Cooked meat product analysis by LCMS/MS to determine between animal species using proteotypic peptide quantitative proteomic analysis

Význam tématu

V oblasti kontroly potravinářské pravosti je klíčové přesné a spolehlivé rozlišení živočišných druhů v tepelně upravených výrobcích. Masové podvrhy a nesprávné označování mohou ohrozit spotřebitele, narušit důvěru v dodavatelský řetězec a vést k porušení regulací. Cílená proteomická analýza pomocí LC–MS/MS nabízí možnost detekovat a kvantifikovat proteotypické peptidy specifické pro jednotlivé druhy masa i po tepelné úpravě.

Cíle a přehled studie / článku

Studie zaměřená na vývoj a ověření metody pro identifikaci vepřového, hovězího, kuřecího a koňského masa v tepelně upravených potravinách sleduje tyto cíle:

• Výběr specifických proteotypických peptidů z myosinu a kolagenu každého druhu.
• Optimalizace extrakce, přípravy vzorků a MRM metodiky pro vysokou citlivost a selektivitu.
• Vyhodnocení vlivu tepelné úpravy na signál cílových peptidů.
• Praktické testování na různých vzorcích (masové pasty, klobásy, směsi).

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky o hmotnosti 150 mg byly extrahovány v ureu/thioureu, redukovány DTT, alkylovány jodacetamidem a štěpeny trypsinem přes noc. Čištění proběhlo SPE na reverzních fázích. Rozdělení a detekci prováděla UPLC (Nexera) s kolonkou Aeris C18 (150×2,1 mm, 1,7 µm), gradientem vody a acetonitrilu s 0,1 % FA při 0,3 mL/min. Kvantifikace probíhala na kvadrupólovém LCMS-8050 s MRM, pružným polaritním přepínáním, ionizací v režimu heated ESI a optimalizovaným kolizním napětím dle Skyline.

Hlavní výsledky a diskuse

Studie ukázala, že i po tepelném zpracování (až na 200 °C) lze detekovat proteotypické peptidy s dostatečnou citlivostí. Tepelné sušení způsobilo snížení hmotnosti vzorků až o 52 %, což vedlo ke koncentračnímu efektu, a citlivost detekce peptidů se tak kompenzovala.

• Kolagen typu I z vepřového masa byl úspěšně detekován v různých smíšených výrobcích (klobása, sendvičové pasty).
• Peptidy myosin-1 a myosin-2 z koňského masa umožnily detekci již při 1 % příměsi ve vzorcích hovězího masa.
• Metoda rozlišila čtyři sledované druhy masa s minimálním překřížením signálu.

Přínosy a praktické využití metody

Tato cílená proteomická analýza překonává omezení PCR detekce DNA, jelikož identifikuje konkrétní tkáňové proteiny. Metoda umožňuje:

• Specifikovat nejen druh živočicha, ale i typ tkáně (svalovina versus pojivo).
• Využít rychlý LC–MS/MS protokol (několik desítek minut měření) s vysokou robustností.
• Implementovat do QA/QC laboratoří a regulačních kontrolních programů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření panelu sledovaných druhů a tkáňových markerů, integrace vyšší propustnosti skrze paralelní analyzátory a validace v multi-laboratorních studiích. Dále mohou být využity nejnovější multiplexované MRM strategie pro simultánní detekci desítek peptidů a rozvoj softwarových nástrojů pro automatizované zpracování dat.

Závěr

Cílená LC–MS/MS analýza proteotypických peptidů prokázala vysokou citlivost a selektivitu v identifikaci druhu masa v tepelně zpracovaných potravinách. Metoda je vhodná jako doplněk k existujícím molekulárně biologickým testům a poskytuje hloubkovou informaci o typu živočišné tkáně.

Reference

1. Montowska M. et al. Anal. Chem. 2014, 86, 10257–10265.
2. Bargen C.V. et al. J. Agric. Food Chem. 2013, 61, 11986–11994.
3. Bargen C.V. et al. J. Agric. Food Chem. 2014, 62, 9428–9435.
4. Zhang G. et al. Food Hydrocolloids 2009, 23, 2001–2007.