Identification and Semiquantitation of Monoterpene Glycosides in Ripening Muscat of Alexandria Grapes

Význam tématu

Monoterpenové glykosidy představují zásobní formu aromatických monoterpenů významných pro květinové a ovocné tóny ve vínech. Jejich tok a přeměna během zrání hroznů ovlivňuje vůni a kvalitu výsledného vína, takže monitoring těchto látek je klíčový v praxi enologie a potravinářského průmyslu.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout kompletní workflow pro identifikaci a semikvantitativní stanovení monoterpenových glykosidů v odrůdě Muscat of Alexandria v různých fázích zrání. Práce využívá přesnou hmotnostní spektrometrii a softwarové nástroje Agilent pro neintenzivní analýzu a kvantifikaci bez komerčních standardů.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky hroznů procházely extrakcí monoterpenových glykosidů a následně se analyzovaly na systému Agilent 1290 Infinity UHPLC spojeném s 6530 Accurate-Mass Q-TOF LC/MS s Dual Jet Stream ESI v negativním režimu. Chromatografie probíhala na kolóně Poroshell 120 Phenyl Hexyl (2,1×150 mm, 2,7 µm) při lineárním gradientu acetonitril/voda s 0,1 % kyseliny octové. Mass spectrometr Mod. 6530 operoval v módu Single MS a auto MS/MS (m/z 100–1 700) se skenovací frekvencí 3 spektra/s. K identifikaci a kvantifikaci byly využity softwarové nástroje MassHunter Qualitative, PCDL Manager, Molecular Structure Correlator a Quantitative Analysis.

Hlavní výsledky a diskuse

Bylo identifikováno 18 monoterpenových glykosidů různých glykosidových homologů (hexózy, pentózy, deoxyhexózy, malonylované formy). Strukturní potvrzení proběhlo na základě collision-induced dissociation fragmentů porovnaných v MSC. U 15 z těchto látek byl pozorován statisticky významný nárůst relativní koncentrace po nástupu zrání (veraison), což naznačuje zvýšenou biosyntézu a akumulaci aromatických prekurzorů v této fázi.

Přínosy a praktické využití metody

Navržené řešení umožňuje stanovit monoterpenové glykosidy bez nutnosti komerčních referenčních standardů a bez derivatizace. Workflow nabízí rychlou a spolehlivou detekci prekurzorů aroma, vhodnou pro sledování fenologických změn ve vinicích, kontrolu kvality hroznů a optimalizaci procesů vinifikace.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření personalizovaných databází glykosidů, integrace s dalšími vysokorozlišovacími hmotnostními analyzátory a využití kombinace s genomickými daty rostlin. Metoda lze adaptovat pro analýzu aroma prekurzorů v jiných potravinářských matricích, farmaceutických extraktech či environmentálních vzorcích.

Závěr

Workflow založené na spojení UHPLC-ESI-Q-TOF MS a softwarových nástrojů Agilent poskytuje citlivý a efektivní přístup k analýze monoterpenových glykosidů v hroznech. Metoda prokázala schopnost identifikovat a semikvantifikovat zásadní aromatické prekurzory ve fázích zrání bez použití standardů a nabízí široké uplatnění v enologii a potravinářské chemii.

Reference

• Hjelmeland A., Zweigenbaum J., Ebeler S.E. Profiling Monoterpenol Glycoconjugation in Vitis vinifera cv. Muscat of Alexandria using High Resolution Mass Spectrometry. Analytica Chimica Acta, 2015, 887, 138–147.
• Flamini R. et al. Profiling of Grape Monoterpene Glycosides by UHPLC/QTOF. Journal of Mass Spectrometry, 2014, 49, 1214–1222.
• Parker M. et al. Contribution of Wine-Derived Monoterpene Glycosides to Retronasal Odour During Tasting. Food Chemistry, 2017, 232, 413–424.
• Dziadas A., Jelen H. Comparison of Enzymatic and Acid Hydrolysis of Bound Flavor Compounds in Model Systems and Grapes. Food Chemistry, 2016, 190, 412–418.
• Wilson B., Strauss C.R., Williams P.J. The Distribution of Free and Glycosidically-Bound Monoterpenes Among Skin, Juice, and Pulp Fractions of Some White Grape Varieties. American Journal of Enology and Viticulture, 1986, 37, 107–111.