High Sensitivity Analysis of Peanut Allergen in Cumin and Spice Mix [LCMS-8060]

Význam tématu

Potravinové alergie představují rostoucí problém ve veřejném zdraví a mezi nejčastější patří alergie na arašídy. Přítomnost stopových množství alergenu Ara h1 v kořeních a koření může vést k vážným zdravotním komplikacím u citlivých jedinců. Tradiční imunochemické metody, jako ELISA, jsou náchylné k falešným pozitivitám z důvodu křížové reaktivity, což zvyšuje potřebu vysoce specifické a citlivé analytické techniky.

Cíle a přehled studie

Cílem práce bylo vyvinout a validovat metodiku pro kvantitativní stanovení alergenu Ara h1 v běžně dostupných kořeních, kořenících směsích a potravinových doplňcích s detekčním limitem 2 ppm nebo nižším. Studie zahrnovala optimalizaci přípravy vzorku, výběr vhodných peptidových přechodů pro MRM analýzu a ověření specifity a citlivosti metody na různých matricích.

Použitá instrumentace

• Kapalinová chromatografie: Nexera X2 s kolonkou Shim-pack XR-ODS (50×2 mm, 1,6 μm) při 40 °C.
• Mobilní fáze: voda s 0,1 % kyseliny mravenčí (A) a acetonitril (B), gradient 2→25 % B (0–7 min), 95 % B (7,1–8,0 min), návrat na 2 % B (8,1–10 min).
• Hmotnostní spektrometrie: Shimadzu LCMS-8060 se zdrojem heated-ESI, ionizační napětí +1 kV, interface 250 °C, DL 150 °C, blok tepelné desolvatace 200 °C, plynné toky: nebulizační 3 L/min, ohřívací 20 L/min, sušící 5 L/min.
• Software a optimalizace: Skyline pro výběr a kalibraci MRM přechodů, ISSS pro nastavení iontového zdroje.

Použitá metodika

Vzorky (skořice, kmín, chilli, zázvor aj.) byly homogenizovány a extrahovány kapalina–kapalina za účelem obohacení proteinů. Proteiny byly denaturovány, redukovány, alkylovány a následně štěpeny trypsinem. Pro kvantifikaci Ara h1 byly vybrány tři citlivé peptidové přechody z devíti kandidátních, optimalizovaných na kolizní energii a dobrou špičkovou výkonnost.

Hlavní výsledky a diskuse

Optimalizovaná metoda dosahovala detekčního limitu 2 ppm Ara h1 v koření. Bez falešných pozitivit byly úspěšně detekovány peptidové signály i v kořenících směsích bez přídavku arašídů. Testy na mandlích, vlašských ořeších a kešu potvrdily vysokou specifitu, přičemž blank vzorky nevykazovaly interferující špičky.

Přínosy a praktické využití

Tato LC–MS/MS metoda umožňuje potravinářským podnikům a regulačním orgánům spolehlivě monitorovat přítomnost alergenu Ara h1 ve výrobcích, minimalizovat riziko pro alergiky a zajistit správné označení potravin. Výhodou je vyšší přesnost a nižší míra falešných výsledků oproti ELISA.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další směřování zahrnuje rozšíření panelu testovaných alergenů formou multiplexní MRM analýzy, využití vysokorozlišovací hmotové spektrometrie pro objasnění modifikací proteinů způsobených tepelnou úpravou a integraci výsledků s databázemi pro rychlejší rozhodování v laboratořích.

Závěr

Vyvinutá metoda pro kvantifikaci alergenu Ara h1 prokázala vysokou citlivost, přesnost a specifitu v široké škále koření a kořenících směsí. Implementace této LC–MS/MS metody přispívá k efektivní ochraně alergiků a podpoře kvality potravinových výrobků.

Reference

Protein Data Bank, PDB ID 3S7I, struktura Ara h1 vicilin podobného proteinu (68 kDa)