Введение к работе
1. Актуальность темы
Формирование в России рыночной экономики, увеличение объема частного производства и свободной торговли продовольственными товарами, в том числе сырьем, полуфабрикатами и готовыми мясными продуктами, обусловливает возможность фальсификации продукции как по структуре, так и по видовой принадлежности сырьевых составляющих. Так, например, при производстве мясных продуктов могут быть использованы мясное сырье более низкого сорта, субпродукты или растительные добавки. Таким образом продукция, благополучная по микробиологическим и приемлемая по органолсптическим и химическим показателям, может не соответствовать заявленному составу или иметь низкое качество.
В связи с этим актуальным становится вопрос о необходимости идентификации сырьевых компонентов в готовых мясных продуктах и полуфабрикатах.
Идентификация продукции согласно закону «О техническом регулировании» является одним из основных элементов подтверждения соответствия, а также позволяет предотвратить фальсификацию продукции и обман потребителя.
Цель идентификации - определить и подтвердить подлинность товара конкретного вида и наименования, в том числе его соответствие определенным требованиям и информации, указанной на этикетке или в товарно-сопроводительных документах.
При идентификации используются различные методические подходы, основанные на органолептических показателях [Хуршудян С.Л., Смирнова Е.А., Чернуха И.М., Кузнецова Т.Г., 2008; Ткаль В.А., Окунев А.О., 2007]; иммуноферментном анализе, обладающем высокой специфичностью и чувствительностью [Самуйленко А.Я., Кузнецов Д.П., 2005; Лушников, К.В., Патрушев М.В., 2004; Ayaz N.D, Erol I., 2006; von Hoist С. et al., 2006]; хроматографическом анализе [Астахов, A.B., Глазырин Е.М., 2007; Bellorini
S. et al., 2005]; биохимических [Светличкин В.В., Писарева В.М., Кононенко А.Б., 2004; Bermudo-Redondo, М.С. et al., 2005]; гистологических исследованиях, которые позволяют судить как о составе продукта в целом, так и дифференцировать особенности тканевых и клеточных структур [Хвыля СИ., Паршенкова P.P., 2008]. В настоящее время разработаны иммуноферментные экспресс-тесты, обладающие высокими показателями чувствительности и специфичности [Светличкин В.В., Панюшкин А.И. и др., 2008]. Методы ДНК-диагностики показали себя весьма чувствительными и специфичными способами идентификации мяса, позволяющими проводить анализ образцов, подвергшихся термической обработке [Пермяков А.Н., 2008; Светличкин В.В., Писарева В.М., Кононенко А.Б., 2004; Фомина Т.А., Минаева М.Ю., 2008; Martin I. et al., 2007].
Видовая идентификация может быть осуществлена с помощью современных электрофоретических методов. Эти методы уже применялись для идентификации отдельных видов мясного сырья в научных исследованиях (Писарева В.М., 1999; Горожанина Е.С., 2007). Однако для проведения экспертизы различных видов сырья и продукции в испытательных лабораториях необходимо расширить спектр определяемых белков. Кроме того, чтобы применять их в целях идентификации пищевых продуктов, необходимо разработать и оптимизировать условия экстракции белков из нативных продуктов и продуктов, подвергшихся термической обработке, подобрать гели определенных видов, а также выбрать режимы проведения процесса электрофореза.
При подтверждении соответствия важно также определять другие белковые компоненты, прежде всего растительного происхождения, в частности глютен, которые могут входить в состав пищевых продуктов. Глютен — это белковая фракция злаковых культур, таких как пшеница, рожь, ячмень. Особенно много этого белка содержится в зернах пшеницы. Глютен часто является компонентом привычных продуктов питания, его нередко
добавляют в мясные и молочные продукты, что может вызывать у определенных групп людей аллергические реакции.
Определить содержание глютепа в пищевом сырье и готовых продуктах питания можно с использованием методов иммуноферментного анализа (метод ELISA с моноклональными антителами) и полимеразной цепной реакции (ПЦР). Однако метод иммуноферментного анализа относительно дорогостоящий, а метод ПЦР позволяет определять не сам плотен, а гены, кодирующие его синтез.
Поэтому актуальной является разработка метода определения содержания глготена на основе электрофоретического анализа.
Цель настоящей работы - разработка способов определения видоспецифичных белков в мясном сырье и продуктах на основе электрофоретических методов.
Задачи исследования
-
Разработать оптимальные условия экстракции саркоплазматических белков из мясного сырья и полуфабрикатов для последующего анализа методом изоэлектрофокусирования.
