Determinació d'aminoàcids per LC-MS i les seues possibles aplicacions a sector de l'alimentació i la nutrició

Abstract

[CA] Les tècniques de laboratori per al control de la qualitat, la seguretat, la informació nutricional dels aliments i fins i tot resultats d'un seguiment dietètic, són necessàries per a millorar la tecnologia alimentària i poder avançar cap a una nutrició saludable. Els aminoàcids (AA), són compostos químics orgànics que presenten almenys un grup amino bàsic i un grup carboxil àcid i que exerceixen una funció metabòlica important com a precursors de proteïnes i altres biomolècules, fins i tot, si la biodisponibilitat d'aquestes sobrepassa els requeriments cel·lulars, poden emprar-se com a fonts d'energia. La reserva de AA prové de diferents fonts: dietètica, degradació de proteïnes, síntesi hepàtica (els AA no essencials) i la reserva de nitrogen làbil. Com l'organisme no pot emmagatzemar proteïnes, hi ha un recanvi continu de AA. El manteniment de l'homeòstasi aminoacídica ha demostrat jugar un paper important en la salut humana. Per això, establir eines per a la seua quantificació en matrius complexes ofereix la possibilitat d'aportar informació rellevant d'un aliment/dieta. Aquest treball es divideix en dues parts, una part experimental, que consisteix en la posada a punt d'una metodologia analítica per a la determinació de AA tant en mostres alimentàries com biològiques, i una part bibliogràfica. En aquesta segona part, es revisa les possibles aplicacions d'aquesta eina al sector alimentari i nutricional. Per a la part experimental, s'empra un dels mètodes més aplicat en química analítica: la cromatografia. El mètode emprat utilitza un cromatògraf de líquids acoblat a masses (LC-MS), amb fase estacionària d'interacció hidrofílica i un detector d'espectroscòpia de masses QTof. Es validen 12 AA i s'assagen dos complement alimentici comercialitzat, denominats Aminofit i FuturPro, la composició del qual és principalment, AA i vitamines. Finalment, mitjançant cerca bibliogràfica es demostra les oportunitats d'aplicació d'aquesta tècnica al camp de l'alimentació i la nutrició, com són: anàlisi i control de la qualitat dels aliments, denominacions d'origen, assajos d'absorció d'aliments i estudis nutricionals.

[ES] Las técnicas de laboratorio para el control de la calidad, la seguridad, la información nutricional de los alimentos e incluso resultados de un seguimiento dietético, son necesarias para mejorar la tecnología alimentaria y poder avanzar hacia una nutrición saludable. Los aminoácidos (AA), son compuestos químicos orgánicos que presentan al menos un grupo amino básico y un grupo carboxilo ácido y que ejercen una función metabólica importante como precursores de proteínas y otras biomoléculas, incluso, si la biodisponibilidad de éstas sobrepasa los requerimientos celulares, pueden emplearse como fuentes de energía. La reserva de AA proviene de diferentes fuentes: dietética, degradación de proteínas, síntesis hepática (los AA no esenciales) y la reserva de nitrógeno lábil. Como el organismo no puede almacenar proteínas, hay un recambio continuo de AA. El mantenimiento de la homeostasis aminoacídica ha demostrado jugar un papel importante en la salud humana. Por ello, establecer herramientas para su cuantificación en matrices complejas ofrece la posibilidad de aportar información relevante de un alimento/dieta. Este trabajo se divide en dos partes, una parte experimental, que consiste en la puesta a punto de una metodología analítica para la determinación de AA tanto en muestras alimentarias como biológicas, y una parte bibliográfica. En esta segunda parte, se revisa las posibles aplicaciones de esta herramienta al sector alimentario y nutricional. Para la parte experimental, se emplea uno de los métodos más aplicado en química analítica: la cromatografía. El método empleado utiliza un cromatógrafo de líquidos acoplado a masas (LC-MS), con fase estacionaria de interacción hidrofílica y un detector de espectroscopia de masas QTof. Se validan 17 AA y se ensaya un complemento alimentario comercializado, denominado Aminofit, cuya composición es principalmente, AA y vitaminas. Finalmente, mediante búsqueda bibliográfica se demuestra las oportunidades de aplicación de esta técnica al campo de la alimentación y la nutrición, como son: análisis y control de la calidad de los alimentos, denominaciones de origen, ensayos de absorción de alimentos y estudios nutricionales

[EN] Laboratory techniques for quality control, safety, nutritional information of foods and even dietary monitoring results are necessary to improve food technology and to move towards healthy nutrition. Amino acids (AA) are organic chemical compounds that have at least one basic amino group and one acidic carboxyl group. Moreover, AA play an important metabolic role as precursors of proteins and other biomolecules, and if their bioavailability exceeds cellular requirements, they can even be used as energy sources. The pool of AA comes from different sources: dietary, protein degradation, hepatic synthesis (non-essential AA) and the labile nitrogen pool. As the body cannot store proteins, there is a continuous turnover of AA. The maintenance of amino acid homeostasis has proved to play an important role in human health. Therefore, establishing tools for its quantification in complex matrices offers the possibility to provide relevant information of a food/diet. This work is divided into two parts: firstly an experimental part, which consists of the development of an analytical methodology for the determination of AA in both food and biological samples, and secondly a bibliographic part. In this second part, the possible applications of this tool to the food and nutrition sector are reviewed. For the experimental part, one of the most widely applied methods in analytical chemistry is used: chromatography. The method employed uses a liquid chromatograph coupled to masses (LC-MS), with a hydrophilic interaction stationary liquid phase and a QTof mass spectroscopy detector. Twelve AA are validated and a commercialised food supplement, called Aminofit -whose composition is mainly AA and vitamins- is tested. The opportunities for the application of this technique in the field of food and nutrition are demonstrated, such as: analysis and control of food quality, food origin determinations, food absorption tests and nutritional studies.