Фудомика
Фудомика была определена в 2009 году как «дисциплина, изучающая области продовольствия и питания посредством применения и интеграции передовых технологий омики для улучшения благосостояния, здоровья и знаний потребителей». [ 1 ] Фудомика требует сочетания пищевой химии, биологических наук и анализа данных.
Изучение фудомики оказалось в центре внимания после того, как оно было представлено на первой международной конференции в 2009 году в Чезене , Италия. На это мероприятие были приглашены многие эксперты в области омики и питания, чтобы найти новый подход и возможности в области пищевой науки и технологии. Однако исследования и разработки в области фудомики сегодня по-прежнему ограничены из-за необходимости высокопроизводительного анализа. Журнал Американского химического общества под названием Analytical Chemistry в декабре 2012 года посвятил свою обложку фудомике. [ 2 ]
Фудомика включает в себя четыре основных направления омики: [ 3 ]
- Геномика , которая включает в себя исследование генома и его структуры. [ нужна ссылка ]
- Транскриптомика , которая исследует набор генов и выявляет различия между различными состояниями, организмами и обстоятельствами, используя несколько методов, включая анализ микрочипов ; [ нужна ссылка ]
- Протеомика изучает все виды белков, которые являются продуктом генов. Он охватывает то, как белок функционирует в определенном месте, структуры, взаимодействия с другими белками и т. д.; [ 4 ]
- Метаболомика включает в себя химическое разнообразие клеток и то, как оно влияет на поведение клеток; [ 5 ]
Преимущества фудомики
[ редактировать ]Фудомика очень помогает ученым в области пищевой науки и питания получить лучший доступ к данным, которые используются для анализа воздействия продуктов питания на здоровье человека и т. д. Считается, что это еще один шаг на пути к лучшему пониманию развития и применения. технологий и продуктов питания. Более того, изучение фудомики приводит к появлению других субдисциплин омики, включая нутригеномику, которая представляет собой интеграцию изучения питания, генов и омики.
Рак толстой кишки
[ редактировать ]Подход фудомики используется для анализа и установления связи между несколькими веществами, содержащимися в розмарине , и способностью лечить клетки рака толстой кишки. В розмарине содержатся тысячи химических соединений, но излечить такое заболевание способны карнозиновая кислота (CA) и карнозол (CS), которые можно получить путем экстракции розмарина с помощью SFE. Они обладают потенциалом для борьбы с раковыми клетками толстой кишки человека HT-29 и уменьшения их размножения . [ 6 ]
Эксперимент, проведенный с введением экстрактов розмарина мышам и сбором РНК и метаболитов от каждого контролируемого и пролеченного человека, показал, что существует корреляция между используемыми соединениями и процентом выздоровления от рака. Однако эту информацию невозможно получить без помощи знаний в области пищевой промышленности, поскольку она использовалась для обработки данных, анализа статистики и идентификации биомаркеров. Фудомика в сочетании с данными транскриптомики показывает, что карнозиновая кислота приводит к накоплению антиоксиданта глутотиона (GSH). Это химическое вещество можно расщепить до цистеинилглицина, природного дипептида и промежуточного продукта в цикле гамма-глутамила. Более того, результат интеграции фудомики, транскриптомики и метаболомики показывает, что провоцирующие рак толстой кишки соединения, такие как N-ацетилпутресцин, N-ацетилкадаверин, 5'МТА и γ-аминомасляная кислота, также могут быть снижены с помощью лечения КА. [ 6 ]
Таким образом, фудомика играет важную роль в объяснении связи между смертельными заболеваниями, такими как рак толстой кишки, и природными соединениями, содержащимися в розмарине. Полученные данные полезны для разработки другого подхода к борьбе с пролиферацией раковых клеток. [ 7 ] [ 8 ]
Переработанное мясо
[ редактировать ]Помимо измерения концентрации белка в мясе, расчет биодоступности является еще одним способом определения общего количества компонента и качества. Расчет производится, когда молекулы пищи перевариваются на различных этапах. Поскольку пищеварение человека очень сложное, для получения данных используется широкий спектр аналитических методов, включая протокол фудомики и in vitro . статическое моделирование пищеварения [ 9 ]
Процедура разделена на 3 этапа: образцы собираются в результате перорального, желудочного и двенадцатиперстного пищеварения для тщательного и тщательного изучения усвояемости белка. Мясной продукт, Брезаола , оценивается, поскольку говяжья мускулатура все еще неповреждена, что можно использовать для определения пищевой ценности. [ 9 ]
Последствия перорального этапа можно наблюдать в начале желудочного пищеварения, на первом этапе. Поскольку на этой стадии ферментативная протеолитическая активность отсутствует, уровень H-ЯМР , спектра, используемого для определения структуры, все еще постоянен, поскольку никаких изменений не происходит. Однако, когда пепсин начинает действовать, TD-NMR, специальный метод, используемый для измерения подвижной популяции воды с макромолекулярными растворенными веществами, показывает, что постепенное разделение мясных волокон помогает активности пепсина перевариваться. Данные TD-ЯМР доказывают, что структура болюса значительно меняется на первом этапе пищеварения и молекулы воды, как следствие, покидают пространства внутри миофибрилл и пучков волокон. Это приводит к низкому уровню воды, который можно обнаружить на стадии двенадцатиперстной кишки. Поскольку идет пищеварение, молекулы белка становятся мельче, а молекулярная масса снижается, иными словами, происходит увеличение общей площади спектров. [ 9 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Сифуэнтес, Алехандро (23 октября 2009 г.). «Анализ пищевых продуктов и фудомика» . Дж. Хроматогр. А. 1216 (43): 7109. doi : 10.1016/j.chroma.2009.09.018 . hdl : 10261/154212 . ПМИД 19765718 .
