葡萄酒中氨基酸、有机酸、核酸类代谢产物为代表的67种成分检测方案(液质联用仪)

News岛津SHIMADZUhttp：//www.shimadzu.com.cn用户服务热线电话： 800-810-0439第一版发行行：2020年11月400-650-0439 ApplicationNews LC-MS No..C238 营养代谢组学使用三重四极杆质谱仪LCMSTM-8060NX分析葡萄酒(之2) 代谢组学是可以全面分析细胞活动产生的氨基酸、有机酸等低分子量代谢产物，并寻找代谢物与生理病理变化的相对关系的一门学科，是系统生物学的组成部分。在食品领域，该技术被应用于探索食品质量和营养价值(食品代谢组学)。 近年来，以啤酒为代表的无酒精饮料受到了广泛关注。为了获得与真正的啤酒更加接近的口感和风味，在改进制造方法的同时，对香气成分、呈味成分等进行成分分析的重要性与日俱增。在葡萄酒行业，人们对接近真葡萄酒的无酒精葡萄酒的关注度也不断提高，但同时假冒葡萄酒也被当成热点问题来看待。假冒葡萄酒是指在高档葡萄酒中掺杂廉价葡萄酒，或者只更换标签进行销售的葡萄酒。 在上一篇应用研究 No.C226中介绍了通过食品代谢组学来分析不同产地和不同葡萄品种的葡萄酒，用于评估葡萄酒的发酵过程以及和口感相关性的案例。本报告介绍使用高效液相色谱质谱联用仪(LC/MS/MS)，通过食品代谢组学来鉴别无酒精葡萄酒与葡萄酒的差异、高档葡萄酒(分级)与佐餐葡萄酒间差异的案例。 T. Hattori， Y. Yamada 样品·预处理 样品采用无酒精葡萄酒、高档葡萄酒、佐餐葡萄酒、高档葡萄酒与佐餐葡萄酒按50：50比例混合的葡萄萄。 预处理方法是，使用滤膜过滤葡萄酒后，用超纯水稀释100倍。稀释时，添加了2-巯基乙烷磺酸作为内标物质，浓度为1.0umol/L。 l分析条件 利用LC/MS/MS 初级代谢产物方法包(ver.2)中包含的MRM 离子对建立 LC/MS/MS 方法进行分析。在本分析方法中，可以对氨基酸、有机酸、核苷、核苷酸等的亲水性代谢产物共97种成分进行同时分析。表1所示为其液相及质谱分析条件。质谱仪使用的是LCMS-8060NX。LCMS-8060NX的IonFocusTM设备(图1)通过运送离子用的聚焦电极，可高效高选择性地仅将离子载入质谱系统，而同时可有效去除多余的中性粒子。因此，即使是禽畜类、或是食品等基质本底较为复杂的样品，也可兼顾分析的高灵敏和稳定性。详见应用研究 No. C226、C233。 [HPLC 的条件] (NexeraTM X3) 色谱柱 反相柱 流动相 A) 0.1%甲酸水溶液 B) 0.1%甲酸乙腈溶液 模式 梯度洗脱 流速 0.25 mL/min 进样量 3uL [MS的条件](LCMS-8060NX) 离子源 ESI(±) 探头位置 +3mm 模式 MRM 离子聚焦电压 ±2 kV 雾化气流量 3.0 L/min 干燥气流量 10.0 L/min 加热气流量 10.0 L/min DL温度 250°C 加热模块温度 400°℃ 接口温度 300°C 图1LCMS-8060NX 及 lonFocus 设备示意图 I代谢组学分析 通过 LC/MS/MS 分析，成功检测出以氨基酸、有机酸、核酸类代谢产物为代表的67种成分。根据各成分相对于内标物质的峰面积比，通过 Traverse MS TM 软件进行主成分分析。图2所示为得分图和载荷图。通过第1主成分轴可以区分无酒精葡萄酒和葡萄酒。无酒精葡萄酒中含有大量的精氨酸、脯氨酸、4-羟脯氨酸等的氨基酸和柠檬酸。据说葡萄酒中的脯氨酸呈现苦味和甜味。葡萄酒中含有大量的乳酸和琥珀酸。通过第2主成分轴可以区分高档葡萄酒和佐餐葡萄酒。混合了高档葡萄酒和佐餐葡萄酒的样品位于两种葡萄酒的载荷图的中间位置。 图2主成分分析结果(a)得分图、(b)载荷图 LCMS、Nexera、lonFocus 是岛津制作所株式会社在日本及其他国家的商标。Traverse MS 是 Life Fix 株式会社的商标。 图3所示为各葡萄酒中的乳酸和苹果酸的峰面积比。通常，在葡萄酒的发酵过程中，酒精发酵后会引起苹果酸乳酸发酵，通过乳酸菌的作用，果汁和葡萄酒中的苹果酸被分解为乳酸和二氧化碳。据说经苹果酸-乳酸发酵，葡萄酒的酸味会变得醇和。高档葡萄酒的乳酸比例大于苹果酸，表明得到了充分的苹果酸-乳酸发酵。另一方面，无酒精葡萄酒和佐餐葡萄酒的苹果酸比例大于乳酸，表明未进行充分的苹果酸-乳酸发酵。 图3乳酸和苹果酸的峰面积比 结论 综上所述，通过同时分析葡萄酒中的亲水性代谢产物，可以鉴别无酒精葡萄酒与葡萄酒的差异、高档葡萄酒与佐餐葡萄酒的差异。本分析方法对改进无酒精葡萄酒和区分假冒葡萄酒也是有效的。 代谢组学是可以全面分析细胞活动产生的氨基酸、有机酸等低分子量代谢产物，并寻找代谢物与生理病理变化的相对关系的研究方式，是系统生物学的组成部分。在食品领域，该技术被应用于探索食品质量和营养价值（食品代谢组学）。近年来，以啤酒为代表的无酒精饮料受到了广泛关注。为了获得与真正的啤酒更加接近的口感和风味，在改进制造方法的同时，对香气成分、呈味成分等进行成分分析的重要性与日俱增。在葡萄酒行业，人们对接近真葡萄酒的无酒精葡萄酒的关注度也不断提高，但同时假冒葡萄酒也被当成热点问题来看待。假冒葡萄酒是指在高档葡萄酒中掺杂廉价葡萄酒，或者只更换标签进行销售的葡萄酒。通过同时分析葡萄酒中的亲水性代谢产物，可以鉴别无酒精葡萄酒与葡萄酒的差异、高档葡萄酒与佐餐葡萄酒的差异。本分析方法对改进无酒精葡萄酒和区分假冒葡萄酒也是有效的。