A Complete Solution for Gelatin Species Authentication in Routine Analysis Using ProteinWorks Auto-eXpress Digest Kit and Xevo TQ-XS

Význam tématu

Gelatin patří mezi běžné složky potravin, farmaceutik i kosmetiky. Ověření původu této směsi polypeptidů je klíčové z hlediska zdravotních, etických a náboženských požadavků. Porcinní želatina je při výrobě potravin pro muslimskou komunitu nepřípustná, a proto je nutné spolehlivě rozlišit zdroje želatiny.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo navrhnout a ověřit jednoduchý, rychlý a robustní workflow pro rutiní autentizaci želatiny podle druhu zvířete. Výzkum vychází z předchozího objevitelského proteomického přístupu a přináší metodu vhodnou pro každodenní analýzu potravinových vzorků.

Použitá metodika a instrumentace

Pro přípravu vzorků byl použit ProteinWorks Auto-eXpress Digest Kit, který umožňuje zkrácenou tříhodinovou tryptickou digesci díky použití MS-kompatibilního surfaktantu RapiGest SF. Separace a detekce probíhala na systému ACQUITY UPLC I-Class PLUS spojeném s hmotnostním spektrometrem Xevo TQ-XS. Klíčová instrumentace:

• ProteinWorks Auto-eXpress Digest Kit
• ACQUITY UPLC I-Class PLUS System
• ACQUITY Premier UPLC HSS T3 Column, 2.1×100 mm, 1.8 µm
• Xevo TQ-XS tandemový kvadrupól
• Software MassLynx v4.2 a TargetLynx v4.2

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dovoluje kompletní přípravu vzorku, separaci a analýzu ve stejný den. Zvoleno bylo devět druhově specifických peptidových markerů (pět bovinních, čtyři porcinní) s 4–5 MRM přechody pro zvýšení spolehlivosti. Pro pozitivní identifikaci musí být detekovány minimálně dva peptidy se třemi přechody. Testování osmi komerčních bonbonů prokázalo shodu s deklarací výrobce na obalu (halal versus non-halal). Citlivost metody umožňuje odhalit již 1 % porcinní želatiny v bovinním standardu.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a jednoduchá tříhodinová digesce vzorku
• Možnost simultánního stanovení více druhů želatiny v jednom běhu LC-MS/MS
• Vysoká citlivost a selektivita díky MRM přechodům
• Vhodné pro halal certifikace, QA/QC v potravinářství a farmaceutickém průmyslu

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj datových knihoven druhově specifických peptidů zahrnujících rybí a drůbeží želatinu. Integrace rychlých přípravných kitů se sofistikovanou hromadnou analýzou na platformách s vyšší propustností umožní rozšíření monitoringu kontaminací i do jiných odvětví potravinářství a farmacie.

Závěr

Navržené řešení spojuje kitovou přípravu vzorku s citlivou LC-MS/MS metodikou, která detekuje až 1 % porcinní želatiny v bovinním pozadí. Procedura je vhodná pro rutiní stanovení původu želatiny v potravinách, zkracuje dobu analýzy na jeden den a usnadňuje implementaci v laboratořích.

Reference

1. Guo S et al. UPLC-MS/MS metoda detekce kolagenových markerů pro identifikaci želatiny. RSC Adv. 2018, 8, 3768–3773.
2. Shabani H et al. Halal autenticita želatiny PCR metodou. Food Chem. 2015, 184, 203–206.
3. Uddin SMK et al. Gelatinové produkty halal a kosher, přehled detekčních metod. Food Biosci. 2021, 41, 101422.
4. Nhari R M H R et al. Rozlišení bovinní a porcinní želatiny, J. Food Sci. 2012, 71(1), R42–46.
5. Deng G et al. Přehled LC-MS metod identifikace živočišných želatin. Rev. Anal. Chem. 2020, 39, 260–271.
6. Lee C, Chan L Y. Workflow pro objevování druhově specifických markerů želatiny. Waters Application Note 2022, 720007533.