Determination of Animal Species Origin from Gelatin in Food and Pharmaceutical Products by LC-MS/MS
Postery | 2019 | SCIEXInstrumentace
Gelatin je klíčovou složkou potravinářského i farmaceutického průmyslu díky svým gelačním a zahušťovacím vlastnostem. Vzhledem k náboženským, etickým a zdravotním požadavkům je nezbytné spolehlivě určit druhový původ živočišné gelatinové matrice. Metoda založená na LC-MS/MS nabízí rychlou a citlivou detekci kontaminace na úrovni 1 % hmotn./hmotn. a zajišťuje dodržení standardů kvality, halal či kosher certifikací.
Hlavním cílem bylo vyvinout a validovat robustní metoda pro identifikaci původu gelatinu (prasečí vs. hovězí) ve formě surového gelatinu i v různých zpracovaných produktech (dairy, cukrovinky, kapsle, klobásy). Studie prokázala stabilitu systému a selektivitu metody pomocí monitorování 3 MRM přechodů pro každý druh gelatinu.
Vzorek (5 mg) se rozpustil v 50 mM amoniakálném hydrogenuhličitanu při 37 °C na koncentraci 1 mg/ml. Následovala enzymatická štěpná digesce:
Chromatografická separace probíhala na systému EXIONLC™ s kolonkou Phenomenex Kinetex® C18 (50×3 mm, 2,6 µm) při 40 °C. Mobilní fáze obsahovala 0,1 % kyseliny mravenčí ve vodě (A) a v acetonitrilu (B) s gradientem od 5 % do 90 % B během 13,5 min.
Systém vykázal stabilní výkon při sledování 10 % přídavku gelatinu až 3 dny při 10 °C. Metoda dokázala spolehlivě detekovat 1 % kontaminaci prasečím nebo hovězím gelatinem v modelových směsích i v komerčních vzorcích. Testováno bylo 14 produktů (surový gel, jogurty, mléčné výrobky, cukrovinky, klobásy, kapsle): u halal certifikovaných vzorků nebyly zjištěny falešné pozitivní signály, u produktů obsahujících hovězí označky byly markerové peptidy konzistentně detekovány.
Metoda nabízí:
Další vývoj by mohl zahrnovat multiplexní detekci markerů pro širší škálu druhů, zkrácení doby digesce pomocí ultrazvuku, vysokorozlišovací MS pro neznámé matrice a automatizované on-line platformy pro monitoring kvality v průmyslovém měřítku.
Popsaná LC-MS/MS metoda se ukázala jako rychlý, citlivý a spolehlivý nástroj pro určení živočišného původu gelatinu v potravinách a farmaceutických produktech. Validace na reálných vzorcích potvrdila její vhodnost pro kontrolu složení a dodržování náboženských či legislativních požadavků.
1. Karim A. A.; Bhat R. Gelatin alternatives for the food industry: recent developments, challenges and prospects. Trends Food Sci Technol. 2008, 19, 644–656.
2. Azilawati M. I. A.; Hashim D. M.; Jamilah B. RP-HPLC method with AQC derivatization and PCA for gelatine differentiation. Food Chem. 2015, 172, 368–376.
3. O’Mahony P. J. Finding horse meat in beef products – a global problem. QJM. 2013, 106, 595–597.
4. Ghovvati S.; Nassiri M. R.; Mirhoseini S. Z. Multiplex PCR assay for fraud identification in meat products. Food Control. 2009, 20, 696–699.
5. Soares S. et al. SYBR Green real-time PCR to detect pork in poultry products. Meat Sci. 2013, 94, 115–120.
6. Murray S. R. et al. qPCR estimation of DNA degradation in cooked food. J Agric Food Chem. 2007, 55, 2231–2239.
7. Chen F.-C.; Hsieh Y. H. P. Monoclonal antibody-based ELISA for pork detection in processed meat. J AOAC Int. 2000, 83, 79–85.
