Comprehensive profiling of dietary phenolics and their metabolites by mass spectrometry  Page description

Help  Print 
Back »

 

Details of project

 
Identifier
100506
Type PD
Principal investigator Abrankó, László
Title in Hungarian Élelmi polifenolok és anyagcseretermékeik átfogó feltérképezése tömegspektrometriás módszerekkel
Title in English Comprehensive profiling of dietary phenolics and their metabolites by mass spectrometry
Keywords in Hungarian élelmiszer, polifenol, anyagcseretermék, feltérképezés, tömegspektrometria
Keywords in English food, polyphenol, metabolite, screening, mass spectrometry
Discipline
Biochemistry and Food Chemistry (Council of Physical Sciences)70 %
Ortelius classification: Food quality
Analytical Chemistry (Council of Physical Sciences)30 %
Ortelius classification: Instrumental analysis
Panel Chemistry 2
Department or equivalent Department of Applied Chemistry (Szent István University)
Starting date 2012-01-01
Closing date 2016-12-31
Funding (in million HUF) 5.360
FTE (full time equivalent) 2.10
state closed project
Summary in Hungarian
Számos epidemiológiai vizsgálat bizonyítja, hogy az élelmi polifenolok fogyasztása csökkenti az olyan időskori krónikus megbetegedések kockázatát, mint a szív- és érrendszeri megbetegedések és egyes ráktípusok. Ugyanakkor a biológiai hatásmechanizmusuk közel sem tisztázott. Ezen élelmiszeralkotók jótékony hatásai nagyban függenek felvehetőségüktől és az anyagcsere-folyamatoktól. Az élelmi polifenolok biológiai hozzáférhetőségének vizsgálata ezért egyre nagyobb jelentőségű a biológiai hatásuk megítélésekor. Jelen kutatásban tömegspektrometriás (MS) analitikai módszereket fejlesztünk ki melyeket különböző intakt formában lévő polifenolok profilozó vizsgálatára kívánunk alkalmazni. A kutatáshoz szükséges legkorszerűbb berendezések rendelkezésre állnak, ugyanakkor a HPLC rendszeren fejlesztéseket tervezünk. A nagyfelbontású MS mérések a nem-célkomponensekre szorítkozó kereső módszerek elvén alapulnak majd, így alkalmasak lesznek a növényi élelmiszerek és a biológiai hozzáférhetőség-vizsgálatok során talált polifenolok átfogó feltérképezésére. Együttműködés keretében alkalmazni fogunk egy az emberi emésztőrendszert dinamikusan szimuláló berendezést. Kiválasztott gyümölcsökön in vitro emésztési kísérleteket hajtunk végre és vizsgáljuk a fenolos összetevőket és vonatkozó anyagcsere-termékeiket. A kutatás eredményként várhatóan az élelmi fenolokhoz kapcsolódó alapkutatás szintű leíró adatokhoz jutunk és kisebb valószínűséggel hasonló eredményeket várunk az élelmiszerkémia területén.
Summary
There is much epidemiological evidence showed when dietary phenolics consumed they may reduce the risk of age-related chronic diseases such as cardiovascular diseases, certain cancers. However, the mechanism of their biological effects is far from well-known. The potential beneficial heath effects of these food constituents are highly dependent upon their uptake from foods and their metabolism. As a consequence the bioavailability of dietary phenolics is getting more and more pronounced when evaluating their biological effects. In this research mass spectrometry (MS) based analytical methodologies will be developed and will be applied for profiling various phenolics in their intact forms. All major state-of-the-art instrumentation are readily available for the MS studies, however improvements on the HPLC system is planned. The high resolution MS measurements will be based on a non-target screening approach having the capability to provide comprehensive profiles of phenolics in plant-derived foods and related bioavailability studies. In cooperation the research will make use of a dynamic simulator of the human digestive tract. Selected fruits are chosen to comprehensively study their phenolic constituents and their relevant metabolites after advanced in vitro digestion experiments. This work is expected to provide fundamental descriptive results in the field of phenolics related nutrition science and presumably also in food chemistry.





