Avaluació de vitamines i antioxidants en aliments vegetals mitjançant tècniques HPLC-DAD i UPLC-MS/MS

El programa experimental s’ha portat a terme dins el marc de les activitats del projecte TRUEFOOD, finançat per la UE per als anys 2007-2010. L’objectiu principal d’aquesta activitat ha estat l’avaluació dels continguts en àcid ascòrbic (vitamina C), polifenols totals, àcids fenòlics i flavonoides en mostres de tomàquet i enciam, produïts sota diferents condicions de camp (producció ecològica i convencional). Per aconseguir els resultats s’han utilitzat mètodes analítics basats en tècniques de cromatografia líquida d’alta eficàcia (HPLC) i d’ultra-alta eficàcia (UHPLC) acoblades a sistemes de detecció de diode array (DAD) i espectrometria de masses (MSn). Per a l’àcid ascòrbic, s’ha desenvolupat un mètode ràpid que ha permès la determinació d’aquest compost en diferents matrius vegetals amb el mínim pretractament de les mostres, utilitzant una fase estacionària HILIC (Fluorinated Stationary Phase). Els mètodes desenvolupats d’anàlisi de compostos fenòlics han permès realitzar les anàlisi de forma ràpida, a fi de processar el màxim nombre de mostres per a obtenir resultats representatius. S’ha realitzat una completa caracterització dels extractes de tomàquet i enciam, ampliant el coneixement descrit en la bibliografia sobre la seva composició fenòlica. En el cas de l’enciam, s’ha identificat quatre compostos fenòlics que mai abans han estat descrits i quantificats en aquesta hortalissa. La definició, amb precisió, dels continguts en vitamina C i compostos fenòlics en les mostres analitzades ha permès comparar els efectes de diferents tècniques de cultiu sobre les característiques nutricionals dels vegetals objecte de l’estudi. Els mètodes d’anàlisi desenvolupats i els resultats derivats del projecte seran publicats properament en revistes científiques de reconegut prestigi.

Nutrimetabolomics fingerprinting to identify biomarkers of bread exposure in a free-living population from the PREDIMED study cohort

Bread is one of the most widely consumed foods. Its impact on human health is currently of special interest for researchers. We aimed to identify biomarkers of bread consumption by applying a nutrimetabolomic approach to a free-living population. An untargeted HPLC q-TOF-MS and multivariate analysis was applied to human urine from 155 subjects stratified by habitual bread consumption in three groups: non-consumers of bread (n = 56), white-bread consumers (n = 48) and whole-grain bread consumers (n = 51). The most differential metabolites (variable importance for projection ≥1.5) included compounds originating from cereal plant phytochemicals such as benzoxazinoids and alkylresorcinol metabolites, and compounds produced by gut microbiota (such as enterolactones, hydroxybenzoic and dihydroferulic acid metabolites). Pyrraline, riboflavin, 3-indolecarboxylic acid glucuronide, 2,8-dihydroxyquinoline glucuronide and N-α-acetylcitrulline were also tentatively identified. In order to combine multiple metabolites in a model to predict bread consumption, a stepwise logistic regression analysis was used. Receiver operating curves were constructed to evaluate the global performance of individual metabolites and their combination. The area under the curve values [AUC (95 % CI)] of combined models ranged from 77.8 % (69.1 86.4 %) to 93.7 % (89.4 98.1 %), whereas the AUC for the metabolites included in the models had weak values when they were evaluated individually: from 58.1 % (46.6 69.7 %) to 78.4 % (69.8 87.1 %). Our study showed that a daily bread intake significantly impacted on the urinary metabolome, despite being examined under uncontrolled free-living conditions. We further concluded that a combination of several biomarkers of exposure is better than a single biomarker for the predictive ability of discriminative analysis.

Nutrimetabolomics fingerprinting to identify biomarkers of bread exposure in a free-living population from the PREDIMED study cohort

Bread is one of the most widely consumed foods. Its impact on human health is currently of special interest for researchers. We aimed to identify biomarkers of bread consumption by applying a nutrimetabolomic approach to a free-living population. An untargeted HPLC q-TOF-MS and multivariate analysis was applied to human urine from 155 subjects stratified by habitual bread consumption in three groups: non-consumers of bread (n = 56), white-bread consumers (n = 48) and whole-grain bread consumers (n = 51). The most differential metabolites (variable importance for projection ≥1.5) included compounds originating from cereal plant phytochemicals such as benzoxazinoids and alkylresorcinol metabolites, and compounds produced by gut microbiota (such as enterolactones, hydroxybenzoic and dihydroferulic acid metabolites). Pyrraline, riboflavin, 3-indolecarboxylic acid glucuronide, 2,8-dihydroxyquinoline glucuronide and N-α-acetylcitrulline were also tentatively identified. In order to combine multiple metabolites in a model to predict bread consumption, a stepwise logistic regression analysis was used. Receiver operating curves were constructed to evaluate the global performance of individual metabolites and their combination. The area under the curve values [AUC (95 % CI)] of combined models ranged from 77.8 % (69.1 86.4 %) to 93.7 % (89.4 98.1 %), whereas the AUC for the metabolites included in the models had weak values when they were evaluated individually: from 58.1 % (46.6 69.7 %) to 78.4 % (69.8 87.1 %). Our study showed that a daily bread intake significantly impacted on the urinary metabolome, despite being examined under uncontrolled free-living conditions. We further concluded that a combination of several biomarkers of exposure is better than a single biomarker for the predictive ability of discriminative analysis.

Aspectos metabólicos y multivitamínicos del maíz

La deficiencia de vitamina A causa 2.2 millones de muertes al año. Por tanto, investigadores intentan elevar el contenido de β-caroteno y otros carotenoides en cereales mediante la ingeniería genética. Mi trabajo consistió en analizar carotenoides en maíz y callos de arroz transgénico con el fin de indentificar y cuantificar estos pigmentos y además analizar la ruta metabólica de los mismos. Por tal motivo, desarrollaré una técnica analítica por HPLC y UHPLC que me permitió separar la mezcla de carotenoides. Estas moléculas se detectaton utilizando un detector de arreglo de diodos y masas. Con éste último se probaron distintas técnicas de ionización (ESI, APCI y APPI) para encontrar la mejor técnica que ionizara carotenos y xantófilas. Además se hallaron transiciones para identificar a cada uno de los carotenoides. Para mostrar la confiabilidad del método analítico, realicé la validación del mismo y determiné factores importantes que influyen en el análisis de carotenoides, como por ejemplo, su estabilidad química. Para analizar la ruta metabólica de los carotenoides, se realizaron distintos experimentos, entre ellos, introducir distintas combinaciones de genes en el maíz y arroz que permitieran entender cuáles eran las enzimas importantes que permitían la acumulación de carotenoides. También se analizó la biosíntesis de carotenoides a distintas etapas del desarrollo de la semilla de maíz, desde los 15 días después de la polinización (DAP) hasta los 60 DAP y su estabilidad química a lo largo de todo este período. Finalmente, se profundizó en la identificación de nuevos carotenoides encontrados en las muestras, como los oxo-carotenoides (utilizados en la industria como colorantes). Para llevar acabo su identificación, se realizaron pruebas químicas, se determinaron sus espectros visibles y sus fragmentos por masas.