LZE VYUŽÍT METABOLOMICKÉ PROFILOVÁNÍ PRO AUTENTICITU GENETICKY MODIFIKOVANÉ SÓJI?

Význam tématu

Geneticky modifikovaná sója je jednou z nejrozšířenějších plodin se specifickými vlastnostmi, jako je rezistence k herbicidům či vyšší výnosy. Vzhledem k rozdílným regulačním přístupům a povinnému značení GM potravin v EU je nezbytné vyvinout rychlé, spolehlivé a neinvazivní analytické metody pro ověření autenticity sójových výrobků. Metabolomické profilování umožňuje zachytit komplexní obraz nízkomolekulárních látek a poskytuje alternativu ke standardním DNA metodám.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit potenciál techniky Direct Analysis in Real Time – Mass Spectrometry (DART-MS) ve spojení s multivariační statistickou analýzou (PCA, OPLS-DA) pro diskriminaci geneticky modifikované a konvenční sóji. Ve studii bylo analyzováno 49 vzorků sóji (30 GM, 19 konvenčních) s potvrzením druhu pomocí real-time PCR.

Použitá instrumentace

• DART-SVP iontový zdroj (IonSense, USA)
• Orbitrapový hmotnostní analyzátor Exactive (Thermo Fisher Scientific, USA)
• Automatický podavač vzorků s posuvným dávkovačem

Použitá metodika

Vzorky sóji byly homogenizovány a extrahovány 80% methanolem. Extrakty byly filtrovány a analyzovány DART-MS v pozitivním i negativním ionizačním módu za optimalizovaných podmínek (teplota plynu 450/400 °C, rozlišení 50000 FWHM, m/z 50–1000). Naměřená data byla zpracována softwarem Xcalibur a statisticky vyhodnocena pomocí PCA a OPLS-DA.

Hlavní výsledky a diskuse

DART-MS fingerprint ukázal rozdíly v poměrech intenzit iontů a přítomnost charakteristických markerů. V pozitivním módu byl klíčový ion m/z 163 (1,6-anhydroglukosy), v negativním módu několik mastných kyselin (např. m/z 295, 311, 313, 327, 329). PCA modely již na počátku rozlišily GM a konvenční vzorky a OPLS-DA potvrdila robustní separaci. S-ploty identifikovaly ionty s nejvyšší diskriminační silou, které odpovídají flavonoidům a mastným kyselinám odlišným u GM sóji.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá analýza bez chromatografické separace
• Minimální příprava vzorku a nízká spotřeba rozpouštědel
• Vysoká průchodnost („high-throughput“) pro kontrolní laboratoře
• Možnost integrace do pravidelných kontrol food-QA/QC

Budoucí trendy a možnosti využití

Metoda DART-MS může být rozšířena o tvorbu databází charakteristických markerů pro další GMO plodiny. Kombinace s dalšími omickými technikami (proteomika, lipidomika) a strojovým učením zvýší přesnost klasifikace. V budoucnu lze očekávat integraci přístrojů do mobilních jednotek pro terénní kontroly a rozvoj standardizovaných metodik pro regulatorní účely.

Závěr

Studie prokázala, že metabolomické profilování pomocí DART-MS ve spojení s multivariační statistikou umožňuje rychlou a spolehlivou diskriminaci geneticky modifikované a konvenční sóji. Identifikované markerové ionty poskytují pevný základ pro další validaci a rozšíření metody v potravinářské praxi.

Reference

1. Nap J. P. et al.: Plant J. 33, 1 (2003)
2. James C.: ISSA Briefs 2011, 42
3. Phipps R. H., Park J. R.: J. Anim. Feed Sci. 11, 1 (2002)
4. Cody R. B. et al.: Anal. Chem. 77, 2297 (2005)
5. Vaclavik L. et al.: Anal. Chim. Acta 645, 56 (2009)
6. Cajka T. et al.: J. Agric. Food Chem. 59, 5919 (2011)
7. Hajslova J. et al.: Food Control 36, 138 (2014)
8. Bylesjö M. et al.: J. Chemom. 20, 341 (2006)