УДК 637.5.04/.07:636.294
Табл. 1. Ил. 2. Библ. 33.
DOI: 10.21323/2071-2499-2023-1-34-39

Разработка методологии идентификации оленины в соответствии с многоуровневой системой контроля

Вострикова Н.Л.¹, Жердев А.В.², Ковалев Л.И. ², Ковалева М.А.², Минаев М.Ю. ¹, Хвостов Д.В¹.
¹ ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова
² Институт биохимии им. А.Н. Баха, ФИЦ Биотехнологии РАН
Ключевые слова: электрофорез, идентификация оленины, оценка соответствия, система контроля, видовая идентификация оленины,
Реферат:
Статья посвящена актуальной проблеме – идентификации видовой принадлежности мяса оленя, в аспекте его подмены мясом говядины. При оценке соответствия мясной продукции заявленному составу в настоящее время отсутствует стандартизованный метод по применению методических подходов и их выбору, особенно в случаях арбитражных разбирательств идентификации вида. В работе представлена апробация подходов, включённых в ранее предложенную многоуровневую систему контроля видовой идентификации мяса убойных сельскохозяйственных животных, по принципу: скрининг/подтверждение. Проведена идентификация белков оленины методом двумерного электрофореза с целью сравнительной оценки с мясом крупного рогатого скота (КРС). В результате получен протеомный профиль с отличительными особенностями в мажорности белков: миоглобинов, Глицеральдегид-3-фосфат дегидрогеназы, енолазы и креатинфосфокиназы. Проведено биомоделирование пептидов оленины, отобрано 5 пептидов с целью аутентификации. В целом данные пептидные маркеры из белков оленины, можно использовать для количественной оценки при сомнениях или недостаточности в воспроизводимости реакции ПЦР (в случае консервированной продукции), принятого в качестве арбитражного.

Development of a methodology for the identification of reindeer meat in accordance with a multilevel control system

Vostrikova N.L.¹, Kovalevа М.А.², Kovalev L.I.², Zherdev A.V.², Minaev M.Yu.¹, Khvostov D.V.^1
1Gorbatov Research Center for Food Systems
² A.N. Bach Institute of Biochemistry, Research Center of Biotechnology RAS
Key words: venison identification, conformity assessment, control system, electrophoresis, species identification of venison.
Summary:
The paper is devoted to an urgent problem – species identification of reindeer meat with respect to its substitution with beef. At present, there is no standardized methodology for the application of methodological approaches and their choice in assessment of meat product conformity to the declared composition, especially in cases of arbitration proceedings. The paper presents testing of approaches included in the earlier proposed multilevel system for controlling species identification of meat of slaughtered farm animals according to the principle “screening/confirmation”. Identification of reindeer meat proteins was carried out by two-dimensional electrophoresis to compare with beef proteins. As a result, the proteomic profile was obtained with distinctive features in protein majority: myoglobin, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, elonase and creatine phosphokinase. Bio-simulation of reindeer meat peptides was performed and five peptides were selected for authentication. In general, these peptide markers from reindeer proteins can be used for quantitative assessment when there are doubts or lack of reproducibility of the PCR reaction (in case of canned products) accepted as arbitration.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ / REFERENCES:

Silva, A.J. DNA-based techniques for seafood species authentication / A.J. Silva, R.S. Hellberg // Advances in food and nutrition research. – 2021. – V. 95. – P. 207-255. DOI: 10.1016/bs.afnr. 2020.09.001.

Stachniuk, A. Liquid chromatography-mass spectrometry bottom‐up proteomic methods in animal species analysis of processed meat for food authentication and the detection of adulterations / A. Stachniuk, A. Sumara, M. Montowska, E. Fornal // Mass spectrometry reviews. ‒ 2021. ‒ V. 40. ‒ № 1. ‒ P. 3-30. DOI: 10.1002/mas.21605.

Karabagias, I.K. Advances of spectrometric techniques in food analysis and food authentication implemented with chemometrics / I.K. Karabagias // Foods. – 2020. – V. 9. ‒ №. 11. – P. 10-13. DOI: 10.3390/foods9111550.