-
Разработать метод видовой идентификации мясного сырья по видоспецнфичным зонам саркоплазматических белков на основе метода изоэлектрофокусирования.
-
Разработать методику количественного учета белковых компонентов мясных полуфабрикатов на основе метода изоэлектрофокусирования.
-
Провести валидацию метода видовой идентификации на основе метода изоэлектрофокусирования и создать атлас электрофореграмм и денситограмм фракционного состава саркоплазматических белков мышечной ткани сельскохозяйственных, промысловых животных и птицы разных видов.
-
Разработать методику определения содержания глютена в пищевых продуктах, в том числе мясных, подвергшихся термической обработке, на основе SDS-электрофореза и полимеразной цепной реакции.
6. Усовершенствовать схему определения видоспецифичных белков в продуктах животного и растительного происхождения с использованием электрофоретических методов исследования.
Основные положения, выносимые на защиту
-
Оптимальные условия экстракции саркоплазматических белков из мясного сырья и полуфабрикатов для последующего анализа методом изоэлектрофокусирования.
-
Метод видовой идентификации мясного сырья по видоспецифичным зонам саркоплазматических белков на основе метода изоэлектрофокусирования.
-
Методика количественного учета белковых компонентов мясных полуфабрикатов на основе метода изоэлектрофокусирования.
-
Атлас электрофореграмм и денситограмм фракционного состава саркоплазматических белков мышечной ткани сельскохозяйственных, промысловых животных и птицы разных видов.
-
Методика определения содержания глютена в пищевых продуктах (в том числе мясных), подвергшихся термической обработке, на основе SDS-электрофореза.
-
Методическое пособие по определению видовой принадлежности сырья животного происхождения методом изоэлектрофокусирования.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 статей в журналах, 4 из них в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Научная новизна
Разработаны оптимальные условия экстракции саркоплазматических белков из мясного сырья и полуфабрикатов для последующего анализа методом изоэлектрофокусирования.
На основе использования метода изоэлектрофокусирования разработан способ анализа мясного сырья по видоспецифичным зонам саркоплазматических белков, позволяющий определять видовую принадлежность мышечной ткани животных и птицы разных видов, а также
проводить количественный учет белковых компонентов в мясных полуфабрикатах.
На основании проведенных исследований и разработанной методики выделения саркоплазматических белков с использованием метода изоэлектрофокусирования составлен атлас электрофореграмм и денситограмм фракционного состава саркоплазматических белков мышечной ткани сельскохозяйственных, промысловых животных и птицы разных видов в целях определения видовой принадлежности мясного сырья.
Разработана модифицированная методика выделения ДНК для определения содержание глютена на основе метода полимеразной цепной реакции в режиме реального времени.
Разработан метод определения содержания глютена в пищевых, в том числе мясных, продуктах, подвергшихся термической обработке, с использованием анионного детергента додецилсульфата натрия и этилового спирта разной концентрации на основе метода SDS-электрофореза.
Предложена усовершенствованная схема определения
видоспецифичных белков в продуктах животного и растительного происхождения с использованием электрофоретических методов исследования (изоэлектрофокусирования и SDS-электрофореза).
Практическая ценность
Разработанные методы позволяют определять видовую принадлежность мясного сырья и проводить количественный учет белковых компонентов в мясных полуфабрикатах, а также выявлять наличие добавок растительного происхождения, в частности глютена, в пищевых продуктах, подвергшихся термической обработке, и оценивать их количество.
Созданный атлас электрофореграмм и денситограмм фракционного
состава саркоплазматических белков мышечной ткани
сельскохозяйственных (крупный рогатый скот, свинья, баран, коза, кролик), промысловых животных (кабан, лось, олень, косуля, заяц) и птицы (утка, страус, курица, перепелка, гусь, индейка) разных видов можно использовать
при установлении видовой принадлежности неизвестных образцов мышечной ткани, а также для выявления различных видов фальсификации мясного сырья.
Результаты работы могут быть использованы в испытательных лабораториях при идентификации сырья и пищевых продуктов.
На основании результатов исследований разработано «Методическое пособие по определению видовой принадлежности сырья животного происхождения методом изоэлектрофокусирования» (утверждено Отделением ветеринарной медицины Россельхозакадемии 21.02.2011 г.).
Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены:
на заседании Ученого совета ГНУ ВНИИВСГЭ (2011г.);
на расширенном совещании сотрудников лабораторий ГНУ ВНИИВСГЭ (2011 г.).
Структура и объем работы
Похожие диссертации на Разработка способов определения видоспецифичных белков в мясном сырье и продуктах на основе электрофоретических методов
