Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Spektrometria mas w badaniach skażeń mikrobiologicznych środowiska. Część 2, Kwasy 3-hydroksytłuszczowe jako biomarkery lipopolisacharydów (endotoksyn) ścian komórkowych bakterii gramujemnych

Bal K., Mielniczuk Z.

Wiadomości Chemiczne

|

2016

|

[Z] 70, 1-2

95--117

EN

Microorganisms synthesize several monomeric chemical structures that are not found elsewhere in nature, e.g. muramic acid (an amino sugar) and D-amino acids (D-alanine and D-glutamic acid) are ubiquitous in bacterial peptidoglycan (PG). Characteristic sugars (e.g. heptoses) and 3-hydroxylated fatty acids are found in the endotoxin (lipopolysaccharide, LPS) of gram-negative bacteria [1]. The best way to protect against environment contamination is microbial control. Methods in current use for monitoring microorganisms mainly include culture and direct microscopy. However, several factors, including samples collection, growth conditions, incubation temperature and interaction between different organisms all affected the culture results. Additionally, culture based methods can detect only viable organisms and they are also time consuming, sometimes taking days or weeks. However, since both living and dead microorganisms express irritating and toxic structures, they should all be taken into consideration. Muramic acid has been suggested for use as a chemical marker in gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) determination of bacterial peptidoglycan [2]. While 3-hydroxylated fatty acids are the best proposition for use as a chemical markers in gas chromatography-mass spectrometry determination of bacterial lipopolysaccharide (endotoxin) of gram-negative bacteria in both clinical and environmental samples [38]. Two derivatives have been applied, including the trimethylsilyl (TMS) and pentafluorobenzoyl (PFBO) derivatives [80]. Both derivatives (TMS and PFBO) have been proven suitable for use with GC-ion-trap tandem MS [3]. The aim of our proposition is trial of application of gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) method as an alternative or complement to culturing, microscopy and other assays for detection, characterization and monitoring of microbial contamination of environment (e.g. water, air, air-conditioning systems), contamination of biochemical and food production chain processes, packaging for foodstuffs etc. by analysis of bacterial 3-hydroxylated fatty acids as a biochemical markers. A method is described for the quantitation of methyl esters of 3-hydroxyacids, markers of bacterial lipopolysaccharide (endotoxin), as trimethylsilyl or pentafluorobenzoyl derivatives using GC/MS method. The described methods are quick and simple, can be applied for monitoring microbial contamination directly, without prior culturing, in complex environmental samples. This method can be also applied for testing processes of cleaning and disinfections on packaging materials or on both packaging materials/foodstuffs in order to decrease their microbial load and thus to ensure better shelf-life. [1] Z. Mielniczuk, K. Bal, Spektrometria mas w badaniach skażeń mikrobiologicznych środowiska. Część I. Kwas muraminowy jako biomarker ścian komórkowych bakterii, Wiad. Chem., 2012, 66, 445. [2] K. Bal, L. Larsson, E. Mielniczuk, Z. Mielniczuk, Structure of muramic acid TMS derivative mass spectrum’s base ion (m/z=185) used for quantification of bacterial peptidoglycan, J. Microbiol. Meth., 2002, 48, 267. [3] A. Saraf, L. Larsson, Identification of microorganisms by mass spectrometry, Advances in Mass Spectrometry, 1998, 14, 449. [38] Z. Mielniczuk, E. Mielniczuk, L. Larsson, Gas chromatography-mass spectrometry methods for analysis of 2- and 3-hydroxylated fatty acids: Application for endotoxin measurement, J. Microbiol. Meth., 1993, 17, 91. [80] Z. Mielniczuk, S. Alugupalli, E. Mielniczuk, L. Larsson, Gas chromatography-mass spectrometry of lipopolysaccharide 3-hydroxy fatty acids: comparison of pentafluorobenzoyl and trimethylsilyl methyl ester derivatives, J. Chromatogr., 1992, 623, 115.

2

Projekt SoLaPack – zapobieganie migracji substancji szkodliwych z opakowań pochodzenia celulozowego

Bal K., Kaszuba A.