- ^ Гарсиа-Каньяс, Вирджиния; Саймон, Кэролайн; Эрреро, Мигель; Ибаньес, Елена; Сифуэнтес, Алехандро (4 декабря 2012 г.). «Настоящие и будущие проблемы анализа пищевых продуктов: фудомика». Аналитическая химия . 84 (23): 10150–10159. дои : 10.1021/ac301680q . hdl : 10261/101428 . ПМИД 22958185 .
- ^ Капоцци, Франческо; Бордони, Алессандра (январь 2013 г.). «Фудомика: новый комплексный подход к продуктам питания и питанию» . Гены и питание . 8 (1): 1–4. дои : 10.1007/s12263-012-0310-x . ПМК 3535000 . ПМИД 22933238 .
- ^ Грейвс, Пол (1 марта 2002 г.). «Руководство молекулярного биолога по протеомике» . Обзоры микробиологии и молекулярной биологии . 66 (1): 39–63, оглавление. дои : 10.1128/ММБР.66.1.39-63.2002 . ПМК 120780 . ПМИД 11875127 .
- ^ Клиш, Клэри (1 октября 2015 г.). «Метаболомика: новый, но мощный инструмент точной медицины» . Молекулярные исследования в Колд-Спринг-Харборе . 1 (1): а000588. дои : 10.1101/mcs.a000588 . ПМК 4850886 . ПМИД 27148576 .
- ^ Перейти обратно: а б Сифуэнтес, Алехандро (май 2015 г.). «Фудомика: инструменты пищевой науки и омики в 21 веке» (PDF) . НМКЛ — Нордваль Интернешнл . Архивировано из оригинала (PDF) 16 мая 2017 г.
- ^ Баллестерос-Вивас, Диего; Альварес-Ривера, Херардо; Леон, Карлос; Морантес, Сандра Джоанна; Ибанес, Елена; Парада-Альфонсо, Фабиан; Сифуэнтес, Алехандро; Вальдес, Альберто (апрель 2020 г.). «Фудомическая оценка антипролиферативного потенциала семян Passiflora mollissima». Международное исследование пищевых продуктов . 130 : 108938. doi : 10.1016/j.foodres.2019.108938 . ПМИД 32156385 . S2CID 212666224 .
- ^ Баллестерос-Вивас, Диего; АЛЬВАРЕС-РИВЕРА, Херардо; ЛЕОН, Карлос; РЕЗИДЕНТЫ, Сандра Йоханна; Ибанес, Елена; Парада-Альфонсо, Фабиан; Сифуэнтес, Алехандро; Вальдес, Альберто (декабрь 2019 г.). «Антипролиферативная биологическая активность богатого витанолидами экстракта чашечки золотой ягоды (Physalis peruviana L.) против клеток рака толстой кишки HT-29, исследованная Foodomics». Журнал функциональных продуктов питания . 63 : 103567. doi : 10.1016/j.jff.2019.103567 . hdl : 10261/204591 . S2CID 203881293 .
- ^ Перейти обратно: а б с Бордони, Алессандра; Озера, Лука; Бабини, Елена; Нунцио, Маттиа Ди; Пиконе, Джанфранко; Чампа, Алессандра; Валли, Вероника; Данези, Франческа; Капоцци1, Франческо (5 марта 2014 г.). «Фудомный подход к оценке биодоступности белка в переработанном мясе при переваривании in vitro». Электрофорез . 35 (11): 1607–1614. дои : 10.1002/elps.201300579 . ПМИД 24436037 . S2CID 39219807 .
{{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )