Overcoming Challenges of Protein Sample Preparation for Food Allergen Analysis

Význam tématu

Analýza potravinových alergenů je klíčová pro zajištění bezpečnosti spotřebitelů a splnění legislativních požadavků. Efektivní a opakovatelná příprava proteinových vzorků umožňuje citlivou detekci stopových hladin alergenů v různých potravinových matricích.

Cíle a přehled studie

• Implementovat automatizovaný online systém Perfinity iDP pro rychlou a reprodukovatelnou enzymatickou digestii proteinů.
• Optimalizovat podmínky štěpení (teplota, doba inkubace) pro alergen Ara h 1 z arašídů.
• Vyhodnotit možnost multiplexace a denaturace bez redukce a alkylace (NoRA) pro urychlení přípravy vzorku.
• Quantifikovat Ara h 1 v různých dětských příkrmech pomocí LCMS-IT-TOF.

Použitá metodika a instrumentace

• Perfinity Integrated Digestion Platform (iDP) s IMER kolonou s imobilizovaným trypsinem.
• Online desalting na C18 trapu a následná RP-LC separace (Phenomenex Aeris PEPTIDE, 3.6 µm × 2.1 × 100 mm).
• MS detekce na Shimadzu LCMS-IT-TOF a LCMS-8030 Triple Quad pro reprodukovatelnost.
• Příprava vzorků: redukce DTT, alkylace jodacetamidem a NoRA protokol pro zrychlení.

Hlavní výsledky a diskuse

• Systém iDP snížil dobu přípravy ze 24 h na méně než 1 h s CV pod 10 %.
• Complete digestie Ara h 1 za 4–8 minut při 40–70 °C s identifikací klíčových tryptických peptidů (např. SFNLDEGHALR).
• Multiplexace dvou desaltingových kolon umožnila zpracování až 200 vzorků za den.
• Quantitativní kalibrační křivky v matrikách (maso, džus, banány, batáty) pro vybrané ionty vykázaly lineární odezvu (r2 > 0,98).

Přínosy a praktické využití metody

Automatizovaná platforma zvyšuje throughput laboratoře a minimalizuje variabilitu v přípravě vzorků, což je pro rutinní analýzu alergenů zásadní. Metodu lze snadno integrovat do QA/QC postupů ve výrobě potravin.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření detekce dalších potravinových alergenů v jednom běhu LC-MS.
• Integrace cílených MRM metod pro vyšší selektivitu a citlivost.
• Využití NoRA trypsin IMER pro zrychlené přípravy v polním testování.
• Automatizace celé workflow až po datovou analýzu s AI podporou.

Závěr

Perfinity iDP představuje efektivní řešení pro rychlou a reprodukovatelnou přípravu proteinových vzorků při analýze potravinových alergenů. Spojení s LCMS-IT-TOF umožňuje citlivou identifikaci i kvantifikaci Ara h 1 v různých matricích, což přispívá k vyšší bezpečnosti potravin.

Reference

Žádné explicitně uvedené literární zdroje.