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Foodomics Platform for the Assay of Thiols in Wines with Fluorescence Derivatization and Ultra Performance Liquid Chromatography Mass Spectrometry Using Multivariate Statistical Analysis.

蛍光誘導体化によるワインのチオールの分析のためのFoodomicsプラットフォームと多変量解析を用いた非常にパフォーマンス液体クロマトグラフィ質量分析法。

Published date

2013-2-5

Journal

J Agric Food Chem. 2013;

Author

Koichi Inoue, Maiko Nishimura, Haruhito Tsutsui, Jun Zhe Min, Kenichiro Todoroki, Jean-Michel Kauffmann, Toshimasa Toyo'oka

Affiliation

Laboratory of Analytical and Bio-Analytical Chemistry, School of Pharmaceutical Sciences, University of Shizuoka , 52-1 Yada, Suruga-ku, Shizuoka 422-8526, Japan.

Abstract

The presence of specific volatile and aminothiols in wine is associated with quality, worth, price, and taste. The identification of specific thiol-containing compounds in various wines has been reported in many valuable and interesting works. In this study, a novel foodomics assay of thiol-containing compounds, such as free aminothiols and related conjugates, was developed using ultra performance liquid chromatography (UPLC) with fluorescence (FL) and electrospray (ESI) time-of-flight mass spectrometric (TOF/MS) detections. FL specific derivatization was applied along with multivariate statistical analysis. First, the optimal experimental conditions were studied using representative thiols, such as l-cysteine, N-acetyl-l-cysteine, cysteamine, and l-glutathione, and then the UPLC-FL derivatization and separation steps were fixed for the subsequent screening of unknown thiol-containing compounds. The screening assay consisted of monitoring the UPLC-TOF/MS peaks of unknown thiols, which decreased due to the derivatization as compared to the nonderivatized thiols. The principal component analysis of the UPLC-TOF/MS data could be well-differentiated and categorized into two groups. The orthogonal signal correction partial least-squares discriminant analysis, the so-called S-plot, showed that the quality differentiation is directly related to the decrease of native thiols and increase of derivatized thiols. With this strategy, the mass difference from the derivatization reagent (+m/z 198) could be utilized for the identification of these thiols using the FL peaks retention time and metabolomics-databases. The presence of l-glutathione in rice wine was for the first time reported on the basis of the available metabolomics-databases and standard matching. This novel concept based on foodomics could be applied in food analysis for the ready screening of specific functional compounds by exploiting the various derivatization modes available.

 

ワインの特異的揮発性のおよびアミノチオールの存在は、質、相当、価格と味覚と関係している。
さまざまなワインの特異的チオール含有合成物の同定は、多くの有益なおよび興味深い作品で報告された。
本研究、チオール含有合成物の新しいfoodomics分析、アミノチオールを解くようであるものと関連した抱合体において、蛍光(FL)とエレクトロスプレー(ESI)で非常にパフォーマンス液体クロマトグラフィ(UPLC)を開発され使用することは、飛行時間型の質量分析(TOF/MS)探知であった。
FLに特有の誘導体化は、多変量解析とともに適用された。
第一に、最適実験的な条件は代表的なチオール(例えばl-システイン、N-アセチル-l-システイン、システアミンとl-グルタチオン)を用いて検討された、そして、UPLC-FL誘導体化と分離ステップは未知のチオール含有合成物の以降のスクリーニングのために準備された。
スクリーニング分析は未知のチオールのUPLC-TOF/MSピークをモニターすることから成った。
そして、それは非誘導化チオールと比較すると誘導体化のため減少した。
UPLC-TOF/MSデータの主成分分析は、高分化型でありえて、2つの群に分類されることができた。
直角信号修正部分的な最小二乗法判別分析(いわゆるS-plot)は、良質な分化が天然チオールの減少と誘導化チオールの増加に直接関連があることを示した。
この戦略で、誘導体化被験者(+m/z 198)との大量の違いは、FLピーク滞留時間と代謝学-データベースを使用しているこれらのチオールの同定のために利用されることができた。
日本酒のl-グルタチオンの存在は、合っている利用できる代謝学-データベースと標準を基礎として初めて報告された。
foodomicsに基づくこの新しい概念は、利用可能なさまざまな誘導体化様式を利用することによって、特異的機能的な合成物の手早いスクリーニングのために、食品分析で適用されることができた。


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