8. Yilmaz M. T. et al. NanoUPLC-ESI-Q-TOF-MSE method to differentiate bovine and porcine gelatins. Food Chem. 2013, 141, 2450–2458.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QTRAP
ZaměřeníPotraviny a zemědělství, Farmaceutická analýza
VýrobceSCIEX
Souhrn
Význam tématu
Gelatin je klíčovou složkou potravinářského i farmaceutického průmyslu díky svým gelačním a zahušťovacím vlastnostem. Vzhledem k náboženským, etickým a zdravotním požadavkům je nezbytné spolehlivě určit druhový původ živočišné gelatinové matrice. Metoda založená na LC-MS/MS nabízí rychlou a citlivou detekci kontaminace na úrovni 1 % hmotn./hmotn. a zajišťuje dodržení standardů kvality, halal či kosher certifikací.
Cíle a přehled studie
Hlavním cílem bylo vyvinout a validovat robustní metoda pro identifikaci původu gelatinu (prasečí vs. hovězí) ve formě surového gelatinu i v různých zpracovaných produktech (dairy, cukrovinky, kapsle, klobásy). Studie prokázala stabilitu systému a selektivitu metody pomocí monitorování 3 MRM přechodů pro každý druh gelatinu.
Použitá metodika
Vzorek (5 mg) se rozpustil v 50 mM amoniakálném hydrogenuhličitanu při 37 °C na koncentraci 1 mg/ml. Následovala enzymatická štěpná digesce:
- Přes noc při 37 °C (10–15 h)
- Rychlá mikrovlnná digesce (5 min)
Chromatografická separace probíhala na systému EXIONLC™ s kolonkou Phenomenex Kinetex® C18 (50×3 mm, 2,6 µm) při 40 °C. Mobilní fáze obsahovala 0,1 % kyseliny mravenčí ve vodě (A) a v acetonitrilu (B) s gradientem od 5 % do 90 % B během 13,5 min.
Použitá instrumentace
- LC: EXIONLC™ (SCIEX)
- Kolo: Phenomenex Kinetex® C18, 50×3 mm, 2,6 µm
- MS/MS: SCIEX QTRAP™ 4500 s ESI zdrojem Turbo V™
- Software: SCIEX MultiQuant™ pro analýzu dat
Hlavní výsledky a diskuse
Systém vykázal stabilní výkon při sledování 10 % přídavku gelatinu až 3 dny při 10 °C. Metoda dokázala spolehlivě detekovat 1 % kontaminaci prasečím nebo hovězím gelatinem v modelových směsích i v komerčních vzorcích. Testováno bylo 14 produktů (surový gel, jogurty, mléčné výrobky, cukrovinky, klobásy, kapsle): u halal certifikovaných vzorků nebyly zjištěny falešné pozitivní signály, u produktů obsahujících hovězí označky byly markerové peptidy konzistentně detekovány.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda nabízí:
- Vysokou selektivitu a citlivost (LOQ 1 % hmotn./hmotn.).
- Rychlou analýzu (< 20 min vyšetření jednoho vzorku).
- Jednoduché vzorkování a zpracování dat pro rutinní kontroly.
- Možnost nasazení v potravinářských, farmaceutických i výzkumných laboratořích.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další vývoj by mohl zahrnovat multiplexní detekci markerů pro širší škálu druhů, zkrácení doby digesce pomocí ultrazvuku, vysokorozlišovací MS pro neznámé matrice a automatizované on-line platformy pro monitoring kvality v průmyslovém měřítku.
Závěr
Popsaná LC-MS/MS metoda se ukázala jako rychlý, citlivý a spolehlivý nástroj pro určení živočišného původu gelatinu v potravinách a farmaceutických produktech. Validace na reálných vzorcích potvrdila její vhodnost pro kontrolu složení a dodržování náboženských či legislativních požadavků.
Reference
1. Karim A. A.; Bhat R. Gelatin alternatives for the food industry: recent developments, challenges and prospects. Trends Food Sci Technol. 2008, 19, 644–656.
2. Azilawati M. I. A.; Hashim D. M.; Jamilah B. RP-HPLC method with AQC derivatization and PCA for gelatine differentiation. Food Chem. 2015, 172, 368–376.
