Meat authentication and adulteration testing by HPLC combined with high-resolution, accurate-mass (HRAM) mass spectrometry
Aplikace | 2019 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Proteomické metody založené na vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrii hrají klíčovou roli v boji proti potravinovým podvodům. Rostoucí globalizace výroby a distribuce potravin vede k nárůstu případů falšování, které ohrožují bezpečnost a důvěru spotřebitelů. Citlivé a selektivní metody pro detekci adulterace masa jsou proto nezbytné pro dodržení regulačních požadavků a zajištění kvality produktů.
Výsledky potvrzují, že cílená bottom-up proteomika pomocí HPLC-HRAM-MS umožňuje spolehlivou detekci a identifikaci adulterace masa. Kombinace PRM a DIA režimů poskytuje flexibilní nástroj pro rutinní i výzkumné aplikace v oblasti potravinové bezpečnosti.
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Proteomické metody založené na vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrii hrají klíčovou roli v boji proti potravinovým podvodům. Rostoucí globalizace výroby a distribuce potravin vede k nárůstu případů falšování, které ohrožují bezpečnost a důvěru spotřebitelů. Citlivé a selektivní metody pro detekci adulterace masa jsou proto nezbytné pro dodržení regulačních požadavků a zajištění kvality produktů.
Cíle a přehled studie
- Vyvinout robustní, citlivý a specifický HPLC-HRAM-MS test pro detekci vepřového masa na úrovni nízkého procenta v masných výrobcích.
- Identifikovat proteotypické tryptické peptidy miosinu, myoglobinu a hemoglobinu pro rozlišení běžných savců.
- Demonstrace metod selektivní detekce adulterace masa pomocí PRM a DIA režimů.
Použitá metodika a instrumentace
- Příprava vzorku: homogenizace masa, precipitace proteinů acetonem, denaturace, redukce (DTT), alkylace (IAA), digesce trypsinem.
- Chromatografie: Thermo Scientific UltiMate 3000 UHPLC, Biobasic C8 mikrokolona, gradient formic acid/acetonitril-voda, průtok 75 μL/min.
- Hmotnostní spektrometrie: Thermo Scientific Q Exactive hybridní kvadrupól-Orbitrap. Režimy: Full scan (140 000 FWHM), PRM (17 500 FWHM, izolace 1,5 Da, kolizní energie 25 eV), DIA (50 Da okno, 12 MS2 událostí).
- Bioinformatika: in silico digesce, predikce MS2 fragmentů (mMass), alignace a analýza sekvencí (QIAGEN CLC Viewer), identifikace (Proteome Discoverer, Mascot).
Hlavní výsledky a diskuse
- Identifikace specifických tryptických peptidů myoglobinu (pozice 120–134) se selektivními fragmenty y13 a y14 pro hovězí, koňské, vepřové a jehněčí maso.
- PRM analýza potvrdila vysokou selektivitu a přesnost (mass accuracy <1,5 ppm) a možnost detekce adulterace na úrovni 1 % (v/w), v optimalizovaných podmínkách až 0,2 %.
- DIA režim poskytl komplexní datový soubor pro následné dolování dat, avšak citlivost pro pod 1 % adulterace je omezená.
- Výběr dalších proteotypických peptidů z myosinu-1, myosinu-2 a β-hemoglobinu zajistil dodatečné biomarkery pro potvrzovací analýzu.
Přínosy a praktické využití metody
- Vysoce selektivní a citlivá metoda vhodná pro rutinní QA/QC laboratoře a regulační orgány.
- Možnost rozšíření panelu biomarkerů pro různé živočišné druhy.
- Použití interních standardů stabilně označených peptidů pro kvalitativní a kvantitativní kontrolu.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Integrace DIA dat do potravinové forenzní databáze pro rychlé přizpůsobení se novým druhům adulterace.
- Automatizace workflow a implementace do online monitorovacích systémů.
- Rozšíření na kompletní potravinové matrice a multi-analytické přístupy kombinující proteomiku s metabolomikou.
Závěr
Výsledky potvrzují, že cílená bottom-up proteomika pomocí HPLC-HRAM-MS umožňuje spolehlivou detekci a identifikaci adulterace masa. Kombinace PRM a DIA režimů poskytuje flexibilní nástroj pro rutinní i výzkumné aplikace v oblasti potravinové bezpečnosti.
Reference
- Everstine K, Spink J, Kennedy S. Economically motivated adulteration (EMA) of food: common characteristics of EMA incidents. J. Food Prot. 2013, 76, 723–735.
