Ученые обнаружили в пиве десятки тысяч различных молекул, 80% из которых еще не описаны в химических базах данных
Отказ от ответственности: Информация и мнения, воспроизведенные в статье, принадлежат и являются ответственностью того, кто их представил. Факт публикации статьи в The European Times не означает автоматического одобрения той или иной точки зрения, но подразумевает право на ее выражение.
Другие работы автора.
Климатический кризис привел двоюродного брата Зазу из «Короля Льва» к местному вымиранию
Необычные микробы в очень твердом вулканическом озере показывают, как может существовать жизнь
В исследовании использовались самые современные аналитические методы высокого разрешения, чтобы раскрыть огромную метаболическую сложность пива.
Традиции пивоварения восходят по меньшей мере к 7000 году до нашей эры. Возможно, это даже сельскохозяйственное изобретение, поскольку большинство зерновых могут бродить естественным образом под воздействием дрожжей, находящихся в воздухе. Кодекс вавилонского царя Хаммурапи (правил в 1792-1750 гг. до н.э.) регулирует продажу пива в законах 108-111, что свидетельствует о том, что люди пытались защитить качество пива с помощью законодательства на протяжении тысяч лет. Например, баварский «Reinheitsgebot» («Закон о чистоте») от 1516 года, который часто считается самым старым в мире и действует до сих пор с изменениями для регулирования пищевых продуктов, разрешает использовать в качестве ингредиентов для пива только ячмень, воду и хмель (бочка конфискуется). (в качестве наказания за несоблюдение).
Теперь недавнее исследование Frontiers in Chemistry вывело науку о пиве на новый уровень. Используя самые современные методы анализа, немецкие ученые раскрывают метаболическую сложность (десятки тысяч различных молекул) коммерческих сортов пива со всего мира.
Очень сложная химия.
Пиво — пример очень сложного химического вещества. Благодаря последним достижениям в области аналитической химии, не уступающим лишь продолжающейся революции в технологии видеодисплеев все более высокого разрешения, его сложность может быть раскрыта в беспрецедентных деталях. Сегодня мы можем легко обнаружить микроскопические изменения химического состава на протяжении всего процесса производства продуктов питания, чтобы гарантировать качество или выявить скрытые фальсификации», — говорит ответственный автор, Филипп. Профессор Филипп Шмитт-Кёпплин, руководитель Интегрированной продовольственной платформы в Техническом университете Мюнхена и заведующий кафедрой аналитических исследований в области биогеохимии. В Центре Гельмгольца в Мюнхене.
Измерения метаболитов во всем ассортименте 467 сортов пива, сваренного в США, Латинской Америке, Европе, Африке и Восточной Азии. К ним относятся лагеры, ремесленное пиво, монастырское пиво, пиво верхового брожения, эли с ячменем в качестве единственного источника ферментированного крахмала или эли, изготовленные из ячменя и пшеницы, риса или кукурузы (маиса).
Эти методы имеют взаимодополняющие преимущества. DI-FTICR-MS непосредственно определил химическое разнообразие всех сортов пива и предсказал химические формулы их метаболических ионов. Затем авторы проанализировали полученные результаты с помощью UPLC-ToF-MS на подгруппе из 100 сортов пива для анализа потенциальных изомеров. UPLC-ToF-MS использует хроматографию для разделения ионов одинаковой массы и фрагментов массы на дочерние ионы. Это позволяет точно предсказывать молекулярные структуры.
Авторы поместили эти метаболиты в отношения «химического пространства», добавления метокси, гидрокси, сульфатных или сахарных групп к молекулярной основе и от ненасыщенных связей к насыщенным. Это привело к реконструкции метаболитной сети, ведущей к конечному продукту, состоящему примерно из 100 этапов, начиная с исходной молекулы злаков, синтезированной из аминогрупп. Триптофановая кислота. Из них образуются вторичные метаболиты, специфичные для каждого зерна.
Мощный метод контроля качества.
Масс-спектрометрия, занимающая всего 10 минут на образец, очень эффективна для контроля качества в пищевой промышленности и заложит основу для новых молекулярных маркеров и профилей нецелевых метаболитов, необходимых для контроля продуктов питания. -Коплин.
Авторы идентифицировали около 7700 ионов с уникальными массами и типами, включая липиды, пептиды, нуклеотиды, фенолы, органические кислоты, фосфаты и углеводы, из которых около 80% еще не внесены в химические базы данных. В некоторых случаях каждая формула может содержать до 25 различных молекулярных структур, что дает десятки тысяч уникальных метаболитов.
Здесь мы видим огромное химическое разнообразие в пиве — десятки тысяч уникальных молекул. Показано, что это разнообразие является результатом разнообразия сырья, переработки и ферментации. Молекулярная сложность усиливается благодаря так называемым «реакциям Майяра». между аминокислотами и сахарами, придавая хлебу, стейкам и жареным конфетам «печеный» вкус. Учитывая важность этой сложной сети реакций для качества и вкуса продуктов питания, это захватывающая область наших исследований. Разработка новых биоактивных молекул, представляющих интерес для здоровья», — заключает ведущий автор Стефан Печонка, аспирант Мюнхенского технического университета.
Цитирование: «Следы немецкого метода чистоты: различение метаболических свойств пшеницы, кукурузы и риса в пиве», Стефан А. Печонка, София Паравичини, Михаэль Рыхлик и Филипп Шмитт-Коплин, 20 июля 2021 года. Frontiers in Chemistry. doi: 10.3389/fchem.2021.715372
