Analysis of fatty acid content in rice by GC-MS/MS combined with metabolite database

Význam tématu

Analýza obsahu mastných kyselin v zrnech rýže je klíčová pro hodnocení senzorické kvality i nutričního profilu plodin. Obsah lipidů a jejich složení přímo ovlivňují chuť, aroma a strukturální vlastnosti vařeného zrna. Pro šlechtitele a potravinářský průmysl je proto spolehlivá a citlivá metoda určování jednotlivých mastných kyselin zásadní pro vývoj odrůd s optimalizovanými vlastnostmi.

Cíle a přehled studie

Cílem práce bylo vyvinout rychlou, přesnou a vysoce citlivou metodu pro stanovení 37 mastných kyselin v rýži využitím trojnásobného kvadrupólu GC-MS/MS ve spojení s databází Smart Metabolites. Studie podrobně popisuje přípravu vzorku, analytické podmínky i validaci metody v širokém koncentračním rozsahu a v reálných vzorcích rýže.

Použitá metodika

• Odběr 0,1 g mletého prášku zrn rýže.
• Derivace přidáním 3 ml 10 % roztoku acetylchloridu v methanolu a inkubace při 80 °C po dobu 2 h.
• Extrahování metylesterů mastných kyselin 3 ml n-hexanu a následné promytí 3 ml 6 % roztoku uhličitanu sodného.
• Centrifugace při 4 000 rpm po 10 minutách a odebrání organické fáze pro analýzu GC-MS/MS.

Použitá instrumentace

• Gas chromatography–tandem mass spectrometry: Shimadzu GCMS-TQ8040 NX.
• Chromatografická kolona: SH-Rt-2560 (100 m × 0,25 mm × 0,2 µm).
• Teplotní program kolony: 40 °C (2 min), rampou 4 °C/min do 240 °C, udržení 15 min.
• Injekční režim: split, port 250 °C, lineární rychlost 40 cm/s.
• Teplota rozhraní 230 °C, iontový zdroj 300 °C, MRM režim s argonem jako CID plynem.
• Softwarová podpora: Smart Metabolites Database pro rychlý screening a tvorbu MRM metod.

Hlavní výsledky a diskuse

• Kalibrační křivky pro 37 mastných kyselin v rozmezí 1–400 µg/l, korelační koeficienty vyšší než 0,999.
• Detekční limity od 0,01 do 9,47 µg/l podle jednotlivých sloučenin.
• Preciznost metody potvrzena RSD menší než 3,94 % při opakovaných vstupech 100 µg/l (n=6).
• Recovery test (3 mg/kg) vykázal průměrné zotavení 67–88 % a RSD pod 10 % u vybraných metylesterů.
• Reálné vzorky rýže: obsah metylpalmitátu cca 1216 mg/kg, metylstearátu 143 mg/kg, metyloleátu 2488 mg/kg a metyllinoleátu 3769 mg/kg.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí jednoduchou operaci, rychlou analýzu a vysokou citlivost, což je vhodné pro šlechtitele rostlin, potravinářské laboratoře i QA/QC oddělení. Precizní stanovení profilu mastných kyselin podporuje optimalizaci agronomických vlastností a nutričních hodnot rýže.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metody na další obiloviny a potraviny bohaté na lipidy.
• Integrace s více dimenzionální chromatografií (GC×GC) a vysokorozlišovací MS.
• Automatizace přípravy vzorků a vysokoprůchodové stanovení ve výrobních linkách.
• Propojení s metabolomickými studiemi pro komplexní hodnocení kvality plodin.

Závěr

Popsaná GC-MS/MS metoda s databází Smart Metabolites umožňuje spolehlivé stanovení 37 mastných kyselin v rýži s vynikající lineárností, citlivostí a přesností. Je připravena pro rutinní použití v oblasti výzkumu, šlechtění a potravinářské kontroly.