Chen, X. Development of an indirect competitive enzyme-linked immunosorbent assay for detecting flunixin and 5-hydroxyflunixin residues in bovine muscle and milk / X. Chen, S. Peng, C. Liu, X. Zou, Y. Ke, W. Jiang // Food and Agricultural Immunology. – 2019. – V. 30. – № 1. – С. 320-332. DOI: 10.1080/09540105.2019.1577365.

Floren, C. Species identification and quantification in meat and meat products using droplet digital PCR (ddPCR) / C. Floren, I. Wiedemann, B. Brenig, E. Schütz, J. Beck // Food chemistry. – 2015. – V. 173. – P. 1054-1058. DOI: 10.1016/j.foodchem.2014.10.138.

Vishnuraj, M.R. Development and validation of miRNA based method for rapid identification of offal meats in processed chicken meat products / M.R. Vishnuraj, S. Devatkal, S. Vaithuyanathan, R. Uday Kumar, S.K. Mendiratta // Food Control. – 2021. – V. 121. – Р. 107593. DOI: 10.1016/j.foodcont.2020.107593.

Rabilloud, T. Proteome Research: Two-dimensional gel electrophoresis and identification methods / T. Rabilloud // Charmont S. – 1999. – Р. 204.

Soladoye, O.P. Oxidative and enzymatic factors affecting meat spoilage / O.P Soladoye, J. Aalhus, M. Dugan // Reference Module in Food Science, 2022. DOI: 10.1016/B978-0-323-85125-1.00025-9.

Петрович, Ю.А. Свободнорадикальное окисление и его роль в патогенезе воспаления, ишемии и стресса / Ю.А. Петрович, Д.В. Гуткин // Патол. Физиол. и эксперим. терапия. – 1986. – № 5. – С. 85-92.

Petrovich, Yu.A. Svobodnoradikal'noye okisleniye i yego rol' v patogeneze vospaleniya, ishemii i stressa. [Free radical oxidation and its role in the pathogenesis of inflammation, ischemia and stress] / Yu.A. Petrovich, D.V. Gutkin // Patol. Physiol. and experiment. therapy. – 1986. – № 5. – P. 85-92.

Asensio, L. Determination of food authenticity by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) / L. Asensio, I. Gonzalez, T. Garcia, R. Martin // Food Control. – 2008. – V. 19. – № 1. – P. 1-8. DOI: 10.1016/j.foodcont.2007.02.010.

Nakyinsige, K. Halal authenticity issues in meat and meat products / K. Nakyinsige, Y.B. Man, A.Q. Sazili //Meat science. – 2012. – V. 91. – № 3. – P. 207-214. DOI: 10.1016/j.meatsci.2012.02.015.

Abbas, O. Analytical methods used for the authentication of food of animal origin / O. Abbas, M. Zadravec, V. Baeten, T. Mikuš, T. Lešić, A. Vulić, J. Pleadin // Food Chemistry. – 2018. – V. 246. – P. 6-17. DOI: 10.1016/j.foodchem.2017.11.007.

Vostrikova, N.L. Strategy for the study of the proteome in animal muscle tissue / N.L. Vostrikova, I.M. Chernukha, D.V. Khvostov, A.V. Zherdev // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – 2021. – V. 854. – № 1. – P. 012105. DOI: 10.1088/1755-1315/854/1/012105.

Grundy, H.H. Methods to determine offal adulteration in meat products to support enforcement and food security / H.H. Grundy, L.C. Brown, M.R. Romero, J.A. Donarski // Food Chemistry. – 2023. – V. 399. – P. 133818. DOI: 10.1016/j.foodchem.2022.133818.

MP 4.2.0019-11 «Идентификация сырьевого состава мясной продукции: Методические рекомендации». – М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора. 2011. – 36 с.

MP 4.2.0019-11 «Identifikatsiya syr'yevogo sostava myasnoy produktsii: Metodicheskiye rekomendatsii» [Identification of the raw material composition of meat products]. – M.: Federal'nyy tsentr gigiyeny i epidemiologii Rospotrebnadzora. 2011. – 36 p.

Kurbakov, K.A. Detection of soybean by real-time PCR in the samples subjected to deep technological processing / K.A. Kurbakov, E.A. Konorov, V.N. Zhulinkova, M.Yu. Minaev // Theory and practice of meat processing. – 2019. – V. 4. – № 4. – P. 23-27. DOI: 10.21323/2414-438X-2019-4-4-23-27.