Przegląd Papierniczy

|

2014

|

R. 70, nr 2

79--83

PL

Opakowania, oprócz podstawowej funkcji ochronnej, coraz częściej spełniają funkcję narzędzia informacyjnego, marketingowego i reklamowego. Jednym ze sposobów wyróżnienia opakowania jest jego wielobarwne zadrukowanie oraz lakierowanie zewnętrznej powierzchni. Papier i tektura nie stanowią wystarczającej bariery do zatrzymania migracji szkodliwych substancji i istnieje ryzyko zagrożenia bezpieczeństwa zdrowotnego znajdującego się w nich produktu spożywczego. Obecne w opakowaniach różne resztkowe środki pomocnicze, kleje, barwniki, rozjaśniacze optyczne oraz inne substancje uszlachetniające dodawane w procesie produkcyjnym, a także wprowadzane powierzchniowo z farb drukowych i lakierów mogą przedostawać się do żywności. Skutecznym sposobem zabezpieczenia produktów spożywczych może być zastosowanie odpowiednich warstw barierowych naniesionych na wewnętrzną stronę opakowania. Opracowanie warstwy sorpcyjnej pomiędzy opakowaniem a produktem spożywczym jest celem międzynarodowego projektu badawczego SoLaPack (Sorption Layers for Paperbased Packaging Materials), realizowanego w ramach inicjatywy CORNET przez jednostki naukowo-badawcze z Polski, Niemiec i Belgii. Powłoki barierowe wytwarzane są z różnorodnych substancji sorpcyjnych dopuszczonych do kontaktu z żywnością, takich jak: zeolity, cyklodekstryny, zmodyfikowane ziarna skrobi, glinokrzemianybetonity oraz mieszaniny krzemionki koloidalnej i wodorotlenku glinu. Jako substancje krytyczne wybrane zostały do badań cztery substancje szkodliwe dla zdrowia: benzofenon, bisfenol A, ftalany i oleje mineralne, mogące występować w opakowaniach celulozowych. Opakowania przeznaczone do kontaktu z żywnością wykazały bardzo zróżnicowaną zawartość substancji krytycznych (benzofenon, bisfenol A, ftalany i oleje mineralne), w niektórych przypadkach wynosiła ona kilkadziesiąt a nawet kilkaset mg/kg. Badania te potwierdziły celowość opracowania materiałów opakowaniowych z naniesioną warstwą sorpcyjną spełniającą rolę bariery ochronnej. Badania migracji specyficznej benzofenonu i bisfenolu A do Tenaxu® pozwoliły na wytypowanie materiałów z naniesionymi powłokami sorpcyjnymi o najlepszych własnościach barierowych. Stwierdzono, że wprowadzenie warstwy sorpcyjnej nie pogarsza właściwości fizyko-mechanicznych materiałów celulozowych.

EN

Packaging, in addition to basic protective function, serves increasingly as an information, marketing and advertising tool. This is achieved by a multi-colour printing of the packaging and coating the outer surface of the package. Paper and paperboard are not sufficient barriers to stop migration of harmful substances and therefore it is a risk to health safety for food product which is packed in. Contained in packaging, various residual additives, adhesives, dyes, optical brighteners and other materials added in the production process, as well as applied to the surface printing inks and coatings may cause them to migrate into food. An effective way of protecting food products can be use of suitable barrier layers applied to the inside of the packaging. Development of a sorption layer between packaging and food product is the goal of an international research project SoLaPack realized in the framework of the CORNET by research groups from Poland, Germany and Belgium. Barrier coatings are made of various sorptive substances approved for food contact such as zeolites, cyclodextrins, modified starch granules, aluminosilicates – bentonites and mixtures of colloidal silica and aluminum hydroxide. Four harmful substances were selected as critical for testing: benzophenone, bisphenol A, phthalates and mineral oils, which may be present in the cellulosic packaging. Packaging for food contact have demonstrated a very varied content of criticalsubstances (benzophenone, bisphenol A, phthalates and mineral oils), in some cases it was dozens or even hundreds of mg/kg. These studies have confirmed the desirability of the development of packaging materials coated with the adsorbent layer serving as a protective barrier. Research of specific migration of benzophenone and bisphenol A to Tenaxu ® allowed for predicting materials with the best barrier properties. It has been found that the introduction of the sorptive layers does not worsen the properties of physico-mechanical properties of cellulosic materials.

3

Spektrometria mas w badaniach skażeń mikrobiologicznych środowiska . Część I. Kwas muraminowy jako biomarker ścian komórkowych bakterii

Mielniczuk Z., Bal K.