- Ellis DI, Brewster VL, Dunn WB, Allwood JW, Golovanov AP, Goodacre R. Fingerprinting food: current technologies for the detection of food adulteration and contamination. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 5706–5727.
- DG Health and Consumers, European Commission. Horse meat issue. Brussels. 2013.
- Herrero M, Simó C, García-Cañas V, Ibáñez E, Cifuentes A. Foodomics: MS-based strategies in modern food science and nutrition. Mass Spectrom. Rev. 2012, 31, 49–69.
- Strohalm M, Kavan D, Novák P, Volný M, Havlíček V. mMass 3: a cross-platform software environment for precise analysis of mass spectrometric data. Anal. Chem. 2010, 82, 4648–4651.
- von Bargen C, Dojahn J, Waidelich D, Humpf HU, Brockmeyer J. New sensitive high-performance liquid chromatography tandem mass spectrometry method for the detection of horse and pork in halal beef. J. Agric. Food Chem. 2013, 61, 11986–11994.
- Roepstorff P, Fohlman J. Proposal for a common nomenclature for sequence ions in mass spectra of peptides. Biomed. Mass Spectrom. 1984, 11, 601.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Determination of Meat Authenticity Using a Comprehensive Targeted Proteomic Strategy and High-Resolution Mass Spectrometry
2016|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Complete method: Alberto Ruiz Orduna, Erik Husby, Charles T. Yang, Dipankar Ghosh & Francis Beaudry (2015): Assessment of meat authenticity using bioinformatics, targeted peptide biomarkers and high-resolution mass spectrometry, Food Additives & Contaminants: Part A, DOI: 10.1080/19440049.2015.1064173 Ap plica t…
Klíčová slova
lamb, lambpork, porkmeat, meatbeef, beefhorse, horsehaemoglobin, haemoglobinproteotypic, proteotypichpgdfgadaqgamtk, hpgdfgadaqgamtkhpsdfgadaqgamsk, hpsdfgadaqgamskhpgdfgadaqgamsk, hpgdfgadaqgamskmyoglobin, myoglobinhpsdfgadaqaamsk, hpsdfgadaqaamskspecies, speciesauthenticity, authenticitytryptic
Cooked meat product analysis by LCMS/MS to determine between animal species using proteotypic peptide quantitative proteomic analysis
2015|Shimadzu|Postery
PO-CON1536E Cooked meat product analysis by LCMS/MS to determine between animal species using proteotypic peptide quantitative proteomic analysis ASMS 2015 WP 099 Alan J. Barnes1, Neil J. Loftus1, Junko Iida2 1 Shimadzu, Manchester, UK Shimadzu, Kyoto, Japan. 2 Cooked meat…
Klíčová slova
cooked, cookedproteotypic, proteotypichorse, horseanimal, animalmeat, meatproteomic, proteomicbeef, beefspecies, speciespeptide, peptidefood, foodhaché, hachélcms, lcmsmyosin, myosincollagen, collagensausage
vMethod™ Application for Food Testing
2017|SCIEX|Aplikace
vMethod™ Application for Food Testing Screening and Speciation of Raw and Processed Meat Products A Selective and Robust LC-MS/MS Method for Multiple Meat Speciation and Authentication on the QTRAP® 4500 System Rapid and Reliable Detection of Multiple Meat Species in…
Klíčová slova
meat, meatsausage, sausagehalal, halalpeptide, peptidespecies, speciespeptides, peptidesbeef, beefspeciation, speciationunique, uniquelamb, lambsignature, signaturefood, foodcooked, cookedprotein, proteinwere
Highly-Sensitive Detection of Multiple Porcine-Specific Peptides in Processed Foods by LC/MS/MS Method
2017|Shimadzu|Aplikace
Application News AD-0153 Halal Authentication Analysis / LCMS-8060 Highly-Sensitive Detection of Multiple Porcine-Specific Peptides in Processed Foods by LC/MS/MS Method Udi Jumhawan, Jie Xing & Zhaoqi Zhan Application Development & Support Centre, Shimadzu (Asia Pacific) Pte Ltd, Singapore Introduction…
Klíčová slova
lvvi, lvvipork, porkydii, ydiiporcine, porcinesala, salapeptide, peptidehalal, halalmarkers, markersfvie, fviespecific, specificpeptides, peptidesevte, evtetlaf, tlaftvlg, tvlgprocessed