Glutén tesztelése az élelmiszerekben

ÉLELMISZERBIZTONSÁG ÉS MINŐSÉG

Neil H. Mermelstein

A lisztérzékenységben szenvedőknek kerülniük kell a gluténtartalmú ételek fogyasztását, és az élelmiszeripar egyre több gluténmentes termék forgalmazásával reagál erre az igényre. Az ilyen termékek gyártóinak nem csak glutén nélkül kell elkészíteniük termékeiket, hanem azt is ellenőrizniük, hogy nincs-e keresztkontamináció más termékektől és folyamatoktól. Ez a cikk a gluténérzékenységet, az élelmiszerekben található glutén kimutatására rendelkezésre álló analitikai teszteket, a szabályozási szempontokat és az élelmiszeripar előtt álló kihívásokat tárgyalja.

Gluténérzékenység
A glutén a prolamin (a búzában gliadin) és a búzában, a rozsban, az árpában és a hasonló gabonákban természetesen jelen lévő glutelin fehérjék keveréke, beleértve azokat a búzafajtákat is, amelyeket durum (búzadara), tönköly, einkorn, emmer, khorasan (Kamut) ), klubbúza, tritikálé és farro. Leggyakrabban a búzalisztből készült termékekben és bizonyos egyéb olyan élelmiszer-ipari termékekben van jelen, amelyekben összetevőként használják, biztosítva például a pékáruk rugalmasságát, valamint textúráját, nedvességtartó képességét és ízét.

A lisztérzékenység, más néven celiakia, genetikai betegség, amely állítólag Észak-Amerikában és Európában az emberek körülbelül 1% -át érinti. A betegségben szenvedők immunrendszere a gluténfogyasztásra úgy reagál, hogy károsítja a vékonybél nyálkahártyáját, és ezáltal akadályozza a tápanyagok felszívódását. A betegségnek nincs gyógyírja, de kezelhető a glutén étrendben történő elkerülésével.

A gluténmentesként forgalmazott termékek száma világszerte növekszik, de még az ilyen címkézést lehetővé tevő előírások megalkotásával is lehetséges, hogy a gluténmentesnek címkézett élelmiszerek feldolgozása során a gluténtartalmú élelmiszerekhez korábban használt berendezésekkel szennyeződhetnek. A búza magas előfordulása miatt az élelmiszer-ellátásban még azok a termékek is, amelyeket úgy állítottak elő vagy dolgoztak fel, hogy ne tartalmazzák azt, még mindig elegendő nyomnyi mennyiségű glutént tartalmazhatnak ahhoz, hogy gluténérzékeny egyéneknél tüneteket idézzenek elő. Következésképpen megbízható tesztekre van szükség a glutén kimutatásához az élelmiszerekben.

Detektálási módszerek
Az élelmiszerekben található glutén tesztek többsége enzimhez kapcsolt immunszorbens teszt (ELISA). Az ELISA-k mikrohullámú változatai kvantitatív eredményeket szolgáltatnak. Az oldalsó áramlású eszközök általában kvalitatív eredményeket szolgáltatnak, jelezve a glutén küszöbszint feletti jelenlétét, de egyes esetekben félkvantitatív eredményeket is nyújthatnak. A vizsgálatok egyéb típusai közé tartozik a polimeráz láncreakció (PCR), amely inkább a DNS-t, mint a fehérjét detektálja; adenozin-trifoszfát (ATP) tamponvizsgálatok a berendezés felületeinek tisztaságának értékelésére; és általános fehérjetamponok, amelyek nem specifikusak a gluténra, de minden fehérjetípust kimutatnak, és felhasználhatók a tisztaság értékelésére. (Lásd a mikrohullámú ábra ábráját.)