 

Final report

 
Results in Hungarian
Az élelmi polifenolok valódi biológiai hatásának megismeréséhez többek között olyan mérési módszerekre van szükség, melyek segítségével minél részletesebb információt kapunk a növényekben előforduló polifenolok anyagi minőségéről, szerkezetéről. Ezért a kutatás egyik célja az volt, hogy olyan folyadékkromatográfiás-tömegspektrometriás módszereket dolgozzunk ki, melyek lehetővé teszik mindezt. A felderítésének és polifenolok azonosításának egyik legnagyobb kihívása, hogy csak korlátozott számban érhetők el referenciaanyagok, továbbá az előforduló ismeretlen alkotók között számos izomer is található. Két olyan módszert dolgoztunk ki, melyek az vizsgálandó konstitúciós izomerek tömegspektrometriás sajátságait alapul véve képesek a polifenolok felderítő vizsgálata során előforduló egyes jellegzetes izomereket szelektíven megkülönböztetni. Módszereinket sikeresen alkalmaztuk különböző gyümölcsök polifenolkészletének részletes feltérképezésére. Elvégeztük továbbá egyes gyümölcsök (vastagbél mikrobiális emésztését is modellező) in vitro emésztését és feltérképeztük az emésztési kísérletekből származó minták polifenoljait és egyes anyagcseretermékeit. Ezen túlmenően, a gyümölcsminták polifenol profilozása során, több más polifenol alkotó mellett, például elsőként írtuk le bizonyos meggy genotípusokban megjelenő genisztein izoflavont. Eredményeinket 6 nemzetközi impaktfaktoros folyóiratcikkben (melyből 5 Q1 folyóiratban jelent meg) és 20 egyéb közleményben ismertettük.
Results in English
In order to reveal the true biological effects of polyphenols, among others, it is essential to have analytical methods that are suitable to provide highly detailed structural information on the polyphenols occurring in plant food. Consequently, one of the aims of this research was to develop liquid chromatography-mass spectrometry based methods that are suitable to fulfil these requirements. One of the greatest challenge of polyphenol discovery and identification is the lack of appropriate reference standards along with the fact that a number of isomers may also occur for many of the compounds potentially present in samples. Two methods were developed that are capable to selectively distinguish between certain constitutional isomers potentially observed during polyphenol profiling. These methods were successfully applied for the comprehensive polyphenol profiling of various fruits. Some fruits were subjected to in vitro digestions using model systems also including gut microbial digestion and the profiling of polyphenols and metabolites were carried out in resulted samples. In addition, as a result of polyphenol profiling of studied fruit samples, among other polyphenolic compounds, occurrence of genistein isoflavon was described for the first time in certain sour cherry genotypes. Results are published in 6 research papers in international (IF) journal (5 of which have Q1 ranking) and 20 miscellaneous publications.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=100506
Decision
Yes





 

