SPECIAČNÍ ANALÝZA SELENU V ODTUČNĚNÉM ŘEPKOVÉM ŠROTU
Vědecké články | 2014 | Chemické listyInstrumentace
Se je kriticky důležitý stopový prvek podílející se na syntéze thyroideálních hormonů, antioxidačních procesech a protirakovinových mechanismech. V regionech s nízkým obsahem selenu v půdě, jako je ČR, hrozí jeho nedostatek ve stravě lidí i hospodářských zvířat. Fortifikace potravního řetězce selenu pomáhá zvyšovat jeho příjem v biologicky dostupných formách. Abychom zajistili efektivní suplementaci, nestačí znát pouze celkový obsah, ale je třeba určit i jednotlivé chemické formy (specie) selenu, které se v organismech chovají odlišně.
Hlavním cílem bylo vyvinout a ověřit metodiku speciační analýzy selenu v odtučněném řepkovém šrotu (OŘŠ) vznikajícím po extrakci oleje z řepky fortifikované Na2SeO3. Metoda má sledovat distribuci Se mezi seleničitanem, selenanem a biologicky významnými selenoaminokyselinami (SeMet, SeCys2, MeSeCys). Studie navazuje na předchozí práce zaměřené na močové metabolity selenu.
Postupy:
Nástroje:
Optimalizace chromatografie:
Kalibrace a limity:
Analýza reálných vzorků:
Navržená metodika umožňuje spolehlivé stanovení forem selenu v komplexních rostlinných matricích. Znalost speciačního složení pomáhá optimalizovat fortifikační strategie v zemědělství a zajišťuje, že suplementovaný selen vstupuje do potravinového řetězce ve formách, které mají nejvyšší biologickou dostupnost.
Vyvinutá LC-ICP-MS metoda pro speciační analýzu selenu v odtučněném řepkovém šrotu byla úspěšně optimalizována a validována. Fortifikace řepky selenu vedla k významnému navýšení obsahu bioaktivních forem selenu, především selenomethioninu. Metodika přispívá k řízení fortifikace potravního řetězce a ke zlepšení nutriční kvality krmných a potravinářských produktů.
HPLC, ICP/MS, Speciační analýza
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobcePerkinElmer
Souhrn
Význam tématu
Se je kriticky důležitý stopový prvek podílející se na syntéze thyroideálních hormonů, antioxidačních procesech a protirakovinových mechanismech. V regionech s nízkým obsahem selenu v půdě, jako je ČR, hrozí jeho nedostatek ve stravě lidí i hospodářských zvířat. Fortifikace potravního řetězce selenu pomáhá zvyšovat jeho příjem v biologicky dostupných formách. Abychom zajistili efektivní suplementaci, nestačí znát pouze celkový obsah, ale je třeba určit i jednotlivé chemické formy (specie) selenu, které se v organismech chovají odlišně.
Cíle a přehled studie
Hlavním cílem bylo vyvinout a ověřit metodiku speciační analýzy selenu v odtučněném řepkovém šrotu (OŘŠ) vznikajícím po extrakci oleje z řepky fortifikované Na2SeO3. Metoda má sledovat distribuci Se mezi seleničitanem, selenanem a biologicky významnými selenoaminokyselinami (SeMet, SeCys2, MeSeCys). Studie navazuje na předchozí práce zaměřené na močové metabolity selenu.
Použitá metodika a instrumentace
Postupy:
- Rozklad pro celkový obsah selenu: mikrovlnná mineralizace v HNO3, stanovení ICP-MS.
- Speciační analýza: enzymatická hydrolýza proteasou XIV v pufru Tris-HCl (37 °C, 24 h), filtrace a separace RP-HPLC.
- Detekce: ICP-MS s DRC pro eliminaci interferencí, vnitřní standard Ge.
Nástroje:
- ICP-MS Elan DRC-e (PerkinElmer) s cyklonickým mlžným komorem a reakcním článkem DRC
- HPLC zástava Series 200 (PerkinElmer), kolona Purosphere Star-C18 (250 × 4,6 mm, 5 µm, Merck)
- Filtrace: nylonový filtr 0,45 µm
- pH-metr pH02 (Labio)
- Mikrovlnný mineralizátor Uniclever BMI-Z
Hlavní výsledky a diskuse
Optimalizace chromatografie:
- pH mobilní fáze 5 zajistilo nejlepší separaci Se(IV)/Se(VI).
- 1 % methanolu v eluentu zvýšilo citlivost ICP-MS při zachování stability plazmatu.
- Iontově párovací činidla (1-butansulfonan sodný, TMAH) zdvojnásobena pro vyšší citlivost.