Az ELISA-k sokkal specifikusabbak, mint a többi módszer - állítja Steve Taylor, a Nebraska-Lincoln Egyetem Élelmiszertudományi és Technológiai Tanszékének professzora, valamint az Élelmiszerallergia Kutatási és Erőforrás Program igazgatója (www.farrp.org) Az egyetemen. Az ATP-teszt általában nem fog működni a glutén esetében, ha vannak más ATP-források, de jó az általános tisztaságra. Az ATP szempontjából pozitív eredmény általában pozitív jelentést jelent a gliadin számára, de az ATP szempontjából negatív eredmény nem feltétlenül jelent negatívat a gliadin esetében, mivel az ATP tesztek nem annyira érzékenyek, mint az ELISA-k. Ugyanezek az észrevételek vonatkoznak az általános fehérjetesztekre is, amelyek szintén nem annyira megbízhatóak, ha más fehérjeforrások vannak jelen.

Az ELISA leggyakoribb formája a glutén kimutatására a szendvics formátum. Mint Taylor elmagyarázta, a szendvicses ELISA-kban az antigén (ebben az esetben gluténfehérjék) kötődnek olyan gluténellenes antitestekhez, amelyek egy felülethez, általában mikrohullámú lemezhez vannak rögzítve. Ezután egy második gluténspecifikus antitestet - ezt egy enzimhez kötődve - alkalmazzák a felületen, és minden olyan gluténhez is kötődik, amely most a felszínhez kapcsolódik. Végül hozzáadunk egy olyan anyagot, amely az enzim detektálható jellé, például színváltozássá képes átalakulni.

Az oldalsó áramlási tesztek, más néven immunokromatográfiai vizsgálatok, általában pálcika formátumban állnak rendelkezésre, amelyekben a tesztminta szilárd szubsztrát mentén áramlik kapilláris hatással - folytatta Taylor. Amikor a mintát a csíkra viszik, egy színes reagenssel keveredik, és a szubsztráttal a szalag meghatározott zónáiba kerül, amelyek a specifikus antitesteket tartalmazzák. Amikor a minta vagy a nedves berendezés felületéről származó folyadék áthalad ezen a zónán, a glutén kötődik az antitesthez. A szín vonalként képződik ebben a zónában is a szalagon. Rendszerint egy kontroll zónát is tartalmaz, amely olyan színt képez, amely csupán azt jelzi, hogy a csík megfelelően működött. Így a negatív teszt egy vonal, míg a pozitív teszt két vonal kialakulása.

Az AOAC International jóváhagyta a „Gliadin mint az élelmiszerek gluténszintjének mérését” eljárást, mint hivatalos eljárást a 991.19. Ez az ELISA az R5 monoklonális antitestet használja, amely kötődik a rokon szemcsék gliadinjához/gluténjához és hasonló prolaminjaihoz. Az AOAC kutatóintézete, amely a tesztkészletek független értékelését biztosítja, az R-Biopharm RidaScreen® Gliadin módszerét minősítette teljesítménytesztelt módszerként. A teszt R5 monoklonális antitestet használ, amelyet a Codex Alimentarius ajánl. Két másik módszer is szerepel a Teljesítmény tesztelt módszer folyamatában, de még nincs tanúsítva.

2010. december végén a Neogen bemutatta Veratox® for Gliadin R5 glutén gyorstesztjét, hogy jobban megfeleljen a nemzetközi tesztközösség igényeinek. Elődjétől, a Gliadin Veratox-tól az R5 gliadin antitest alkalmazásával különbözik. A Neogen élelmiszerbiztonsági alelnöke, Ed Bradley szerint a teszt megfelel a Codex Alimentarius ajánlásának, különösen az exportpiacra szánt termékek tesztelésére való felhasználásra, ahol gyakran ezt a típusú tesztet részesítik előnyben. A tesztelés megmutatta, hogy a meglévő és a felülvizsgált verziók teljesítménye összehasonlítható. Az új teszt elődjéhez hasonlóan a folyamat közbeni összetevők, a helyben tiszta oldatok és a késztermékek mennyiségi elemzésére szolgál.

