Projekti / Programi
Razvoj kromatografskih metod za določanje mikronutrientov in nekaterih drugih organskih spojin z biološko aktivnostjo
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.04.05 |
Naravoslovje |
Kemija |
Analizna kemija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| P300 |
Naravoslovno-matematične vede |
Analitična kemija |
hrana, prehranska dopolnila, rastlinski materiali, mikronutrienti, polifenoli, karotenoidi, triterpenoidi, fitosteroli, vitamini, rastlinski encimi, kromatografija, masna spektrometrija, tankoplastna kromatografija, tekočinska kromatografija visoke ločljivosti, plinska kromatografija
Raziskovalci (11)
Organizacije (2)
Povzetek
V današnjem času se vedno bolj zavedamo pomena mikronutrientov v prehrani. Kakovost hrane in z njo povezana vsebnost mikronutrientov v sadju in zelenjavi je odvisna predvsem od izbora sort, tehnologije pridelave, tehnologije skladiščenja, tehnologije predelave, hranjenja (embalaža, temperatura, svetloba) itd. Z analiznimi metodami na osnovi najnovejših dosežkov na področju kromatografije je mogoče spremljanje vplivov vseh naštetih faktorjev. Zato bomo v okviru predlaganega projekta razvijali predvsem kromatografske metode za določanje organskih mikronutrientov, ki so ali naj bi bile sestavine naše vsakodnevne prehrane. Glede na naše znanje in izkušnje ter objavljene podatke o bioloških aktivnostih bodo to metode za določanje izbranih spojin iz skupin karotenoidov, polifenolov, triterpenoidov, fitosterolov in vitaminov. Proučevali bomu tudi rastlinske encime, ki vplivajo na razgradnjo rastlinskih celičnih sten. Ti encimi lahko bistveno vplivajo na izkoristek pri ekstrakciji rastlinskega materiala. Ker gre za kompleksno problematiko, bomo uporabljali različne pristope in tehnike, med njimi tekočinsko kromatografijo visoke ločljivosti, tankoplastno kromatografijo in plinsko kromatografijo. Uporabili bomo najnovejše dosežke na področju kromatografskih materialov (npr. monolitne stacionarne faze in druge, ki se bodo pojavile med izvajanjem projekta) in sledili miniaturizaciji na področju kolon in porabe topil. V kombinaciji z različnimi spektroskopskimi tehnikami (MS, NMR, itd.) bomo poskušali določiti tudi strukture spojin, za katere standardi niso dostopni.
Razvite metode bomo preizkusili na različnih vrstah vzorcev (prehranski izdelki, prehranska dopolnila, sadje, zelenjava, zdravilne rastline, industrijski odpadki rastlinskega izvora, ipd.). Metode bodo uporabne za nadaljnje raziskovanje (interdisciplinarni projekti, evropski projekti), pa tudi za izvedbo rutinskih laboratorijskih analiz v živilstvu (kontrola vhodnih surovin in končnih izdelkov), agronomiji, farmaciji, klinični kemiji in na drugih sorodnih področjih. Čeprav gre v prvi vrsti za prispevek k analitiki mikronutrientov, bo pridobljeno znanje o lastnostih izbranih spojin (ekstraktabilnost, stabilnost v ekstraktih in v čisti obliki, itd.) lahko osnova za nove izdelke na področju funkcionalne hrane in prehranskih dopolnil.
Pomen za razvoj znanosti
Z raziskavami smo prispevali nova znanstvena spoznanja v svetovno zakladnico znanj o analitiki izbranih organskih mikronutrientov in sorodnih spojin in tudi k znanju o spektroskopskih (MS, NMR) in drugih lastnostih teh spojin iz skupin triterpenoidov, fitosterolov, karotenoidov, proantocianidinov in naftokinonov. Poleg tega smo prvi v svetu identificirali devet šikoninskih derivatov (tudi pozicijske in geometrijske izomere) v koreninah rastline Echium italicum L. iz družine srhkolistnic. Prvi smo identificirali tudi triterpenol lupeol v voskih s površin listov zelja (Brassica oleracea L.). Razvili smo več postopkov za izolacijo naslednjih spojin iz paradižnika: encimov PME, PG in triterpenola ?-amirina. Razvili smo več analiznih metod za določanje triterpenoidov, šikoninskih derivatov, likopena, luteina in proantocianidinov. Za detekcijo proantocianidinov smo uvedli nov optimiziran detekcijski reagent za potapljanje, ki je bolj specifičen, daje bolj stabilne kromatografske lise in nižje meje detekcije. Vse našteto je bilo objavljeno v izvirnih znanstvenih člankih v mednarodnih revijah z IF ali pa predstavljeno na mednarodnih simpozijih.
Pomen za razvoj Slovenije
Rezultati raziskav na področju analitike organskih mikronutrientov in drugih sorodnih spojin nam povečujejo možnosti za povezovanje z drugimi raziskovalnimi inštitucijami (interdisciplinarni projekti, evropski projekti) in z gospodarskimi družbami v Sloveniji in v drugih državah. Razvite analizne metode so uporabne tudi za izvedbo rutinskih laboratorijskih analiz v živilski industriji (kontrola vhodnih surovin in končnih izdelkov), agronomiji (izbor sort), farmacevtski industriji in na drugih sorodnih področjih ter za potrebe regulatornih organov. Pridobljeno znanje o lastnostih izbranih mikronutrientov (ekstraktabilnost, stabilnost v ekstraktih in v čisti obliki, itd.) je lahko osnova za nove izdelke na področju funkcionalnih živil in prehranskih dopolnil. Razvoj aplikacij na monolitnih kromatografskih materialih podjetja BIA Separations in poročanja o tem v znanstvenih publikacijah stimulirajo razvoj novih kromatografskih materialov in prispevajo k promociji tega podjetja. Uporaba monolitnih kolon pri izvajanju specialnih aplikacij stimulira razvoj in optimizacijo samega monolitnega nosilca (z vidika strukture in kemijske modifikacije monolita) kot tudi z vidika celotne analitske kolone (geometrija). Na ta način se s pomočjo usmerjenih aplikativnih raziskav računa na razvoj novih kolon namenjenih analitiki ciljnih molekul v določenih tržnih nišah. Osvojitev določene tržne niše pa v prihodnosti lahko pomeni dodatne vire prihodkov in nadaljnjo rast slovenskega podjetja. Projekt je pomemben tudi z vidika vzgoje mladih kadrov, saj je vanj vključenih več mladih raziskovalcev. Poleg tega bodo nekatere razvite metode bodo lahko v pomoč tudi državnim agencijam, ki bodo v prihodnosti zagotovo izvajale večji nadzor nad prehranskimi dopolnili.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2008,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2008,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
