CamSep 3 S

31.03.2017 Views

ZASTOSOWANIE CHROMATOGRAFII W ANALIZIE STRUKTURY O-POLISACHARYDÓW BAKTERII PECTOBACTERIUM ATROSPETICUM Małgorzata CZERWICKA * , Jolanta KUMIRSKA, Jerzy GAJDUS, Anna BYCHOWSKA, Kinga MARSZEWSKA, Jadwiga WIŚNIEWSKA, Piotr STEPNOWSKI, Zbigniew KACZYŃSKI /sączenie molekularne, chromatografia gazowa/ Wydział Chemii, Uniwersytet Gdański, ul. Sobieskiego 18/19, 80-952 Gdańsk *e-mail: margo@chem.univ.gda.pl Bakterie należące do rodzaju Pectobacterium atakują ważne z gospodarczego punktu widzenia gatunki roślin takie jak: ziemniaki, trzcina cukrowa, marchew, pomidory, ananasy oraz niektóre rośliny ozdobne. Bakterie gatunku Pectobacterium atrosepticum związane są głównie z infekcjami ziemniaków. Powodują one więdnięcie i żółknięcie całej rośliny bądź tylko podstawy łodygi tzw. czarna nóżka, a także gnicie sadzeniaków podczas ich przechowywania. Gatunek Pectobacterium atrosepticum po raz pierwszy został opisany w 1902 roku przez van Hall’a jako Bacillus atrosepticus. W literaturze najdłużej był opisywany jako podgatunek Erwinia carotovora subsp. atroseptica. Już w 1945 roku zaproponowano zaklasyfikowanie tych pektynolitycznych Gram-ujemnych bakterii do nowego rodzaju Pectobacterium. Propozycja ta jednak została zaakceptowana dopiero pod koniec lat 90-tych ubiegłego wieku. Trudności z identyfikacją i klasyfikacją baterii rodzaju Pectobacterium, świadczą o występowaniu w tej grupie dużej heterogenności, a obowiązujący w tej chwili podział taksonomiczny z całą pewnością nie jest ostateczny. W diagnostyce oraz identyfikacji gatunków i podgatunków bakterii rodzaju Pectobacterium nie wykorzystano dotychczas pełnej struktury antygenów O-polisacharydowych. Określenie struktury pierwszorzędowej powtarzalnych jednostek polisacharydowych antygenów bakteryjnych jest procesem praco- i czasochłonnym, w którym istotną rolę odgrywają techniki chromatograficzne. Z trzech wybranych szczepów bakteryjnych (Pectobacterium atrosepticum SCRI 1039, Pectobacterium atrosepticum SCRI 1043, Pectobacterium atrosepticum SCRI 1055) wyodrębniono i oczyszczono O-polisacharydy (OPS-y). W tym celu wykonano ekstrakcję suchej masy bakteryjnej z zastosowaniem różnych metod (np. w układzie fenol-woda, fenol-chloroform-eter naftowy), usunięto kwasy nukleinowe, wyizolowano lipopolisacharydy, które następnie poddano hydrolizie i po usunięciu lipidu A wydzielono frakcje polisacharydowe z zastosowaniem metody sączenia molekularnego (GPC - gel permeation chromatography). Następnie zidentyfikowano wchodzące w skład OPS-ów reszty cukrowe, określono konfiguracje anomerycznych atomów węgla, wielkości pierścieni cukrowych, przynależność do szeregu konfiguracyjnego D lub L, sposób i kolejność powiązania reszt cukrowych oraz rodzaj i miejsce występowania podstawników niecukrowych. W tym celu skorzystano z klasycznych metod chemicznych takich jak: analiza cukrowa, analiza metylacyjna (metody: Ciukanu-Kerek’a i Hakomori), reakcja z optycznie czynnym (S)-(+)-butan-2- olem, de-O-acetylacja. Uzyskane w wyniku powyższych reakcji chemicznych produkty poddano analizie jakościowej i ilościowej z wykorzystaniem techniki chromatografii gazowej oraz chromatografii gazowej połączonej ze spektrometrią mas. Dla otrzymanych O-polisacharydów wykonano pełną interpretację zarówno widm jednowymiarowych 1 H i 13 C NMR, jak i dwuwymiarowych homokorelacyjnych COSY, TOCSY, NOESY oraz heterokorelacyjnych: HSQC, HMBC i HMQC-TOCSY. Wyniki uzyskane metodami chemicznymi oraz analiza kompletu widm NMR były podstawą do określenia I-rzędowej struktury wszystkich wyodrębnionych antygenów powierzchniowych. 49