3. O’Mahony P. J. Finding horse meat in beef products – a global problem. QJM. 2013, 106, 595–597.
4. Ghovvati S.; Nassiri M. R.; Mirhoseini S. Z. Multiplex PCR assay for fraud identification in meat products. Food Control. 2009, 20, 696–699.
5. Soares S. et al. SYBR Green real-time PCR to detect pork in poultry products. Meat Sci. 2013, 94, 115–120.
6. Murray S. R. et al. qPCR estimation of DNA degradation in cooked food. J Agric Food Chem. 2007, 55, 2231–2239.
7. Chen F.-C.; Hsieh Y. H. P. Monoclonal antibody-based ELISA for pork detection in processed meat. J AOAC Int. 2000, 83, 79–85.
8. Yilmaz M. T. et al. NanoUPLC-ESI-Q-TOF-MSE method to differentiate bovine and porcine gelatins. Food Chem. 2013, 141, 2450–2458.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Detection and Differentiation of Bovine and Porcine Gelatins in Food and Pharmaceutical Products By LC/MS/MS Method
2017|Shimadzu|Aplikace
Application News AD-0164 Halal Authentication Analysis / LCMS-8060 Detection and Differentiation of Bovine and Porcine Gelatins in Food and Pharmaceutical Products By LC/MS/MS Method Udi Jumhawan, Jie Xing & Zhaoqi Zhan Application Development & Support Centre, Shimadzu (Asia Pacific) Pte…
Klíčová slova
porcine, porcinebovine, bovinegelatins, gelatinsgelatin, gelatinmarkers, markersmrm, mrmundeclared, undeclaredspecific, specificpeptide, peptidecollagen, collagendifferentiation, differentiationmarker, markerpharma, pharmachocolate, chocolatepeptides
A Complete Discovery Workflow for Species- Specific Gelatin Identification
2022|Waters|Aplikace
Application Note A Complete Discovery Workflow for SpeciesSpecific Gelatin Identification Chantel Lee, Li Yan Chan Waters Corporation This is an Application Brief and does not contain a detailed Experimental section. Abstract The species of animals used to prepare gelatin, a…
Klíčová slova
gelatin, gelatinspecies, speciesdiscovery, discoveryworkflow, workflowcomplete, completeidentification, identificationspecific, specificmarkers, markersmse, msespeciesspecific, speciesspecifichomology, homologycollagen, collagenclassifying, classifyingpeptide, peptideimmunosorbent
A Complete Solution for Gelatin Species Authentication in Routine Analysis Using ProteinWorks Auto-eXpress Digest Kit and Xevo TQ-XS
2022|Waters|Aplikace
Application Note A Complete Solution for Gelatin Species Authentication in Routine Analysis Using ProteinWorks™ Auto-eXpress Digest Kit and Xevo™ TQ-XS Yin Ling Chew, Jun Xiang Lee Waters Corporation Abstract Gelatin from different animal sources is used widely as an ingredient…
Klíčová slova
gelatin, gelatinproteinworks, proteinworksauthentication, authenticationexpress, expressxevo, xevodigest, digestspecies, speciesauto, autoroutine, routinekit, kitcomplete, completesolution, solutionmarkers, markersporcine, porcineusing
Automated ProteinWorks™ Sample Preparation Using Andrew+™ Pipetting Robot for Gelatin Speciation Analysis with ACQUITY™ Premier UPLC™ and Xevo™ TQ Absolute
2023|Waters|Aplikace
Application Note Automated ProteinWorks™ Sample Preparation Using Andrew+™ Pipetting Robot for Gelatin Speciation Analysis with ACQUITY™ Premier UPLC™ and Xevo™ TQ Absolute Yin Ling Chew, Jun Xiang Lee, Ruvindya Hansani Hettige Don Waters Corporation Abstract Gelatin is a popular ingredient…
Klíčová slova
gelatin, gelatinproteinworks, proteinworksandrew, andrewpipetting, pipettingrobot, robotspeciation, speciationpremier, premierxevo, xevoabsolute, absoluteuplc, uplcacquity, acquityautomated, automatedpreparation, preparationusing, usingsample