List of publications

 
Nagy Ádám, Abrankó László: Profiling of hydroxycinnamoylquinic acids in plant extracts using in-source CID fragmentation, J MASS SPECTROM 51: (12) 1130-1145, 2016
Abrankó László, Nagy Ádám, Szilvássy Blanka, Stefanovits-Bányai Éva, Hegedűs Attila: Genistein isoflavone glycoconjugates in sour cherry (Prunus cerasus L.) cultivars, FOOD CHEM 166: (1) 215-222, 2015
Abrankó L, Szilvássy B: Mass spectrometric profiling of flavonoid glycoconjugates possessing isomeric aglycones, J MASS SPECTROM 50: (1) 71-80, 2015
Szalóki-Dorkó L, Stéger-Máté M, Abrankó L: Effects of fruit juice concentrate production on individual anthocyanin species in elderberry, INT J FOOD SCI TECH 51: (3) 641-648, 2016
Szalóki-Dorkó L, Stéger-Máté M, Abrankó L: Evaluation of colouring ability of main European elderberry (Sambucus nigra L.) varieties as potential resources of natural food colourants, INT J FOOD SCI TECH 50: (6) 1317-1323, 2015
Marianna Kocsis, László Abrankó, Ferhan Ayaydin, Kristóf Csepregi, Nóra Papp, Péter Teszlák, Gábor Jakab: Main Leaf Polyphenolic Components of Berry Color Variant Grapevines and Their Acclimative Responses to Sunlight Exposure, APPLIED SCIENCES 5: (4) 1955-1969, 2015
Papp N, Blázovics A, Fébel H, Salido S, Altarejos J, Fehér E, Kocsis I, Szentmihályi K, Abrankó L, Hegedűs A, Stefanovits-Bányai É: Antihyperlipidemic effects of sour cherries characterized by different in vitro antioxidant power and polyphenolic composition, PLANT FOOD HUM NUTR 70: (4) 408-413, 2015
Szalóki-Dorkó Lilla, Légrádi Fleur, Abrankó László, Stéger-Máté Mónika: Effects of food processing technology on valuable compounds in elderberry (Sambucus nigra L.) varieties, ACTA BIOL SZEGED 58: (1) 45-48, 2014
Szkiba Zsófia, Papp Nóra, Van de Wiele Tom, Abrankó László: Bioaccessibility study of fruit polyphenols using an in vitro digestion model and HPLC-ESI-Q-TOFMS profiling, In: Károly Vékey, Pietro Traldi, László Drahos (szerk.) (szerk.) 32nd Informal Meeting on Mass Spectrometry: Book of Abstract and Program. Balatonszárszó: [s. n.], 2014. pp. 76., 2014
Nagy Ádám, Besnyő Diána, Hegedűs Attila, Abrankó László: Comprehensive screening of polyphenol content of apricot fruits (Prunus armeniaca) cultivated in Hungary, In: Dalmadi I, Engelhardt T, Bogó-Tóth Zs, Baranyai L, Bús-Pap J, Mohácsi-Farkas Cs (szerk.) (szerk.) Food Science Conference 2013 - With research for the success of Darányi Program: Book of proceedings. Budapest: Budapesti Corvinus Egyetem, Élelmiszertudományi Kar, 2013. pp. 402., 2013
Dorkó L, Stéger-Máté M, Abrankó L: Investigation of Elderberry (Sambucus nigra L.) cultivars, distinguished sources of natural food colorants., In: Marvin Edeas, Andreas Scheiber (szerk.) (szerk.) 7th World Congress on Polyphenols Applications . Bonn, Németország, 2013.06.06-2013.06.07. Kiadvány: Bonn: 2013. pp. 39, 2013
Dorkó Lilla, Stéger-Máté, Mónika, Abrankó, L: Investigation of elderberry (Sambucus nigra L.) cultivars a distinguished sorce of natural food colorant, In: II. Interdisciplinary Doctoral Conference . Pécs, Magyarország, 2013.05.15-2013.05.17. Kiadvány: Pécs: 2013. pp. 255-256., 2013
Lilla Szalóki-Dorkó, Mónika, Stéger-Máté, Abrankó, László: Variety dependent anthocyanin profiles of elderberry (Sambucus nigra L) cultivars, In: Dalmadi I, Engelhardt T, Bogó-Tóth Zs, Baranyai L, Bús-Pap J, Mohácsi-Farkas Cs (szerk.) (szerk.) Food Science Conference 2013 - With research for the success of Darányi Program: Book of proceedings. Budapest: Budapesti Corvinus Egyetem, Élelmiszertudományi Kar, 2013. pp. 39., 2013
