Innowacyjna technika analizy zanieczyszczeń i zafałszowań składników żywności

Po co badamy żywność?

Regularne badania żywności są przejawem nieustannego monitoringu, związanego z bezpieczeństwem zdrowia i życia przyszłych konsumentów. Pomagają wykrywać i szybko reagować na ewentualne niedogodności i nieuczciwe zagrania ze strony producentów. Celowe fałszowanie żywności innymi, niezadeklarowanymi na etykiecie składnikami, to niestety coraz częściej spotykana praktyka. Zamienniki na pierwszy rzut oka niczym się nie wyróżniają, a możliwość uzyskania podobnego produktu mniejszym kosztem bywa kusząca. Na obecność rożnego rodzaju zanieczyszczeń w żywności, składa się wiele czynników, często zdarzeń losowych. Z uwagi na globalny rozwój łańcucha dostaw żywności, konieczne jest ciągłe doskonalenie i wymyślanie bardziej efektywnych metod zapewniania bezpieczeństwa, jakości i autentyczności produktów i składników w nich występujących.

Sekwencjonowanie kwasów nukleinowych jako narzędzie do oceny autentyczności żywności

Grupa naukowców z IBM Research opracowała nową technikę identyfikacji, FASER (Food Authentication from SEquencing Reads). Jest to bioinformatyczny system następujących po sobie spójnych zdarzeń, umożliwiający jednoczesne rozpoznanie spodziewanych i niespodziewanych składników, mogących występować w żywności. FASER dokładnie zidentyfikował gatunki eukariotyczne z medianą absolutnej różnicy 0,4% pomiędzy obserwowanymi i oczekiwanymi proporcjami na danych sekwencyjnych z różnych źródeł, m.in. mięsa, roślin i ryb. Połączenie wykorzystania metagenomiki, analizy i ogromnej bazy danych, dało nowe spojrzenie na kwestię złożoności łańcucha dostaw.

Próby weryfikacji metody

Początkowo system tworzony był w oparciu o symulowane i eksperymentalne zestawy danych, aby następnie mógł zostać użyty do zbadania autentyczności składników w próbkach z mięsa drobiowego. Oznaczanie obejmowało 31 próbek wysokobiałkowego proszku z próbek drobiu (HPP -high protein powder). Była to pierwsza analiza, przeprowadzana na taką skalę, wykorzystująca tę procedurę. Wyniki okazały się jednoznaczne. W 3 oznaczanych próbkach, poza identyfikacją głównego surowca źródłowego, jakim był kurczak, natrafiono na inne gatunki mięsa: wieprzowinę i wołowinę. Zanieczyszczenia prawdopodobnie zostały wprowadzone do produktu podczas transportu lub w trakcie przetwarzania. Pozwoliło to dowieść skuteczności sekwencjonowania w weryfikacji autentyczności, już w pojedynczym teście.

Zasada działania

Analiza i identyfikacja składników żywności odbywa się na zasadzie porównania. Sekwencjonowany z produktów spożywczych materiał genetyczny, zestawiany jest z tysiącami obecnych w bazie, uprzednio zidentyfikowanych genomów roślin i zwierząt. Ponadto oprócz składu matrycy żywności, sekwencjonowanie metagenomiczne daje ważny obraz zawartości drobnoustrojów i ewentualnych czynników chorobotwórczych.

Czy metoda się przyjmie?

Jeśli dalsze testy pójdą tak samo pomyślnie, metoda może zastąpić lub rozszerzyć obecne badania weryfikacji składu składników żywności. Sekwencjonowanie kwasów nukleinowych na szeroką skalę, w połączeniu z solidną analizą bioinformatyczną umożliwi wykrywanie zanieczyszczeń bez uprzednich założeń co do ich oczekiwanej zawartości. W dzisiejszych czasach koniecznym jest dążenie do przewidywania incydentów związanych z bezpieczeństwem żywności i zapobieganie im.

Źródło: https://www.nature.com/articles/s41538-019-0056-6

Probase 360 - baza zafałszowań żywnośći: