6.4 C
Brussel
Woensdag, 1, Februarie 2023

Wetenskaplikes bespeur tienduisende verskillende molekules in bier – 80% nog nie in chemiese databasisse beskryf nie

VRYWARING: Inligting en menings wat in die artikels weergegee word, is dié van diegene wat dit vermeld en dit is hul eie verantwoordelikheid. Publikasie in The European Times beteken nie outomaties onderskrywing van die siening nie, maar die reg om dit uit te druk.

Bierglasborrels – Wetenskaplikes bespeur tienduisende verskillende molekules in bier – 80% nog nie in chemiese databasisse beskryf nie

Studie het moderne hoë-resolusie-analise gebruik om enorme metaboliese kompleksiteit van bier te openbaar.

Die tradisie van bierbrou dateer terug na minstens 7000 vC en miskien selfs tot die uitvinding van landbou, in ag genome dat die meeste graan spontaan kan fermenteer as dit aan luggiste blootgestel word. Die kode van die Babiloniese koning Hammurabi (reël 1792 tot 1750 vC), wie se wette 108 tot 111 bierverkope reguleer, toon dat mense al millennia lank gretig was om die kwaliteit van bier deur wetgewing te beskerm. Byvoorbeeld, die Beierse 'Reinheitsgebot' ('Reinheitswet') van 1516, wat dikwels beskou word as die wêreld se oudste nog funksionele - met wysigings - voedselregulering, laat slegs gars, water en hop toe as bestanddele vir die brou van bier (met beslaglegging op die vate) as straf vir oortreding).

Nou, in 'n onlangse studie in Grense in Chemie, word die wetenskap van bier na 'n nuwe vlak geneem. Wetenskaplikes van Duitsland gebruik moderne analitiese metodes om die metaboliese kompleksiteit – tienduisende verskillende molekules – van kommersiële bier van regoor die wêreld te openbaar.

Enorme chemiese kompleksiteit

“Bier is 'n voorbeeld van enorme chemiese kompleksiteit. En danksy onlangse verbeterings in analitiese chemie, vergelykbaar in krag met die voortdurende revolusie in die tegnologie van videoskerms met steeds toenemende resolusie, kan ons hierdie kompleksiteit in ongekende detail openbaar. Vandag is dit maklik om klein variasies in chemie regdeur die voedselproduksieproses op te spoor, om kwaliteit te beveilig of om verborge vervalsings op te spoor,” het die ooreenstemmende skrywer prof Philippe Schmitt-Kopplin, hoof van die Omvattende Foodomics Platform by die Tegniese Universiteit van München en van die Analitiese gesê. BioGeoChemistry-navorsingseenheid by die Helmholtz-sentrum in München.

Schmitt-Kopplin en kollegas het twee kragtige metodes gebruik – direkte infusie Fourier-transformasie-siklotronresonansie-massaspektrometrie (DI-FTICR MS) en ultra-prestasie vloeistofchromatografie-kwadrupool tyd-van-vlug massaspektrometrie (UPLC-ToF-MS) – om die volledige reeks metaboliete in 467 soorte bier wat in die VSA, Latyns-Amerika gebrou word, Europa, Afrika en Oos-Asië. Dit sluit in biere, handwerk- en abdybiere, top-gegiste biere en gueuzes wat van gars gebrou is as die enigste bron van stysel vir fermentasie, of gars plus óf koring, rys en mielies (mielies).

Die metodes het komplementêre sterk punte. DI-FTICR-MS het direk die chemiese diversiteit oor alle biere onthul en chemiese formules vir die metabolietione daarin voorspel. Die skrywers het toe UPLC-ToF-MS op 'n subset van 100 bier gebruik om die resultate met resolusie op die moontlike isomere te ontleed. UPLC-ToF-MS gebruik chromatografie om eers ione met identiese massas te skei en fragmentasie van die massa-ione na dogterione, wat dit moontlik maak om die presiese molekulêre struktuur te voorspel.

Die skrywers het hierdie metaboliete in verband geplaas binne die 'chemiese ruimte', elk gekoppel aan een of meer ander deur 'n enkele reaksie, byvoorbeeld die byvoeging van 'n metoksie-, hidroksiel-, sulfaat- of suikergroep tot die molekulêre ruggraat, of om 'n onversadigde binding in 'n versadigde binding te verander. Dit het 'n rekonstruksie van 'n metabolietnetwerk opgelewer wat tot die finale produk gelei het, bestaande uit byna honderd stappe met 'n beginpunt in molekules van die oorspronklike graan, gesintetiseer uit die amino suur triptofaan. Hieruit afgelei is sekondêre metaboliete, uniek aan elke graan.

Kragtige metode vir gehaltebeheer

"Ons massaspektrometrie-metode, wat slegs 10 minute per monster neem, behoort baie kragtig te wees vir gehaltebeheer in die voedselindustrie en die basis te stel van nuwe molekulêre merkers en nie-geteikende metabolietprofiele wat nodig is vir voedselinspeksie," het Schmitt-Kopplin gesê.

Die skrywers het ongeveer 7700 ione met unieke massas en formules gevind, insluitend lipiede, peptiede, nukleotiede, fenole, organiese sure, fosfate en koolhidrate, waarvan ongeveer 80% nog nie in chemiese databasisse beskryf word nie. Omdat elke formule in sommige gevalle tot 25 verskillende molekulêre strukture kan dek, vertaal dit in tienduisende unieke metaboliete.

“Hier openbaar ons 'n enorme chemiese diversiteit oor bier, met tienduisende unieke molekules. Ons wys dat hierdie diversiteit sy oorsprong het in die verskeidenheid grondstowwe, verwerking en fermentasie. Die molekulêre kompleksiteit word dan versterk deur die sogenaamde 'Maillard-reaksie' tussen aminosure en suikers wat ook brood, vleissteaks en geroosterde malvalekker hul 'geroosterde' geur gee. Hierdie komplekse reaksienetwerk is 'n opwindende fokus van ons navorsing, gegewe die belangrikheid daarvan vir voedselkwaliteit, geur en ook die ontwikkeling van nuwe bioaktiewe molekules van belang vir gesondheid," het eerste skrywer Stefan Pieczonka, 'n PhD-student aan die Tegniese Universiteit van München, afgesluit. .

Verwysing: "On the Trail of the German Purity Law: Distinguishing the Metabolic Signatures of Wheat, Corn and Rice in Beer" deur Stefan A. Pieczonka, Sophia Paravicini, Michael Rychlik en Philippe Schmitt-Kopplin, 20 Julie 2021, Grense in Chemie.
DOI: 10.3389/fchem.2021.715372

- Advertensie -

Meer van die skrywer

- Advertensie -
- Advertensie -
- Advertensie -
- Advertensie - kol_img

Moet lees

Jongste artikels