Profiling of Japanese Green Tea Metabolites by GC-MS
Aplikace | 2010 | ShimadzuInstrumentace
Metabolomická analýza zeleného čaje pomocí plynové chromatografie spojené s hmotnostní spektrometrií (GC-MS) poskytuje detailní profil nízkomolekulárních složek, které ovlivňují chuť, aroma a kvalitu čaje. Tento přístup nachází uplatnění v hodnocení kvality potravin, výzkumu biomarkerů a kontrole výrobních procesů.
Cílem studie bylo profilovat metabolity listů devíti odrůd vysoce kvalitního japonského zeleného čaje, které byly ohodnoceny v soutěži, a vytvořit model predikce jejich konkurenčního umístění. Autoři aplikovali GC-MS analýzu a multivariační metody (PCA, PLS) pro identifikaci látek souvisejících s hodnocením.
Vzorky listů (30 mg) byly homogenizovány v kapalném dusíku a extrahovány směsí vody, methanolu a chloroformu s vnitřním standardem ribitolem. Následovala frakcionace, vysušení a derivatizace metyloxaminem a MSTFA. Profilování proběhlo na přístroji Shimadzu GCMS-QP2010 Plus s auto-injektorem AOC-20i+s a kolonkou Rtx-5MS (30 m × 0,25 mm × 0,25 µm). Prostřednictvím GCMSsolution a databází (Shimadzu Metabolites Spectral Database, NIST 2008) byly identifikovány a kvantifikovány sloučeniny. Multivariační analýzy (PCA, PLS) proběhly v softwaru SIMCA-P 11.0.
Analýza odhalila přibližně 100 detekovaných stop, z nichž 71 bylo identifikováno (cukry, aminokyseliny, organické kyseliny, kofein, theanin aj.). PCA score plot ukazuje jasné rozdělení vzorků podle umístění v soutěži. Vyšší hodnocení koreluje s vyšším obsahem glutaminu, arabinopyranózy a kofeinu, nižší umístění pak s vyššími hladinami sacharózy, theaninu, kyseliny chinové, fruktózy a glukózy. PLS model predikce hodnocení dosáhl vysoké výkonnosti (R2Y=0,9766, Q2=0,9721, RMSEE=2,39; RMSEP testovacího souboru=4,56).
Studie demonstrovala, že GC-MS spolu s multivariační analýzou dokáže odlišit a predikovat kvalitu japonského zeleného čaje na základě metabolického profilu. Navržený přístup nabízí praktický nástroj pro hodnocení a optimalizaci produkce čaje.
1. Fukusaki E. Possibilities and Technological Obstacles in Metabolomics. Biotechnology 2006, 84, 231–234.
2. Pongsuwan W., Fukusaki E., Bamba T., Yonetani T., Yamahara T., Kobayashi A. Prediction of Japanese Green Tea Ranking by Gas Chromatography/Mass Spectrometry-Based Hydrophilic Metabolite Fingerprinting. J. Agric. Food Chem. 2007, 55, 231–236.
GC/MSD, GC/SQ
ZaměřeníPotraviny a zemědělství, Metabolomika
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Metabolomická analýza zeleného čaje pomocí plynové chromatografie spojené s hmotnostní spektrometrií (GC-MS) poskytuje detailní profil nízkomolekulárních složek, které ovlivňují chuť, aroma a kvalitu čaje. Tento přístup nachází uplatnění v hodnocení kvality potravin, výzkumu biomarkerů a kontrole výrobních procesů.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo profilovat metabolity listů devíti odrůd vysoce kvalitního japonského zeleného čaje, které byly ohodnoceny v soutěži, a vytvořit model predikce jejich konkurenčního umístění. Autoři aplikovali GC-MS analýzu a multivariační metody (PCA, PLS) pro identifikaci látek souvisejících s hodnocením.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky listů (30 mg) byly homogenizovány v kapalném dusíku a extrahovány směsí vody, methanolu a chloroformu s vnitřním standardem ribitolem. Následovala frakcionace, vysušení a derivatizace metyloxaminem a MSTFA. Profilování proběhlo na přístroji Shimadzu GCMS-QP2010 Plus s auto-injektorem AOC-20i+s a kolonkou Rtx-5MS (30 m × 0,25 mm × 0,25 µm). Prostřednictvím GCMSsolution a databází (Shimadzu Metabolites Spectral Database, NIST 2008) byly identifikovány a kvantifikovány sloučeniny. Multivariační analýzy (PCA, PLS) proběhly v softwaru SIMCA-P 11.0.
Hlavní výsledky a diskuse
Analýza odhalila přibližně 100 detekovaných stop, z nichž 71 bylo identifikováno (cukry, aminokyseliny, organické kyseliny, kofein, theanin aj.). PCA score plot ukazuje jasné rozdělení vzorků podle umístění v soutěži. Vyšší hodnocení koreluje s vyšším obsahem glutaminu, arabinopyranózy a kofeinu, nižší umístění pak s vyššími hladinami sacharózy, theaninu, kyseliny chinové, fruktózy a glukózy. PLS model predikce hodnocení dosáhl vysoké výkonnosti (R2Y=0,9766, Q2=0,9721, RMSEE=2,39; RMSEP testovacího souboru=4,56).
