Determination of Meat Authenticity Using a Comprehensive Targeted Proteomic Strategy and High-Resolution Mass Spectrometry

Význam tématu

Rostoucí globalizace potravinářského průmyslu přináší vyšší riziko podvodů s masem, které ohrožují spotřebitele i poctivé výrobce. Spolehlivá kontrola pravosti masa pomáhá zajistit dodržování legislativy, chránit zdraví a důvěru zákazníků.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout a validovat cílenou proteomickou metodu využívající vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrii (HRAM LC–MS) pro přesnou identifikaci a kvantifikaci proteotypických peptidů myoglobinu z různých druhů masa. Metoda má prokázat citlivost až do 1 % podílu nevhodného masa ve směsi a nabídnout škálovatelný přístup pro rutinní kontroly.

Použitá metodika a instrumentace

Pro analýzu byly připraveny modelové směsi hovězího, vepřového, jehněčího a koňského masa v různých hmotnostních poměrech (1–100 %). Po homogenizaci a extrakci proteinů následovala tryptická digestace při 40 °C po dobu 24 h. Hmotnostní spektrometrie probíhala na systému Thermo Scientific Q Exactive (Orbitrap) spojeném s chromatografem Thermo Scientific Dionex UltiMate 3000 RSLC a BioBasic C8 kolonkou. Metoda zahrnovala full-scan i datově nezávislou akvizici (DIA) a cílené IMS/MS/MS parametry pro čtyři klíčové proteotypické peptidy myoglobinu.

Hlavní výsledky a diskuse

• Identifikace čtyř tryptických peptidů myoglobinu s přesností m/z < 1,3 ppm pro hovězí, koňské, vepřové a jehněčí maso.
• Metoda detekovala nežádoucí druhy masa při minimálním obsahu 1 % (w/w).
• Pro speciiální charakterizaci byly dále detekovány proteotypické peptidy z myosinu-1, myosinu-2 a β-hemoglobinu.
• Výsledky produktových spekter a chromatogramů prokázaly vysokou selektivitu fragmentů y13 a y14.
• Porovnání extrahovaných iontových chromatogramů (XIC) potvrzuje robustnost metody pro kvantitativní i kvalitativní analýzy.

Přínosy a praktické využití metody

• Umožňuje rychlou a spolehlivou kontrolu pravosti masa ve výrobních a distribučních řetězcích.
• Splňuje požadavky regulačních orgánů na přesnost i citlivost.
• Vhodné pro implementaci v laboratořích potravinové bezpečnosti, QA/QC a výzkumných ústavech.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další rozšíření na detekci širší škály druhů masa a masných derivátů.
• Aplikace obohacených vzorků a předúpravných postupů pro snížení hranice detekce pod 1 %.
• Integrace automatizované datové analýzy a umělé inteligence pro rychlejší interpretaci výsledků.
• Multiplexní DIA strategie pro simultánní sledování stovek biomarkerů.

Závěr

Vyvinutá HRAM LC–MS metoda pro cílenou analýzu proteotypických peptidů myoglobinu poskytuje citlivý, robustní a vysoce specifický nástroj pro určování pravosti masa. Detekce nežádoucích druhů při 1 % podílu dokazuje její vhodnost pro rutinní kontroly a boj proti potravinovým podvodům.

Reference

• Ruiz Orduna A., Husby E., Yang C.T., Ghosh D., Beaudry F. Assessment of meat authenticity using bioinformatics, targeted peptide biomarkers and high-resolution mass spectrometry. Food Additives & Contaminants: Part A. 2015; DOI:10.1080/19440049.2015.1064173.