Zhang, Y. Protein analysis by shotgun/bottom-up proteomics / Y. Zhang, B.R. Fonslow, B. Shan, M-C. Baek, J.R. Yates 3rd // Chemical reviews. – 2013. – V. 113. – № 4. – P. 2343-2394. DOI: 10.1021/cr3003533.

Vostrikova, N.L. Bioinformatics – instrument interpretation proteomic profiles of meat protein / N.L. Vostrikova, I.M. Chernukha // Theory and practice of meat processing. – 2017. – V. 2. – № 1. – P. 4-17. DOI: 10.21323/2414-438X-2017-2-1-4-17.

Khvostov, D.V. Comparison of heat-stable peptides using a multiple-reaction monitoring method to identify beef muscle tissue / D.V. Khvostov, N.L. Vostrikova, I.M. Chernukha // Potravinarstvo. – 2020. – V. 14. – № 1. – P. 149-155. DOI: 10.5219/1317.

Электронный ресурс. – Режим доступа [https://www.hsls.pitt.edu/obrc/index.php?page=URL1207750151]. Дата обращения: 19.10.2022.

Electronic resource. – Access mode [https://www.hsls.pitt.edu/obrc/index.php?page=URL1207750151]. Date of access: 19.10.2022.

Электронный ресурс. – Режим доступа [http://www.uwm.edu.pl/biochemia/index.php/en/biopep]. Дата обращения: 22.10.2022.

Electronic resource. – Access mode [http://www.uwm.edu.pl/biochemia/index.php/en/biopep]. Date of access: 22.10.2022.

Электронный ресурс. – Режим доступа [https://webs.iiitd.edu.in/raghava/ahtpdb/]. Дата обращения: 22.10.2022.

Electronic resource. – Access mode [https://webs.iiitd.edu.in/raghava/ahtpdb/]. Date of access: 22.10.2022.

Курбаков, К.А. Мониторинг готовой мясной продукции и замороженных полуфабрикатов, изготовленных из оленины, методом ПЦР в реальном времени / К.А. Курбаков, И.В. Петрунина, М.Ю. Минаев // Все о мясе. – 2021. – № 5. – С. 38-41. DOI: 10.21323/2071-2499-2021-5-38-41.

Kurbakov, K.А. Monitoring gotovoy myasnoy produktsii i zamorozhennykh polufabrikatov, izgotovlennykh iz oleniny, metodom PTSR v real'nom vremeni. [Real-time PCR monitoring of finished meat products and frozen semi-finished products made from reindeer meat] / K.А. Kurbakov, I.V. Petrunina, M.Yu. Minaev // Vsyo o myase. – 2021. – № 5. – Р. 38-41. DOI: 10.21323/2071-2499-2021-5-38-41.

Вострикова, Н.Л. Разработка научно-практической модели выявления и идентификации ткане- и видоспецифичных веществ белковой природы в мясной продукции : дисс. … докт. техн. наук / Вострикова Наталья Леонидовна / ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова, 2019.

Vostrikova N.L. Razrabotka nauchno-prakticheskoy modeli vyyavleniya i identifikatsii tkane- i vidospetsifichnykh veshchestv belkovoy prirody v myasnoy produktsii. [Development of a scientific and practical model for the detection and identification of tissue- and species-specific substances of protein nature in meat products] : diss. … D. Sc. / N.L. Vostrikova / Gorbatov Research Center for Food Systems, 2019.

Патент на изобретение № 2678090 Российская Федерация, МПК G01N 33/68, G01N 27/00. Способ подтверждения аутентичности варёных колбасных изделий / Чернуха И.М., Вострикова Н.Л., Ковалева М.А., Ковалев Л.И. ; Заявитель и патентообладатель Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова. Заявка № 201811964/28 ; заявл. 28.05.2018 ; опубл. 23.01.2019, Бюл. № 3.