Přínosy a praktické využití metody
- Urychlená a objektivní hodnocení kvality listů čaje.
- Možnost nasazení v potravinářské kontrole kvality a certifikaci.
- Otevření cesty k identifikaci klíčových metabolitických markerů v agroprodukci.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření databází o další fytochemikálie a izomery.
- Integrace GC-MS dat s dalšími „omics“ technikami (LC-MS, NMR) pro širší metabolomickou platformu.
- Nasazení strojového učení pro pokročilou predikci kvality a původu plantáží.
Závěr
Studie demonstrovala, že GC-MS spolu s multivariační analýzou dokáže odlišit a predikovat kvalitu japonského zeleného čaje na základě metabolického profilu. Navržený přístup nabízí praktický nástroj pro hodnocení a optimalizaci produkce čaje.
Reference
1. Fukusaki E. Possibilities and Technological Obstacles in Metabolomics. Biotechnology 2006, 84, 231–234.
2. Pongsuwan W., Fukusaki E., Bamba T., Yonetani T., Yamahara T., Kobayashi A. Prediction of Japanese Green Tea Ranking by Gas Chromatography/Mass Spectrometry-Based Hydrophilic Metabolite Fingerprinting. J. Agric. Food Chem. 2007, 55, 231–236.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Application of Metabolomics Techniques using LC/MS and GC/MS Profiling Analysis of Green Tea Leaves
|Shimadzu|Aplikace
LAAN-C-XX-E011 Lifescience Application Note No.10 (Lifescience) Application of Metabolomics Techniques using LC/MS and GC/MS Profiling Analysis of Green Tea Leaves T. OGURA, Y. SAKAMOTO 1. Introduction Metabolomics, or metabolome analysis, refers to the indepth analysis of metabolites in a biological…
Klíčová slova
tea, teagreen, greenleaves, leavesmetabolomics, metabolomicsmass, massranked, rankedanalysis, analysishigh, highprofiling, profilingmetabolites, metabolitesmetabolite, metabolitetechniques, techniquesrank, rankspeed, speedmetabolome
Comparison of Metabolites in Rice from Different Production Areas Using GC-MS/MS
2025|Shimadzu|Aplikace
GC-MS GCMS-TQ 8040 NX Statistical Analysis Software eMSTAT Solution Application News Comparison of Metabolites in Rice from Different Production Areas Using GC-MS/MS Hitomi Tsujihata, Yutaka Umakoshi, and Nanami Sakashita User Benefits eMSTAT Solution enables multivariate analysis of chromatogram data…
Klíčová slova
tms, tmskagawa, kagawaacid, aciddiscriminant, discriminantchiba, chibaemstat, emstatshiga, shigaibaraki, ibarakianalysis, analysismetabolites, metabolitesinquiry, inquirystatistical, statisticalcaproic, caproicmultivariate, multivariateoctanoic
Understanding Synthetic Biology using the Q Exactive GC Orbitrap GC-MS and a High Resolution Accurate Mass Metabolomics Library for Untargeted Metabolomics
2018|Thermo Fisher Scientific|Postery
Understanding Synthetic Biology using the Q Exactive GC Orbitrap GC-MS and a High Resolution Accurate Mass Metabolomics Library for Untargeted Metabolomics Cristian Cojocariu1, Maria Vinaxia2, Mark Dunstan2, Adrian J. Jervis2, Paul Silcock1 and Nicholas J. W. Rattray2 Fisher Scientific, Runcorn,…
Klíčová slova
metabolomics, metabolomicsinducer, inducerhram, hramorbitrap, orbitrapcontributed, contributeddiscoverer, discovererlibrary, libraryuntargeted, untargetedexactive, exactiveiptg, iptgcompound, compoundmetabolic, metabolicscientific, scientificmetabolites, metabolitesusing
Application for Plant Metabolome Analysis Using the GC/MS/MS Smart Metabolites Database
2016|Shimadzu|Aplikace
C146-E315 Application for Plant Metabolome Analysis Using the GC/MS/MS Smart Metabolites Database Technical Report Mami Okamoto1, Junko Takanobu1, Muneo Sato1, Satoshi Yamaki2, Yuji Sawada1, Masami Yokota Hirai1 A b s tra c t: The GC/MS/MS Smart Metabolites Database contains analytical…
Klíčová slova
tms, tmsacid, acidaric, aricsucci, succisucc, succnyl, nylmetabolites, metabolitesmrm, mrmsmart, smartpyruvic, pyruviccoa, coafumar, fumarisoci, isociociitric, ociitricogluttaric