Simultaneous analysis of major allergens in food matrices by high sensitive mass spectrometer

Význam tématu

Potravinové alergie představují rostoucí zdravotní riziko vyvolané imunitní reakcí na specifické proteiny. Klasické metody jako ELISA či PCR často vykazují omezenou selektivitu nebo neschopnost rozlišit podobné proteiny. Vysoce selektivní a citlivá LC-MS/MS analýza umožňuje spolehlivou identifikaci a kvantifikaci více alergenů současně, což je klíčové pro bezpečnost potravin a plnění legislativních požadavků.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo vyvinout metodiku schopnou detekovat a kvantifikovat hlavní potravinové alergeny ze skupin mléko, vejce, ryby, korýši, stromy ořechy, arašídy, pšenice a sója v různých potravinových matricích. Studie zahrnovala návrh a optimalizaci MRM přechodů pro selektivní peptidy a ověření metody na komerčních i tepelně zpracovaných vzorcích.

Použitá metodika

• Příprava vzorků: mletí matric, odmaštění hexanem, extrakce proteinů v Tris-HCl s močovinou a proteázovými inhibitory.
• Digesce: redukce, alkylace a enzymatická tryptická digesce proteinů.
• Čištění: SPE pro odstranění interferujících látek, lyofilizace peptidů.
• LC-MS/MS analýza: gradientní eluce s 0,1 % kyselinou mravenčí a acetonitrilem, separace na Shim-pack XR-ODS III.
• MRM optimalizace: výběr 150 přechodů pro 33 peptidů ze 13 alergenů pomocí softwaru Skyline.

Použitá instrumentace

• UHPLC systém Shimadzu Nexera X2 s kolonkou Shim-pack XR-ODS III (2,0 × 75 mm, 1,6 µm).
• Triple kvadrupólový hmotnostní spektrometr Shimadzu LCMS-8050.

Hlavní výsledky a diskuse

• Chromatografická separace všech cílových peptidů byla dokončena během 6,5 min s dobrým rozlišením.
• Lineární rozsah pro kalibraci dosáhl koeficientu determinace R2 > 0,999.
• Citlivost metody umožnila detekci 20 ppm pšenice ve vzorcích bezlepkového pečiva.
• Specifičnost: žádné falešně pozitivní signály v nealergenních vzorcích.
• Aplikace metody pro ověření matrice prokázala schopnost detekovat alergeny v pivním těstíčku z tresky, bezlepkovém chlebu a krekrech.

Přínosy a praktické využití metody

• Simultánní detekce více alergenů v jednom analytickém běhu šetří čas i spotřební materiál.
• Vysoká selektivita minimalizuje křížovou reaktivitu a falešně pozitivní výsledky.
• Metoda splňuje požadavky potravinářských norem a legislativy pro označování alergenů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření analyzovaného panelu o další potravinové alergeny a matrice.
• Integrace s vysokorozlišovacími hmotnostními spektrometry pro multiplexní screening.
• Automatizace přípravy vzorků a datové analýzy pro rutinní provoz.
• On-line monitorování výrobních procesů ve výrobních linkách.

Závěr

Vyvinutá LC-MS/MS metoda pro simultánní analýzu hlavních potravinových alergenů prokázala vysokou citlivost, selektivitu a vhodnost pro rutinní laboratorní použití. Umožňuje rychlé a spolehlivé sledování alergenů v širokém spektru potravinových produktů.