METODYKA ROZDZIELANIA, IDENTYFIKACJI I OZNACZANIA KUMARYNY W NAPOJACH ALKOHOLOWYCH ORAZ MACERATACH Z TURÓWKI WONNEJ - WYKORZYSTANIE ODWRÓCONYCH UKŁADÓW FAZ, DETEKCJI UV/DAD I PRZEPŁYWU ZWROTNEGO W KOLUMNIE Anita SKRZYPCZAK 1 , Marian KAMIŃSKI 1* 1 Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej, Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska, ul. G. Narutowicza 11/12 80-233 Gdańsk *e-mail: mknkj@chem.pg.gda.pl Kumaryna (1,2-benzopiron) jest naturalną substancją, posiadającą szczególne właściwości aromatyczne. Występuje m.in. w roślinach stosowanych jako dodatki smakowe i aromatyczne do napojów alkoholowych. Bywa też dodawana do niektórych innych produktów spożywczych, w tym, do napojów bezalkoholowych. W wyniku doniesień o toksyczności kumaryny, ograniczono dopuszczalne jej zawartości w żywności i napojach. Maksymalny poziom zawartości kumaryny, bezpieczny dla ludzi w żywności i napojach bezalkoholowych, wynosi 2 mg/kg, a w napojach alkoholowych - 10 mg/kg. Stąd, niezwykle ważne jest dysponowanie łatwą metodyką oznaczania zawartości kumaryny, zarówno w napojach alkoholowych, jak i w maceratach turówki wonnej, stosowanych do produkcji smakowych napojów alkoholowych, a także w napojach bezalkoholowych. Praca prezentuje wyniki badań nad warunkami rozdzielania, identyfikacji na podstawie widma w zakresie UV oraz oznaczania kumaryny w napojach alkoholowych i maceratach z turówki wonnej, wykorzystywanych do produkcji wódek ziołowych. Dobrano warunki analityczne zapewniające optymalną selektywność rozdzielania w krótkim czasie. Zastosowano odwrócony układ faz (RP-HPLC) do rozdzielania oraz detektor UV typu DAD, do identyfikacji i oznaczania analitu. W przypadku rozdzielania i oznaczania kumaryny w maceracie z turówki wonnej zastosowano, dodatkowo, przepływ zwrotny eluentu w kolumnie (E-BF), co pozwala na ominięcie etapu wstępnego oczyszczania próbki np. techniką ekstrakcji do fazy stałej (SPE), a także zapewnia całkowite usunięcie z kolumny związków silnie oddziałujących z fazą stacjonarną, co zapewnia powtarzalność wyników oznaczania i długi „czas życia” kolumny. Wyniki wstępnych badań wskazują, że opracowana tu metodyka, może też znaleźć też zastosowanie do identyfikacji oraz oznaczania kumaryny w innych produktach spożywczych, jednak ustalenie pełnej listy produktów, które mogą być badane z zastosowaniem prezentowanej metodyki wymaga jeszcze badań oraz walidacji procedury dla różnych produktów żywnościowych. 50

METODYKA ROZDZIELANIA, IDENTYFIKACJI I OZNACZANIA<br />

KUMARYNY W NAPOJACH ALKOHOLOWYCH ORAZ MACERATACH Z<br />

TURÓWKI WONNEJ - WYKORZYSTANIE ODWRÓCONYCH UKŁADÓW<br />

FAZ, DETEKCJI UV/DAD I PRZEPŁYWU ZWROTNEGO W KOLUMNIE<br />

Anita SKRZYPCZAK 1 , Marian KAMIŃSKI 1*<br />

1 Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej, Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska,<br />

ul. G. Narutowicza 11/12 80-233 Gdańsk<br />

*e-mail: mknkj@chem.pg.gda.pl<br />

Kumaryna (1,2-benzopiron) jest naturalną substancją, posiadającą szczególne właściwości<br />

aromatyczne. Występuje m.in. w roślinach stosowanych jako dodatki smakowe i aromatyczne<br />

do napojów alkoholowych. Bywa też dodawana do niektórych innych produktów spożywczych,<br />

w tym, do napojów bezalkoholowych. W wyniku doniesień o toksyczności kumaryny, ograniczono<br />

dopuszczalne jej zawartości w żywności i napojach. Maksymalny poziom zawartości kumaryny,<br />

bezpieczny dla ludzi w żywności i napojach bezalkoholowych, wynosi 2 mg/kg, a w napojach<br />

alkoholowych - 10 mg/kg. Stąd, niezwykle ważne jest dysponowanie łatwą metodyką oznaczania<br />

zawartości kumaryny, zarówno w napojach alkoholowych, jak i w maceratach turówki wonnej,<br />

stosowanych do produkcji smakowych napojów alkoholowych, a także w napojach<br />

bezalkoholowych.<br />

Praca prezentuje wyniki badań nad warunkami rozdzielania, identyfikacji na podstawie<br />

widma w zakresie UV oraz oznaczania kumaryny w napojach alkoholowych i maceratach z turówki<br />

wonnej, wykorzystywanych do produkcji wódek ziołowych. Dobrano warunki analityczne<br />

zapewniające optymalną selektywność rozdzielania w krótkim czasie. Zastosowano odwrócony<br />

układ faz (RP-HPLC) do rozdzielania oraz detektor UV typu DAD, do identyfikacji i oznaczania<br />

analitu. W przypadku rozdzielania i oznaczania kumaryny w maceracie z turówki wonnej<br />

zastosowano, dodatkowo, przepływ zwrotny eluentu w kolumnie (E-BF), co pozwala na ominięcie<br />

etapu wstępnego oczyszczania próbki np. techniką ekstrakcji do fazy stałej (SPE), a także zapewnia<br />

całkowite usunięcie z kolumny związków silnie oddziałujących z fazą stacjonarną, co zapewnia<br />

powtarzalność wyników oznaczania i długi „czas życia” kolumny.<br />

Wyniki wstępnych badań wskazują, że opracowana tu metodyka, może też znaleźć też<br />

zastosowanie do identyfikacji oraz oznaczania kumaryny w innych produktach spożywczych,<br />

jednak ustalenie pełnej listy produktów, które mogą być badane z zastosowaniem prezentowanej<br />

metodyki wymaga jeszcze badań oraz walidacji procedury dla różnych produktów żywnościowych.<br />

50

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!