Wiadomości Chemiczne

|

2012

|

[Z] 66, 5-6

445-460

EN

Microorganisms synthesize several monomeric chemical structures that are not found elsewhere in nature, e.g. muramic acid (an amino sugar) and D-amino acids (D-alanine and D-glutamic acid) are ubiquitous in bacterial peptidoglycan (PG). Specific sugars (e.g. heptoses) and 3-hydroxylated fatty acids are found in the endotoxin (lipopolysaccharide, LPS) of gram-negative bacteria [42]. The best way to protect against environmental contamination is microbial control. Methods in current use for monitoring of microorganisms mainly include culturing and direct microscopy. However, several factors including samples collection, growth conditions, incubation temperature and interaction between different organisms all affect culturing results. Additionally, culturing based methods can detect only viable organisms and they are also time consuming, sometimes taking days or weeks. However, since both living and dead microorganisms express irritating and toxic structures, they should all be taken into consideration [17]. Muramic acid (MuAc), an amino sugar, has been suggested for use as a chemical marker in gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) determination of bacterial peptidoglycan in both clinical and environmental samples. Several derivatives of MuAc have been applied, including the alditol acetate [1, 2], aldononitrile [3], trifluoroacetyl [4] and trimethylsilyl [5], and methyl ester O-methyl acetate [6] derivatives. Both the alditol acetate and TMS derivatives have proven suitable for the use with GC-ion-trap tandem MS [7]. The aim of our proposition is a trial of application of gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) method as an alternative or complement to culturing, microscopy and other assays for detection, characterization and monitoring of microbial contamination of environment (e.g. water, air, air-conditioning systems), contamination of biochemical and food production chain processes, packaging for foodstuffs etc. by direct analysis of bacterial muramic acid as a biochemical marker. A method is described for the quantitation of muramic acid, a marker of bacterial peptidoglycan as trimethylsilyl (TMS ) derivatives using GC/MS method. The described methods are fast and simple, and can be applied for monitoring of microbial contamination directly, without prior culturing, in complex environmental samples. This method can also be applied for testing processes of cleaning and disinfection on packaging materials or on both packaging materials/foodstuffs in order to decrease their microbial load and thus to ensure better shelf-life.

4

Metody badania migracji szkodliwych substancji z opakowań do żywności

Bal K., Mielniczuk Z.

Przegląd Papierniczy

|

2010

|

R. 66, nr 8

459-462

PL

Opakowania wykonane z tworzyw sztucznych oraz papieru i tektury, przeznaczone do kontaktu z żywnością, muszą spełniać ściśle określone wymagania sanitarno-higieniczne. Bardzo ważnym kryterium dopuszczającym do ich zastosowania stanowi oznaczanie migracji globalnej i specyficznej. Zarówno monomery jak i pomocnicze środki modyfikujące oraz składniki farb drukarskich mogą migrować z materiału opakowaniowego do żywności. Ze względu na to, że nie jest możliwe badanie migracji do wszystkich rodzajów żywności, zostały wybrane odpowiednie płyny modelowe, które są stosowane do tych badań i których zastosowanie jest regulowane odpowiednimi dyrektywami UE. Ponieważ kontrola surowców i wyrobów, które mają być zastosowane do pakowania żywności, jest konieczna dla dostosowania się do wymagań dokumentów Unii Europejskiej, niezbędne jest dysponowanie odpowiednio czułymi, selektywnymi, szybkimi i ekonomicznymi metodami badania migracji. Takimi metodami mogą być: chromatografia gazowa (GC), chromatografia gazowa sprzężona ze spektrometrią mas (GC/MS) oraz wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC).

EN

Packaging made from plastics, paper and board intended to food contact must meet definite sanitary and hygienic requirements. Measurement of specific and global migration is a very important criterion of their use for this purpose. Monomers as well as modifying aids and components of printing inks can migrate from packaging material to food. Since it is not possible to test migration to all kinds of food, the model liquids complying with EU regulations were selected for the tests. As the inspection of raw materials and products used for food packaging is indispensable, the suitably sensitive, selective, fast and economical test methods are essential in fulfilling the requirements of EU legal regulations. Such methods can be: gas chromatography (GC), gas chromatography- mass spectrometry (GC/MS) and high performance liquid chromatography (HPLC).

5

GC-MS and HPLC analysis of phenolic acids extracted from propolis and from Populus nigra bud exudate

Maciejewicz W., Daniewski M., Dzido T. H., Bal K.