Nagy Ádám, Abrankó László: Zöld kávébab (Coffea Arabica L.) kinasav-származékainak folyadékkromatográfiás-tömegspektrometriás feltérképezése, In: Soós Mihály, Szakály Zoltán, Szigeti Orsolya, Szente Viktória, Polereczki Zsolt, Huszka Péter, Olsovszkyné Némedi Andrea, Fehér András (szerk.) (szerk.) Táplálkozástudományi Kutatások II.: Innováció - Táplálkozás - Egészség - Marketing : Összefoglalók. Kaposvár: Kaposvári Egyetem, 2012. pp. 10-11., 2012
Nagy Ádám, Abrankó László: Zöld kávébab (Coffea Arabica L.) kinasav-származékainak folyadékkromatográfiás-tömegspektrometriás feltérképezése, Táplálkozástudományi Kutatások II, Kaposvár, 2012.12.10, 2012
Dorkó Lilla, Stégerné Máté Mónika, Abrankó lászló: Bodzalé, mint természetes élelmiszerszínezék, Táplálkozástudományi Kutatások II, Kaposvár, 2012.12.10, 2012
Szilvássy Blanka, Abrankó László: Izomer aglikonokkal rendelkező flavonoid-glikokonjugátumok tömegspektrometriás profilozása, MKE Tömegspektrometriás Társaság Szakmai Nap, 2012.12.06, 2012
László Abrankó, Ádám Nagy, Blanaka Szilvássy, Éva Stefanovits-Bányai, Attila Hegedűs: Genistein isoflavone glycoconjugates in sour cherry (Prunus Cerasus L.) cultivars, Food Chemistry, 2014
Lilla Dorkó, Mónika Stéger-Máté, László Abrankó: Investigation of elderberry (Sambucus nigra L.) cultivars a distinguished source of natural food colorant, II. Interdisciplinary Doctoral Conference, 2013
Lilla Dorkó, Mónika Stéger-Máté, László Abrankó: Investigation of elderberry (Sambucus nigra L.) distinguished sources of natural food colorants, 7th World Congress on Polyphenol Applications, 2013
Ádám Nagy, Diána Besnyő, Attila Hegedűs, László Abrankó: Comprehensive screening of polyphenol content of apricot fruit (Prunus armeniaca) cultivated in Hungary, Food Science Conference 2013, 2013
Lilla Szalóki-Dorkó, Mónika Stéger-Máté, László Abrankó: Variety dependent anthocyanin profiles of elderberry (Sambucus nigra L.) cultivars, Food Science Conference 2013, 2013
Abrankó L., Papp N: Kávé, illetve kajszinektár fogyasztásából származó klorogénsavak felszívódása és metabolizmusa in vivo körülmények között, MSZKT, Budapest,, 2014
Szkiba Zsófia, Papp Nóra, Tom Van de Wiele, Abrankó, László: Bioaccessibility study of fruit polyphenols using an in vitro digestion model and HPLC-ESI-Q-TOFMS profiling, 32nd Informal Meeting on Mass Spectrometry, ISBN 978‐963‐7067‐26‐6, 2014
Papp, N. Hegedűs, A. Stefanovits-Bányai, É. Abrankó, L: Differences in the flavonoid profile of Hungarian sour cherry genotypes, Plant Biology Europe, Dublin, Ireland, 2014
Abrankó L., Szilvássy B.: Mass spectrometric profiling of flavonoid glycoconjugates having isomeric aglycones, Journal of Mass Spectrometry (in press), 2014
Kocsis, Marianna Papp, Nóra Abrankó, László Csepregi, Kristóf Radványi, Lilla Martin Pour, Nikfardjam Hideg, Éva Jakab, Gábor: Changes in grapevine leaf anatomy and polyphenolic composition during adaptive responses to different solar irradiation, 11th Congress of the Hungarian Society of Plant Biology, Szeged, 2014
Marianna KOCSIS, Kristóf CSEPREGI, Éva HIDEG, Nóra PAPP, László ABRANKÓ, Péter TESZLÁK, Gábor JAKAB: PHENOLIC PROFILE AND ANTIOXIDANT CAPACITY OF LEAVES, BERRY SKINS AND SEEDS OF GOHÉR WHITE (VITIS VINIFERA L.), In: Alain Carbonneau (szerk.) (szerk.) Proceedings of 19th International Meeting of Viticulture GiESCO (19èmes Journées Internationales de Viticulture GiESCO) . Montpellier, Franciaország, 2015.05.31-2015.06.05. Kiadvány: Montpellier: 2015. pp. 521-525., 2015
