Identificación y cuantificación de metabolitos relevantes en muestras de miel mediante resonancia magnética nuclear y herramientas quimiométricas

MARTINEZ BILESIO, ANDRÉS R.; GARCÍA REIRIZ, ALEJANDRO G.; RASIA, RODOLFO M.; BURDISSO, PAULA

Santa Rosa, La Pampa

Congreso; 10 Congreso Argentino de Química Analítica; 2019

Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad Nacional de La Pampa

Argentina es el tercer productor mundial de miel, exportando el 95% de su producción. La provinciade Santa Fe es la segunda provincia productora y líder en exportaciones de miel a granel. Sinembargo, el 80% de las exportaciones tienen por destino mercados que, de acuerdo a ciertosparámetros analíticos, valorizan mieles en forma diferenciada, imponiendo nuevos desafíos a losacopiadores locales. En este trabajo se presenta una novedosa metodología para la identificacióny cuantificación de distintos metabolitos en muestras de miel. Para corroborar el procedimientopropuesto se estudiaron los azúcares D-Fructosa y D-Glucosa, que resultan relevantes desde elpunto de vista de la calidad nutricional y revisten interés en la determinación del valor comercial delos distintos lotes1. Se utilizaron 50 muestras de miel provenientes de diferentes regiones deArgentina. Se adquirieron los espectros unidimensionales de protones (1D1H) de todas ellas pormedio de resonancia magnética nuclear (RMN)2 empleando el espectrómetro Bruker Avance III de700 MHz. A continuación, el conjunto de todos los perfiles metabólicos obtenidos se condensó enuna única matriz de datos. La identificación de los metabolitos se efectuó mediante búsqueda endiferentes bases de datos, tales como ?Biological Magnetic Resonance Data Bank? (BMRB)3.Posteriormente, su cuantificación en las distintas muestras de miel se realizó utilizando el softwareBATMAN4. Dada la complejidad de las señales, no se obtuvieron resultados satisfactorios a partirde los parámetros espectroscópicos de cada metabolito (valores de desplazamiento químico,constante de acoplamiento e integración). Por lo tanto, la cuantificación se llevó a cabo empleando?moldes? o ?templados? de la señal espectroscópica del metabolito de interés, generados a partir dela descomposición bilineal de los espectros crudos adquiridos para todas las muestras. Dichadescomposición fue efectuada por Multivariate Curve Resolution - Alternating Least Square (MCRALS)5. Esta estrategia permitió generar ?moldes? no simulados que contemplaban las propiedades intrínsecas de la matriz de cada muestra. De este modo, se logró obtener un conjunto de concentraciones para los metabolitos analizados en las muestras de miel. Por lo expuestoanteriormente, a través de este trabajo se pudo demostrar que la estrategia propuesta desde elcampo de la Metabolómica resulta adecuada para el control y análisis de alimentos. Al mismotiempo, se logró desarrollar una novedosa metodología para la identificación y cuantificación demetabolitos en matrices complejas basada en RMN y en la utilización de herramientasquimiométricas.1 del Campo G, Zuriarrain J, Zuriarrain A, Berregi I. Food Chemistry, 196 (2016), 1031-1039.2 Spiteri M, Jamin E, Thomas F, Rebours A, Lees M, Rogers KM, Rutledge DN. Food Chemistry, 189 (2015), 60-66.3 Ulrich EL, Akutsu H, Doreleijers JF, Harano Y, Ioannidis YE, Lin J, Livny M, Mading S, Maziuk D, Miller Z, Nakatani E,Schulte CF, Tolmie DE, Wenger RK, Yao H, Markley JL. Nucleic Acids Research, 36 (2008), D402?D408.4 Hao J, Liebeke M, Astle W, De Iorio M, Bundy JG, Ebbels TMD. Nature Protocols, 9 (2014), 1416-1427.5 Jaumot J, de Juan A, Tauler R. Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, 140 (2015), 1-12.