Chemia Analityczna

|

2002

|

Vol. 47, No. 1

21-30

EN

Fractions in which 37 organic compounds were identified by means of GC-MS method were isolated using extraction of four propolis samples and bud exudate fromPopu/usnigra. Six of them were identified in propolis for the first time. They are: 4-hydroxybutyric acid (4-hydroxybutanoic acid), 3-hydroxybutyric acid (3-hydroxybutanoic acid), phthalic acid, 4-hydroxyhydrocinnamic acid (phenyllactic acid), imidazole and phenetole. The main components of propolis fraction are acids: benzoic,cŤ- and trans-p-coumaric, ferulic, caffeic and cinnamic. The compounds were determined by HPLC technique (according to analysis conditions estimated with Dry-Lab software) applying calibration curve calculation for the standards of those acids. Propolis ethanolic extracts consisted of 3.5-8.8% of dry residue and 2.9% bud exudate extract fromPopu/us nigra. The percentage of acids in the isolated samples was determined in the range of 30% to 78%. The content of the compounds varied in different samples which confirms the fact that propolis composition is not constant. The determination of phenolic acids by HPLC technique in optimal conditions may be essential useful for propolis standardization.

PL

Metodą GC-MS zidentyfikowano 37 związków organicznych we frakcjach wyizolowanych po ekstrakcji czterech próbek propolisu oraz próbki wydzieliny pączków topoli Populus nigra. Sześć z tych związków zidentyfikowano w propolisie po raz pierwszy. Są to kwasy: 4-hydroksymasłowy, 3-hydroksymasłowy, ftalowy, 4-hydroksycynamonowy oraz imidazol i fenetol. Głównymi składnikami frakcj i propolisu są kwasy: benzoesowy, p-kumarowy, ferulowy, kawowy i cynamonowy. Związki te oznaczono metodą HPLC w układzie zoptymalizowanym za pomocą oprogramowania Dry-Lab. Ilościowy skład wyznaczono z krzywych kalibracyjnych związków wzorcowych chromatografowanych w tych samych warunkach jak badane próbki. Wyizolowane frakcje stanowiły od 3.5 do 8.8% suchej pozostałości etanolowego ekstraktu propolisu i 2.9% ekstraktu pączków topoli Populus nigra. W wyizolowanych frakcjach procent kwasów mieścił się w granicach od 30 do 78. Próbki różniły się zawartością ilościową poszczególnych kwasów, co potwierdza fakt, że skład propolisu niejest stały. Oznaczanie fenolokwasów metodąHPLC w optymalnych warunkach analizy może być przydatne do standaryzacji propolisu.

6

GC-MS identification of multicomponent organic compounds mixtures using extra column phase equilibrium

Isidorov V., Krajewska U., Bal K., Jaroszyńska J., Niesłuchowska A., Vetchinnikova L., Fuksman I.

Chemia Analityczna

|

2000

|

Vol. 45, No. 4

513-520

EN

The necessity for applying additional information to increase the reliability of organic components identification in their complex mixtures by the GC-MS technique has been demonstrated taking as an example of essential oil of birch buds. It was shown that increase in reliability can be attained by using additional identification parameters: retention indices (RI) and partition coefficients (Kp) of mixture components in a system of immiscible solvents. A parameter j is introduced for identification convenience. It is a function of both RIand Kp. Average Kp andy values are reported for main groups of components in essential oil of plants: terpene hydrocarbons and their oxygen-containing derivatives.

PL

Na przykładzie analizy olejków eterycznych z pączków brzozy wykazano przydatność wykorzystania dodatkowych informacji, do zwiększenia pewności identyfikacji związków organicznych, w ich złożonych mieszaninach, przy użyciu techniki GC-MS. Zwiększenie pewności identyfikacji może zostać osiągnięte przy użyciu następujących dodatkowych parametrów identyfikacyjnych: indeksów retencji (RI) oraz stałych podziału (Kp) identyfikowanych związków, w układzie niemieszających się rozpuszczalników. W celu ułatwienia identyfikacji wprowadzono parametr/, który jest funkcją dwóch wielkości: Kp i RI. Podano średnie wartości Kp i j dla głównych grup składników olejków eterycznych t.j. węglowodorów terpenowych oraz ich tlenowych pochodnych.