Abrankó László: Zsírsav-Koenzim A tioészterek UHPLC-MS/MS vizsgálata: újabb lépés a polifenolok valódi biológiai hatásainak megismeréséhez., In: Gazdag Mária, Felinger Attila, Babják Mónika, Horváth Krisztián, Janáky Tamás, Móricz Ágnes Elválasztástudományi Vándorgyűlés 2016. Veszprém: Magyar Elválasztástudományi Társaság, 2016. pp. 24., 2016
Szalóki-Dorkó L, Abrankó L, Stéger-Máté M: Colour stability of elderberry concentrates in natural yoghurt, In: Engelhardt Tekla, Dalmadi István, Baranyai László, Mohácsi-Farkas Csilla (szerk.) (szerk.) Food Science Conference 2015 - Integration of science in food chain: Book of proceedings. Budapest: Corvinus University of Budapest, 2015. pp. 229-232., 2015
: Differences in the Flavonoid Profile of Hungarian Sour Cherry Genotypes, , 2014
: Genistein isoflavone glycoconjugates in sour cherry cultivars (Prunus cerasus L.)., , 2014
Hegedűs A, Papp N, Abrankó L, Blázovics A, Stefanovits-Bányai É: A gyümölcsök bioaktív vegyületeinek hatása különböző betegségekben, In: Blázovics A (szerk.) (szerk.) Oxidatív stressz és betegségek: Országos konferencia (absztrakt füzet). Budapest, Magyarország, 2014.11.06-2014.11.07. Kiadvány: 2014. pp. 35, 2014
Hegedűs A, Papp N, Abrankó L, Stefanovits-Bányai É: A gyümölcsök antioxidáns vegyületeinek valódi hatása., In: Blázovics A, Somogyi A (szerk.) (szerk.) OXIDATÍV STRESSZ SZEREPE NÉPBETEGSÉGEKBEN: A Magyar Szabadgyök-Kutató Társaság rendezvénye. Munkaértekezlet . Budapest, Magyarország, 2014.04.18. Kiadvány: Budapest: 2014. pp. 14, 2014
Kocsis M, Papp N, Abranko L, Csepregi K, Radványi L, Pour Nikfardjam M, Hideg É, Jakab G: Changes in grapevine leaf anatomy and polyphenolic composition during adaptive responses to different solar irradiation, In: Györgyey J (szerk.) (szerk.) 11th Congress of the Hungarian Society of Plant Biology: Book of Abstracts. Szeged, Magyarország, 2014.08.27-2014.08.29. Kiadvány: MTA Szegedi Biológiai Központ, 2014. pp. 31 Paper S5-02. , 2014
Papp N, Hegedűs A, Stefanovits-Bányai É, Abrankó L: A meggy polifenolos komponenseinek azonosítása, In: Blázovics A, Somogyi A (szerk.) (szerk.) OXIDATÍV STRESSZ SZEREPE NÉPBETEGSÉGEKBEN: A Magyar Szabadgyök-Kutató Társaság rendezvénye. Munkaértekezlet . Budapest, Magyarország, 2014.04.18. Kiadvány: Budapest: 2014. pp. -, 2014
Papp N, Hegedűs A, Stefanovits-Bányai É, Abrankó L: Differences in the Flavonoid Profile of Hungarian Sour Cherry Genotypes, In: Bruce Osborne, Mike Jones (szerk.) (szerk.) Plant Biology Europe FESPB/EPSO Congress 2014: The Federation of European Societies of Plant Biology, European Plant Science Organisation. Dublin, Írország, 2014.06.22-2014.06.26. Kiadvány: Dublin: 2014. pp. 201, 2014
Stefanovits-Bányai É, Pfeiffer P, Papp N, Abrankó L, Hegedűs A: Identification and Transcriptional Profiling of Candidate Flavonoid Biosynthesis Genes in Two Apricot Genotypes Differing in Polyphenolic Contents, In: Bruce Osborne, Mike Jones (szerk.) (szerk.) Plant Biology Europe FESPB/EPSO Congress 2014: The Federation of European Societies of Plant Biology, European Plant Science Organisation. Dublin, Írország, 2014.06.22-2014.06.26. Kiadvány: Dublin: 2014. pp. 386, 2014
Szalóki-Dorkó L, Légrádi F, Abrankó L, Stéger-Máté M: Effects of food processing technology on valuable compounds in Elderberry (Sambucus nigra L.) varieties, In: Gábor Keszthelyi-Szabó, Cecilia Hodúr, Judit Krisch (szerk.) (szerk.) ICoSTAF'14: International Conference on Science and Technique Based on Applied and Fundamental Research. Szeged: Szegedi Tudományegyetem Mérnöki Kar, 2014. pp. ., 2014




Back »