Kalibrace a limity:
- Lineární rozsah 0–40 µg l–1 Se pro všechny formy.
- Meze detekce 0,08–0,13 µg l–1 Se, stanovitelnosti 0,25–0,43 µg l–1 Se.
- Možnost kvantifikovat všechny specii pomocí kalibrace Se(VI).
Analýza reálných vzorků:
- Fortifikace (50 g ha–1 Se) obou odrůd zvýšila obsah Se v OŘŠ šesti- až sedminásobně.
- V enzymatických extraktech fortifikovaných vzorků dominoval SeMet, dále Se(IV)+SeCys2 a MeSeCys; kontrolní vzorky měly podlimitní obsahy specií.
- Odlišný vliv fortifikace na olejnatost semen indikuje genetickou variabilitu mezi odrůdami Sitro a NK Oktans.
Přínosy a praktické využití metody
Navržená metodika umožňuje spolehlivé stanovení forem selenu v komplexních rostlinných matricích. Znalost speciačního složení pomáhá optimalizovat fortifikační strategie v zemědělství a zajišťuje, že suplementovaný selen vstupuje do potravinového řetězce ve formách, které mají nejvyšší biologickou dostupnost.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření aplikace na další krmné a potravinářské suroviny pro komplexní hodnocení biodostupnosti selenu.
- Integrace s ortogonálními separačními technikami (iontově výměnná chromatografie) pro lepší rozlišení formy Se(IV)/Se(VI).
- Sledování metabolitů selenu in vivo za podpory vyspělých MS technologií.
Závěr
Vyvinutá LC-ICP-MS metoda pro speciační analýzu selenu v odtučněném řepkovém šrotu byla úspěšně optimalizována a validována. Fortifikace řepky selenu vedla k významnému navýšení obsahu bioaktivních forem selenu, především selenomethioninu. Metodika přispívá k řízení fortifikace potravního řetězce a ke zlepšení nutriční kvality krmných a potravinářských produktů.
Reference
- Zima T., Tesař V., Mestek O., Němeček K.: Blood Purif. 17, 187 (1999).
- Irons R., Carlson B. A., Hatfield D. L., Davis C. D.: J. Nutr. 136, 1311 (2006).
- Kursa J., Herzig I., Trávníček J., Illek J., Kroupová V., Fuksová S.: Acta Vet. 79, 403 (2010).
- Ludvíková E., Pavlata L., Vyskočil M., Jahn P.: Acta Vet. 74, 369 (2005).
- Pavlata L., Illek J., Pechová A., Matějíček M.: Acta Vet. 71, 3 (2002).
- Střítecká H., Hlubik P., Nováková J.: Mediterr. J. Nutr. Metab. 2, 133 (2009).
- Kvíčala J., Zamrazil V., Němeček J., Jiránek J.: J. Radioanal. Nucl. Chem. 278, 537 (2008).
- Seppanen M. M., Kontturi J., Heras I. L., Madrid Y., Cámara C., Hartikainen H.: Plant Soil 337, 273 (2010).
- Bañuelos G. S., Mayland H. F.: Ecotoxicol. Environ. Saf. 46, 322 (2000).
- Feldmann J., Salaun P., Lombi E.: Environ. Chem. 6, 275 (2009).
- Sanz-Medel A.: Spectrochim. Acta, Part B 53, 197 (1998).
- Szpunar J., McSheehy S., Polec K., Vacchina V., Mounicou S., Rodriguez I., Lobinski R.: Spectrochim. Acta, Part B 55, 779 (2000).
- Michalke B.: Trends Anal. Chem. 21, 154 (2002).
- Cuderman P., Ozbolt L., Kreft I., Stibilj V.: Food Chem. 123, 941 (2010).
- Kotrebai M., Birringer M., Tyson F. J., Block E., Uden P. C.: Analyst 125, 71 (2000).
- Montes-Bayon M., Molet M. J. D., Gonzales E. B., Sanz-Medel A.: Talanta 68, 1287 (2006).
- Kahakachchi C., Boakye H. T., Uden P. C., Tyson J. F.: J. Chromatogr. A 1054, 303 (2004).
- Li H. F., Lombi E., Stroud J. L., McGrath S. P., Zhao F. J.: J. Agr. Food Chem. 58, 11837 (2010).
- Cuderman P., Kreft I., Germ M., Kovacevic M., Stibilj V.: J. Agr. Food Chem. 56, 9114 (2008).
- Pedrero Z., Encinar J. R., Madrid Y., Camara C.: J. Chromatogr. A 1139, 247 (2007).
