NMR jako nástroj k výzkumu katabolismu polyfenolů v lidském trávicím traktu

Bc. Pavlína Koplíková

Master's thesis

NMR as a tool to investigate polyphenol catabolism in human gastrointestinal tract

Abstract:

Polyfenoly jsou přijímány jako součást rostlinné složky stravy. Můžeme je rozdělit na flavonoidy a neflavonoidní látky. Mezi neflavonoidní látky patří i kyselina ferulová, která byla v práci použita jako zástupce rostlinných polyfenolů. V procesu trávení a vstřebávání polyfenoly obecně většinou prostupují do tlustého střeva, kde jsou rozkládány na metabolity a bioaktivní vstřebatelné látky. Ty vykazují řadu příznivých účinků a mohou být zodpovědné za pozitivní efekt polyfenolů na lidské zdraví. Mohou také sloužit jako markery příjmu ovoce a zeleniny a markery metabolismu tlustého střeva pro klinické účely. Nukleární magnetická rezonance (NMR) je rozvíjející se moderní nástroj využívaný jak v potravinářství za účelem odhalení falšování potravin, tak také pro účely metabolomické analýzy, ať už na kvantifikaci některých metabolitů nebo na profilling. Cílem práce bylo kromě zpracování rešerše ukázat možnost využití nukleární magnetické rezonance (NMR) při výzkumu katabolismu polyfenolů v lidském trávicím traktu. Vzorky stolice 4 dárců byly fermentovány v médiu s přídavkem kyseliny ferulové jako zástupcem rostlinných polyfenolů. Byly sledovány změny ve spektrech a vznik metabolitů kyseliny ferulové v různých časech fermentace a to v 0 h, 4 h, 8 h a 24 h. K přiřazení signálů s kvantifikací jsme použili software Chenomx. Zároveň bylo provedeno měření kontroly (pouze inokulum) a pozitivní kontroly (pouze kyselina ferulová bez inokula).

Abstract:

The Polyfenols are part of vegetable meals. They can be divided into flavonoids and non-flavonoids. Non-flavonoid substances includes ferulic acid, which was used in this work as a representative of plant polyphenols. During digestion and absorption, polyphenols generally go to the colon, where they are decomposed into metabolites and bioactive absorbable substances. Former shows a lot of positive features and may have favourable effect on human health. They can also be markers of fruit and vegetable intake and markers of colon metabolism for clinical purposes.Nuclear magnetic resonance (NMR) is an evolving modern tool both in the food industry for the purpose of detecting food adulteration and for the purposes of metabolomics analysis, where can be used for quantification some of the metabolites or for profillingThe aim of the work was to process the research and to show the possibility of using nuclear magnetic resonance (NMR) in research into the catabolism of polyphenols in the human gastrointestinal tract.It was fermented stool samples from 4 donors in medium supplemented with ferulic acid as a representative of plant polyphenols. It was monitored changes in spectra and formation of ferulic acid metabolites at different fermentation times at 0 h, 4 h, 8 h and 24 h. Chenomx software was used for evaluation. At the same time, control measurements (inoculum only) and positive controls (ferulic acid without inoculum only) were measured.

Keywords

polyfenoly, kyselina ferulová, metabolismus, fermentace, NMR

Keywords

ferulic acid, metabolism, fermentation, NMR, polyphenols

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 7. 2020

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Jaroslav Havlík, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Farm Products Quality and Processing / Farm Products Quality and Processing