Application of an untargeted metabolomics approach for the identification of compounds that may be responsible for observed differential effects in chickens fed an organic and a conventional diet

A. Ruiz-Aracama, A. Lommen, Machteld A.S. Huber, Lucy P.L. van de Vijver, R. Hoogenboom. 2012. Application of an untargeted metabolomics approach for the identification of compounds that may be responsible for observed differential effects in chickens fed an organic and a conventional diet. Food Additives & Contaminants: Part A: Chemistry, Analysis, Control, Exposure & Risk Assessment. 3. 29
Aantal pagina's: 10
Soort document: Wetenschappelijk artikel
Taal van het document: Engels
Abstract / summary in English:

The aim of this study was to apply an untargeted NMR and LC-MS-based metabolomics approach to detect potential differences between an organically and a conventionally produced feed, which caused statistically significant differences in growth, in the response to an immunological challenge and in the gene expression profiles in the small intestine of laying hens. A fractionation procedure was set up to create multiple fractions of the feed, which were subsequently analysed by NMR and UPLC-TOF/MS operating in positive mode. Comparison of the profiles revealed that the most apparent differences came from the isoflavones in the soy as well as a compound with a molecular mass of 441.202 (M + 1)+, which was identified as N,N′-diferuloylputrescine (DFP) and came from the corn. Whether the observed differences in effects are due to the higher levels of isoflavones and DFP is unclear, as is the fact whether the observed differences are typical for organic or conventional produced corn and soy. However, this study shows that this metabolomics approach is suitable for detecting potential differences between products, even in levels of compounds that would have been overlooked with a more targeted approach. As such, the method is suitable for a more systematic study on differences between conventionally and organically produced food.

Keywords in English: analysis – NMR, LC/MS, statistical analysis, antioxidants, feeding, nutrition, animal feed, organic
Tweede taal van het document: Nederlands
Abstract / samenvatting in Nederlands:

Het doel van deze studie was om door middel van een brede metabolomics analyse op basis van NMR en LC-MS mogelijke verschillen te detecteren tussen biologisch en gangbaar geproduceerd kippenvoer, welke in een eerdere studie significant verschillende effecten hadden op de groei van legkippen, hun immuunreactie na een gezondheidsverstoring en de genexpressieprofielen in de kleine darm. Door middel van een fractioneringsmethode is het voer in meerdere fracties gesplitst, die vervolgens met NMR en UPLC-TOF/MS in positieve ion modus geanalyseerd zijn. Uit een vergelijking van de profielen bleek dat de grootste verschillen voorkwamen in het gehalte aan isoflavonen in de soja en een verbinding in de maïs met een moleculaire massa van 441,202 (M+1)(+), die geïdentificeerd is als N,N′-diferuloylputrescine (DFP). Of de waargenomen verschillende effecten op kippen te wijten zijn aan de hogere gehalten van isoflavonen en DFP in biologisch voer is nog onduidelijk, en dat geldt ook voor de vraag of de gemeten voerverschillen karakteristiek zijn voor biologisch versus gangbaar geproduceerde maïs en soja. Maar deze studie toont in elk geval aan dat de metabolomics benadering geschikt is voor het detecteren van potentiële verschillen tussen producten, zelfs voor concentraties van stoffen die met een meer gerichte analyse over het hoofd zouden zijn gezien. Hierdoor is de methode geschikt voor een meer systematische studie naar de verschillen tussen gangbaar en biologisch geproduceerd voer.

Trefwoorden in Nederlands: Analyse, NMR, LC/MS, statistische analyse, antioxidanten, voedering, voeding, diervoeder, biologisch