Pat. 2678090 RF. Sposob podtverzdeniya autentichnosti varenich kolbasnich izdelii [A method of confirming the authenticity of boiled sausages]/ / Chernukha I.M., Vostrikova N.L., Kovaleva M.A., Kovalev L.I. ; Zayavitel' i patentoobladatel' Federal'nyy nauchnyy tsentr pishchevykh sistem im. V.M. Gorbatova. Zayavka № 201811964/28 ; zayavl. 28.05.2018 ; opubl. 23.01.2019, Byul. № 3.

Zhang, M. Rapid LC-MS/MS method for the detection of seven animal species in meat products / M. Zhang, Y. Li, Y. Zhang, C. Kang, W. Zhao, N. Ren, S. Wang // Food Chemistry. – 2022. – V. 371. – P. 131075. DOI: 10.1016/j.foodchem.2021.131075.

Prandi, B. Species specific marker peptides for meat authenticity assessment: A multispecies quantitative approach applied to Bolognese sauce / B. Prandi, M. Varani, A. Faccini, F. Lambertini, M. Suman, A. Leporati, T. Tedeschi, S. Sforza // Food Control. ‒ 2019. ‒ V. 97. ‒ P. 15-24. DOI: 10.1016/j.foodcont.2018.10.016.

Kumazawa, Y. A rapid and simple LC-MS method using collagen marker peptides for identification of the animal source of leather / Y. Kumazawa, Y. Taga, K. Iwai, Y.I. Koyama // Journal of agricultural and food chemistry. – 2016. – V. 64. – № 30. – P. 6051-6057. DOI: 10.1021/acs.jafc.6b02132.

Chen, J. Detection of gelatin adulteration in traditional Chinese medicine: analysis of deer-horn glue by rapid-resolution liquid chromatography-triple quadrupole mass spectrometry / J. Chen, X.L. Cheng, F. Wei, Q.Q. Zhang, M.H. Li, S.C. Ma // Journal of Analytical Methods in Chemistry. – 2015. – V. 2015. DOI: 10.1155/2015/259757.

Kumazawa, Y. A novel LC–MS method using collagen marker peptides for species identification of glue applicable to samples with multiple animal origins / Y. Kumazawa, Y. Taga, M. Takashima, S. Hattori // Heritage Science. – 2018. – V. 6. – № 1. – P. 1-9. DOI: 10.1186/s40494-018-0209-y.

Guo, S. A rapid and simple UPLC-MS/MS method using collagen marker peptides for identification of porcine gelatin / S. Guo, X. Xu, X. Zhou, Y. Huang // RSC advances. – 2018. – V. 8. – № 7. – P. 3768-3773.

Fornal, E. Species-specific peptide-based liquid chromatography-mass spectrometry monitoring of three poultry species in processed meat products / E. Fornal, M. Montowska // Food Chemistry. ‒ 2019. ‒ V. 283. ‒ P. 489-498. DOI: 10.1016/j. foodchem.2019.01.074.

Электронный ресурс. – Режим доступа [https://skyline.ms/]. Дата обращения: 22.10.2022.

Electronic resource. – Access mode [https://skyline.ms/]. Date of access: 22.10.2022.

Контакты:

Вострикова Наталья Леонидовна
n.vostrikova@fncps.ru
Ковалева Марина Анатольевна
kovalyovа@inbi.ras.ru
Ковалев Леонид Иванович
kovalyov@inbi.ras.ru
Жердев Анатолий Витальевич
zherdev@inbi.ras.ru
Минаев Михаил Юрьевич
m.minaev@fncps.ru
Хвостов Даниил Владиславович
d.hvostov@fncps.ru

Для цитирования:

Вострикова, Н.Л. Разработка методологии идентификации оленины в соответствии с многоуровневой системой контроля / Н.Л. Вострикова, А.В. Жердев, Л.И. Ковалев, М.А. Ковалева, М.Ю. Минаев, Д.В. Хвостов // Все о мясе. – 2023. – № 1. – С. 34-39. DOI: 10.21323/

For citation:

Vostrikova, N.L. Development of a methodology for the identification of reindeer meat in accordance with a multilevel control system / N.L. Vostrikova, М.А. Kovalevа, L.I. Kovalev, A.V. Zherdev, M.Yu. Minaev, D.V. Khvostov // Vsyo o myase. – 2023. – № 1.