Detection of Thiol Groups in Beer and Their Correlation with Oxidative Stability

Abstract

A method for quantification of thiol groups directly in beer was established based on fluorescent detection using the maleimide-derived probe ThioGlo 1. Interference from sulfite during thiol determination was overcome by subtracting the contributions from sulfite-ThioGlo adducts, which could be calculated based on separate sulfite determinations. The method was improved further using a standard addition protocol instead of the conventional protocol with external standards due to an observed inner filter effect of colored beers compared with uncolored standards. Thiol concentrations varied between 13.6 and 46 μM glutathione equivalents in 12 different beers. Principal component analysis showed the level of thiol groups in beer was highly correlated to sulfite content and oxidative stability, which was determined by electron spin resonance lag-phase measurements, suggesting that thiol groups are important for the oxidative stability of beer. SDS-PAGE of proteins showed that protein content did not correlate with thiol concentration, proving that the quantified thiols were not only protein bound but also derived from peptides and possibly smaller compounds.

RESUMEN

Un método para la cuantificación de los grupos tiol directamente en la cerveza se estableció con base en la detección de fluorescencia utilizando la sonda derivado de maleimida, ThioGlo 1. La interferencia de sulfito durante la determinación de tiol fue superada, restando las contribuciones de los aductos de sulfito-ThioGlo, que podría ser calculado en base a las determinaciones de sulfito por separado. El método se ha mejorado aún más mediante un protocolo de adición de patrón en lugar del protocolo convencional con estándares externos debido a un efecto observado de filtro interior en las cervezas con color en comparación con los estándares sin color. Las concentraciones de tiol varian entre 13.6 y 46 μM equivalentes gluta-tión en 12 cervezas diferentes. Análisis de componentes principales mostró que el nivel de los grupos tiol en la cerveza fue altamente correlacionada con sulfito contenido y estabilidad a la oxidación, el cual fue determinado por las mediciones de resonancia de spin electrónico retraso de fase, lo que sugiere que los grupos tiol son importante para la estabilidad oxidativa de la cerveza. SDS-PAGE de proteínas mostró que el contenido de proteína no se correlacionó con la concentración de tiol, demostrando que los tioles que se cuantificaron no sólo obligado a las proteínas sino también derivados de péptidos y posiblemente compuestos más pequeños.

• Beer
• Electron spin resonance spectroscopy
• Oxidative stability
• Protein thiols
• ThioGlo

Palabras clave:

• Cerveza
• Espectroscopia de resonancia del espín del electrón
• Estabilidad oxidativa
• ThioGlo
• Tioles de proteínas