METABOLOMICS: Applications for Food Safety and Quality Control

Význam tématu

Metabolomika je klíčová disciplína umožňující komplexní detekci a kvantitativní charakterizaci malých molekul vznikajících v potravinách během biologických a technologických procesů. V potravinářství nachází uplatnění při zajištění bezpečnosti, kontrole kvality, autentizaci původu a vývoji funkčních potravin podporujících zdraví.

Cíle a přehled studie / článku

Tento dokument vzorově ukazuje aplikace pokročilé potravinové metabolomiky podle řešení Shimadzu: analýzu aromatických látek a metabolitů v různých typech saku, stanovení geografického původu chřestu na základě profilů hydrofilních metabolitů a hodnocení změn v alkoholických nápojích za zrychlených podmínek stárnutí.

Použitá metodika a instrumentace

Pro realizaci experimentů byly použity tyto přístroje a přístupy:

• GC–MS s HS-20 headspace samplerem a GCMS-TQ pro analýzu aroma látek v saku (HS-Trap, víceinjekční režim).
• GC–MS/MS s MRM po derivatizaci (methoxyamin/pyridin, MSTFA) pro sledování 149 metabolitů v saku.
• GC–MS/MS ve spojení se Smart Metabolites Database™ a softwarem LabSolutions Insight pro detekci 337 hydrofilních metabolitů v chřestu.
• LC–MS/MS (Nexera X2 + LCMS-8060) v režimu MRM pro simultánní analýzu 97 hydrofilních primárních metabolitů v alkoholických nápojích.

Hlavní výsledky a diskuse

Klíčová zjištění z aplikací:

• Analýza aroma v saku: identifikováno až 86 vůňových sloučenin a 149 metabolitů; PCA výrazně rozlišila futsu-shu, junmai-shu a daiginjo-shu podle profilů látek.
• Autentizace chřestu: na 106 vzorcích chřestu s 337 měřenými metabolity dosáhl Random Forest model přesnosti ~91,7 % při určování domácího či zahraničního původu.
• Deteriorace alkoholických nápojů: zrychlené testy odhalily signifikantní změny v hladinách methionin-sulfoxidu, cysteinu a kyseliny močové a metabolickou aktivaci tryptofan–kynureninového přechodu spojenou se senzorickými změnami.

Přínosy a praktické využití metody

Metabolomická analýza poskytuje objektivní a vysoce propustné nástroje pro kontrolu jakosti, autentifikaci, monitorování skladovacích podmínek a vývoj nových funkčních potravin či nápojů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšíření rozsáhlých metabolomických databází, pokročilých AI-analytických platforem, miniaturizovaných a přenosných přístrojů pro on-site měření a synergické propojení metabolomiky s genomikou i proteomikou pro komplexní charakterizaci potravin.

Závěr

Příkladové studie dokazují, že kombinace špičkové instrumentace GC–MS, GC–MS/MS a LC–MS/MS se softwarovými nástroji a databázemi Shimadzu umožňuje spolehlivou kontrolu kvality, autentizaci původu i předpověď stavu potravin a nápojů.

Reference

• V textu nebyly uvedeny žádné literární zdroje.