of a method for identiying flavonoids Xinzhong Zhang, Zongmao Chen,…
Klíčová slova
mea, meamethylated, methylatedkaempferol, kaempferolquercetin, quercetinanalogs, analogsflavonoids, flavonoidsomts, omtsdimethylated, dimethylatedmeb, mebrda, rdacharacteristic, characteristicisomers, isomerscscomt, cscomtcatalyzed, catalyzedmonomethylated