Variabilita pivního metabolomu

Bc. Denisa BALATKOVÁ

Master's thesis

Variability of beer metabolome

Abstract:

Pivo je jedním z nejtradičnějších a nejstarších alkoholický nápojů na světě. Vyrábí se z vody, sladu, chmele a kvasinek. Tyto suroviny společně přispívají k vytvoření jeho charakteristické chuti, vůně a dalším senzorickým vlastnostem. Během samotného výrobního procesu piva dochází k různým chemickým reakcím a interakcím mezi surovinami a mikroorganismy, což vede k vytváření dalších chemických sloučenin. Existuje mnoho různých typů piv, lišící se procesem výroby, dobou fermentace či skladováním. Tato diplomová práce se zaměřuje na analýzu vztahů mezi pivním metabolomem, typem piva, způsobem výroby a vstupními surovinami. Za tímto účelem byly sbírány vzorky různých typů piv, včetně surovin a meziproduktů. Byla provedena necílená metabolomická analýza pomocí LC-MS v negativním ionizačním módu (ESI-). Získaná metabolomická data byla následně statisticky a bioinformaticky vyhodnocena. Výsledky ukázaly, že pomocí metabolomické analýzy je možné rozlišit jednotlivé druhy piva a identifikovat specifické metabolity, které se podílejí na jejich charakteru. Celkem bylo úplně identifikováno šest takových metabolitů a byla naměřena jejich MS/MS spektra. Bylo také zjištěno, že obalový materiál a proces stáčení a skladování mohou ovlivnit stabilitu piva. Využití necílené metabolomiky a LC-MS analýzy se ukázalo jako mocný nástroj pro studium pivního metabolomu.

Abstract:

Beer is one of the most traditional and oldest alcoholic beverages in the world. It is made from water, malt, hops and yeast. Together, these ingredients contribute to the creation of its characteristic taste, aroma and other sensory properties. During the beer production process itself, various chemical reactions and interactions occur between raw materials and microorganisms, which lead to the creation of other chemical compounds. There are many different types of beer, differing in the production process, fermentation time and storage. This diploma thesis focuses on the analysis of the relationships between the beer metabolome, the type of beer, the production method and the input raw materials. For this purpose, samples of different types of beer, including raw materials and intermediate products, were collected. Untargeted metabolomic analysis was performed using LC-MS in negative ionization mode (ESI-). The obtained metabolomic data were subsequently statistically and bioinformatically evaluated. The results showed that with the help of metabolomic analysis it is possible to distinguish between individual types of beer and to identify specific metabolites that contribute to their character. A total of six such metabolites were fully identified and their MS/MS spectra were measured. It has also been found that packaging material and the bottling and storage process can affect beer stability. The use of untargeted metabolomics and LC-MS analysis has proven to be a powerful tool for studying the beer metabolome.

Keywords

Pivo, pivní metabolom, necílená metabolomická analýza, LC-MS analýza

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 2. 5. 2023

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Jiří Grúz, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Master programme / field:
Biotechnology and Genetic Engineering / Biotechnology and Genetic Engineering