Η μεταβολομική είναι ένας νέος κλάδος στην αναλυτική βιοχημεία που σχετίζεται με το μεταβολισμό — τη διαδικασία μετατροπής της ενέργειας των τροφίμων σε μηχανική ενέργεια ή θερμότητα. Τα υποπροϊόντα του μεταβολισμού, γνωστά ως μεταβολίτες, παράγονται σε βιολογικά δείγματα όπως ούρα, σάλιο και πλάσμα αίματος. Το Metabolomics αναφέρεται στη μελέτη αυτών των προφίλ μεταβολιτών όπως παράγονται σε βιολογικά δείγματα. Στην περίπτωση της φυτικής βιολογίας, χρησιμοποιούνται ειδικά δείγματα ιστών για τη δημιουργία προφίλ μεταβολιτών. Η μεταβολομική αναπτύχθηκε μαζί με τη γονιδιωματική και την πρωτεϊνική από τα μέσα της δεκαετίας του 1990 ως αποτέλεσμα του Έργου Ανθρώπινου Γονιδιώματος, ενός έργου που στοχεύει στη χαρτογράφηση του συστήματος του ανθρώπινου γονιδίου.
Οι διαδικασίες κυτταρικής δραστηριότητας, όπως η κυτταρική σηματοδότηση, η μεταφορά ενέργειας και η επικοινωνία από κύτταρο σε κύτταρο ελέγχονται από μεταβολίτες. Το μεταβολίωμα είναι μια συλλογή όλων των μεταβολιτών σε ένα κύτταρο σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή. Οι άνθρωποι έχουν πολλά είδη κυττάρων με διαφορετικά μεταβολώματα, αλλά η μεταβολομική ασχολείται με τη μελέτη μεταβολιτών χαμηλού μοριακού βάρους όπως λιπίδια, σάκχαρα και αμινοξέα. Αυτά είναι επίσης γνωστά ως μικρά μόρια. Γενετικές διαταραχές, ασθένειες ή περιβαλλοντικές διαταραχές μπορούν να εξηγηθούν με τη μελέτη των αλλαγών στο μεταβολισμό. Ως εκ τούτου, η μελέτη των μεταβολιτών, δηλαδή της μεταβολομικής, μπορεί να βοηθήσει στη διάγνωση ασθενειών ή στη μελέτη των επιπτώσεων μιας δηλητηριαστικής ουσίας.
Υπάρχουν δύο συμπληρωματικές προσεγγίσεις που χρησιμοποιούνται για τις μεταβολομικές έρευνες: το μεταβολικό προφίλ και το μεταβολικό δακτυλικό αποτύπωμα. Στο μεταβολικό προφίλ, χρησιμοποιούνται ποσοτικές αναλυτικές μέθοδοι για τη μέτρηση μεταβολιτών μιας συγκεκριμένης κατηγορίας. Στο μεταβολικό δακτυλικό αποτύπωμα, τα δακτυλικά αποτυπώματα συγκρίνονται για να καθοριστεί εάν οι μεταβολίτες έχουν αλλάξει λόγω ασθένειας ή έκθεσης σε τοξίνες. Για να γίνει αυτό το είδος σύγκρισης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν χρωματογραφήματα και στατιστικές μέθοδοι. Είναι μια ημι-ποσοτική μέθοδος που μπορεί πραγματικά να εφαρμοστεί σε ένα ευρύ φάσμα μεταβολιτών. Η μεταβολομική μπορεί να μελετηθεί με συνδυασμό μεταβολικού προφίλ και δακτυλικών αποτυπωμάτων.
Οι ερευνητές αναμένουν ότι η μεταβολομική μπορεί να βοηθήσει την υγειονομική περίθαλψη με πολλούς τρόπους. Θα πρέπει να είναι σε θέση να παράγει ασφαλέστερα φάρμακα και να εντοπίζει καλύτερα ομάδες ανθρώπων που είναι πιθανό να ωφεληθούν από ένα φάρμακο. Η μεταβολομική μπορεί επίσης να βοηθήσει στη διάγνωση της νόσου και στην παρακολούθηση διαφόρων θεραπειών υγείας. Ενσωματωμένη με την πρωτεομική και τη γονιδιωματική, η μεταβολομική χρησιμοποιείται, για παράδειγμα, για να ανακαλύψει γιατί μερικοί άνθρωποι είναι πιο ευαίσθητοι σε ηπατική βλάβη από ορισμένα φάρμακα. Το πεδίο αναμένεται να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στη βιολογία συστημάτων μακροπρόθεσμα και βραχυπρόθεσμα, αναμένεται να παρέχει βιοδείκτες για τη μελέτη της έκθεσης σε ασθένειες και τοξίνες.