Untersuchungen zur Enantiomerisierung von Aminosäuren mittels chromatographischer Methoden

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2010

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http://dx.doi.org/10.22029/jlupub-17032

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In vielen Lebensmitteln die reich an reduzierenden Zuckern und freien Aminosäuren (AS) sind, konnten Fructose-Aminosäuren (Amadori-Verbindungen, AV) nachgewiesen werden. Letztere Verbindungen sind die ersten relativ stabilen Zwischenprodukte der Maillard-Reaktion (MR). Die Anwesenheit von D-AS, den optischen Antipoden der L-AS, in vielen Lebensmitteln ist bekannt. Basierend auf diesen Befunden wurden chromatographische Methoden zur Trennung von D- und L-AS mittels Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS) und zur Bestimmung von AV mittels Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie und Elektrosprayionisierungs- Massenspektrometrie (HPLC-ESI-MS) entwickelt.Zur Methodenentwicklung war es erforderlich synthetische Fructose-AS als Standardmaterialien zu synthetisieren und mittels MS und magnetischer Kernresonanz (NMR)-Spektroskopie zu charakterisieren. Im Einzelnen wurden im Handel erhältliche Röstkaffees auf ihre Gehalte an D-AS mittels GC-MS analysiert. In allen Produkten konnten unterschiedliche Gehalte an verschiedenen D-AS detektiert werden. Weiterhin wurde in allen untersuchten Bienenhonigen das Vorkommen von D-AS festgestellt und das Vorkommen von Fructose-Alanin und Fructose-Phenylalanin durch ESI-MS in den meisten Bienenhonigproben nachgewiesen.Nach Zugabe nichtproteinogener L-AS zu Honigen und nachfolgendem Erhitzen wurden die korrespondierenden D-AS gefunden und auch die daraus gebildeten AV. Anhand der Ergebnisse wird ein Racemisierungsmechanismus vorgeschlagen, der die Bildung von D-AS durch Racemisierung und Abbau der in Lebensmitteln enthaltenen AV erklären könnte.Zusätzlich wurden mit synthetischen homo-Aib Hepta- und Dekapeptiden (Aib = nichtproteinogene alpha-Aminoisobuttersäure) und nativen Aib-haltigen Peptiden (Acronym Peptaibole ) Modellversuche zur Spaltung der Peptidbindungen mittels wasserfreier Trifluoressigsäure durchgeführt. Diese Ergebnisse führten zur Formulierung eines möglichen, repetitiven Spaltungsmechanismus über die Bildung von Oxazolidinonen, der auch zur Erklärung der Epimerisierung von AS in proteinhaltigen Lebensmitteln, die mit starken Säuren behandelt wurden, dienen könnte.

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