- Smrkolj P., Stibilj V., Kreft I., Germ M.: Food Chem. 96, 675 (2006).
- Slekovec M., Goessler W.: Chem. Speciation Bioavailability 17, 63 (2005).
- Montes-Bayon M., LeDuc D. L., Terry N., Caruso J. A.: J. Anal. At. Spectrom. 17, 872 (2002).
- Eichler S., Mestek O.: Chem. Listy 105, 200 (2011).
- Bečka D.: Výsledky odrůd řepky ozimé - poloprovozní pokusy 2010/2011. ČZU, Praha 2011.
- Funk W., Dammann V., Donnevert G., Iannelli S.: Quality assurance in analytical chemistry: applications in environmental, food, and materials analysis, biotechnology, and medical engineering, 2. vyd. Wiley-VCH, Weinheim 2007.
- Anděl J.: Základy matematické statistiky, MatfyzPress, Praha 2011.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
VLIV PĚSTEBNÍCH PODMÍNEK NA SPECIACI SELENU V TKÁNÍCH ŘEPKY OLEJKY
2015|PerkinElmer|Vědecké články
Chem. Listy 109, 216222(2015) Soutěž mladých analytických chemiků VLIV PĚSTEBNÍCH PODMÍNEK NA SPECIACI SELENU V TKÁNÍCH ŘEPKY OLEJKY Pro člověka a zvířata jsou jedním z nejdůležitějších zdrojů výživy rostliny. Rostliny přijímají selen z půdy, vody nebo z atmosféry kořeny i…
Klíčová slova
selenu, selenusitro, sitrooktans, oktansspecií, speciíchemiků, chemikůsoutěž, soutěžmladých, mladýchcelkový, celkovýobsah, obsahcelkového, celkovéhospecie, specieobsahu, obsahuřepky, řepkypro, profortifikované
ANALÝZA ANORGANICKÝCH SPECIÍ SELENU S VYUŽITÍM HPLC A ICP/MS PRO SLEDOVÁNÍ MOBILITY SELENU V INŽENÝRSKÝCH BARIÉRÁCH JADERNÉHO ÚLOŽIŠTĚ
2012|PerkinElmer|Vědecké články
Chem. Listy 106, 189194(2012) Cena Merck rálů, nejhojněji zastoupených montmorillonitem. Zbývající část bentonitu se může značně lišit v mineralogickém složení, které odráží geochemické podmínky při jeho vzniku. Mezi typické přídavné minerály patří jiné jílové minerály, křemen, živec, sádrovec, vápenec a…
Klíčová slova
selenu, selenubentonitem, bentoniteminterakci, interakcicena, cenaspecií, speciímerck, merckcps, cpsbyla, bylainterakcí, interakcíinženýrských, inženýrskýchselenanu, selenanuseleničitanu, seleničitanuhse, hseúložiště, úložištěicp
SPECIACE ANORGANICKÉHO ARSENU V MATRICI ŽIVOČIŠNÉHO PŮVODU METODAMI SPE-HG-AAS A HPLC-ICP-MS
2012|PerkinElmer|Vědecké články
Chem. Listy 106, 10611066(2012) Laboratorní přístroje a postupy LABORATORNÍ PŘÍSTROJE A POSTUPY Koncentrace arsenu ve vodě je závislá na geochemickém prostředí. V přírodě bývá vyšší koncentrace arsenu v podzemních vodách, což je důsledek interakce vody s horninou. Přítomnost arsenu v…
Klíčová slova
arsenu, arsenuanorganického, anorganickéhoaas, aasicp, icpspe, sperybí, rybívýtěžnost, výtěžnostspecie, specielaboratorní, laboratornípostupy, postupypřístroje, přístrojepro, prohplc, hplctabulka, tabulkastandardu
SPECIAČNÍ ANALÝZA ARSENU ZALOŽENÁ NA GENEROVÁNÍ HYDRIDŮ
2020||Vědecké články
Chem. Listy 114, 374−381 (2020) Referát SPECIAČNÍ ANALÝZA ARSENU ZALOŽENÁ NA GENEROVÁNÍ HYDRIDŮ Článek je věnován 100. výročí založení Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy v Praze. spektrometrií s indukčně vázaným plazmatem (ICP-MS)5. Speciální důraz je kladen na popis aktuální metodiky. Stanislav…
Klíčová slova
arsenu, arsenuhydridů, hydridůreferát, referátgenerování, generováníspecií, speciítoxikologicky, toxikologickyspeciační, speciačníiasiii, iasiiipro, proselektivního, selektivníhostanovení, stanovenízávažných, závažnýchspecie, speciespektrometrie, spektrometriekoncentrace