Taylor elmondta, hogy az R5 antitest tesztek a legnépszerűbbek és megbízhatóbbak, de vannak más antitestforrások is. A Romer Labs például felajánlja az AgraStrip® Gluten G12 tesztkészletét, egy félig kvantitatív laterális áramlási tesztet, amely egy új generációs G12 nevű monoklonális antitestet használ, amely kifejezetten a gluténban található gliadin fehérje toxikus fragmensét (33 mer) célozza amely kiváltja az autoimmun reakciót a cöliákia betegeknél. Elisabeth Halbmayr-Jech, a Romer Labs műszaki vezetője szerint a vállalat mikrohullámú ELISA-t fejleszt ki a G12 antitest felhasználásával. Az új kitermelési módszerek kidolgozása folyamatban van, és a vállalat reméli, hogy még ebben az évben elindítja a tesztet.

Számos teszt kapható a glutén kimutatására (lásd a táblázatot a 79. oldalon), hogy a vállalatok házon belül vásárolhassanak. Taylor rámutatott, hogy a gluténmentes piacra belépni kívánó vállalatok közül soknak korlátozottak a belső erőforrásai, és mintákat kell küldenie külső laboratóriumoknak. Elmondta, hogy a FARRP analitikai laboratórium korábban elkészítette saját vizsgálati módszereit, de most tesztelési szolgáltatásokat nyújt az élelmiszeripar számára, kereskedelemben kapható ELISA tesztek (általában az R5 ELISA tesztek) felhasználásával. A laboratórium a gluténmentes állapot validálásával és ellenőrzésével kapcsolatban is tanácsot ad. Más laboratóriumok is hasonló szolgáltatásokat kínálnak.

Bradley elmondta, hogy a gluténteszt legújabb eredményei közé tartozik az a képesség, hogy valós idejű teszteket hajtson végre annak megerősítésére, hogy a gyártósorokat megfelelően megtisztították az allergén maradványok kiküszöbölésére, mielőtt egy másik terméket gyártanának. Például a Neogen Reveal 3-D termékcsaládját gyorsan elfogadták, mert könnyen kezelhető, pontos eredményeket nyújt, és nem zavarja a normál gyártási ütemtervet, különösen fontos, ha az eredmények elérésére fordított idő a legnagyobb aggodalomra ad okot.

Eric A.E. Garber, az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatala (FDA) Élelmiszerbiztonsági és Alkalmazott Táplálkozási Központjának (CFSAN) kutatási vegyésze elmondta, hogy az FDA sok kutatást végzett a glutén tesztelésével kapcsolatban. Néhány évvel ezelőtt, amikor az ELISA kimutatási módszerek kereskedelmi piaca először növekedni kezdett, az FDA szisztematikus értékeléseket végzett a gabona specifitása tekintetében, az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériumának Agrárkutatási Szolgálata által szállított tiszta szemek felhasználásával, és megvizsgálta a különböző módszerek képességét a kimutatásra. glutén feldolgozott/főtt ételekben. Valahányszor az FDA új élelmiszert elemez, ellenőrző elemeket hajt végre, hogy bemutassa az alkalmazott módszerek megbízhatóságát és az elemzéssel kapcsolatos hibaszintet.

Továbbá elmondta, hogy ahelyett, hogy csak a jelenleg rendelkezésre álló módszerekre támaszkodna, a CFSAN három csoportja új, különböző végpontokkal rendelkező, különféle extrakciós és analitikai elveken alapuló multiplex módszereken dolgozik. Garber megjegyezte, hogy amíg a lisztérzékenység klinikai patológiája és biokémiája nem teljesen tisztázott, az analitikai módszerek kifejlesztése és alkalmazása egymás után következő közelítések sorozatából áll, amelyeket folyamatosan finomítanak, hogy jobban megfeleljenek a fogyasztói igényeknek. Emlékeztetni kell arra, hogy elmondása szerint 133 amerikai becslések szerint egyike szenved lisztérzékenységben, és az immunogén választ kiváltó dózisok elkerülése jelenleg az egyetlen módszer a betegség kezelésére, ezért analitikai módszerekre van szükség a pontos és értelmes biztosítás érdekében. címkézés.

Előre szóló kihívások
Az élelmiszerek glutén jelenlétének elemzése során felmerülő kihívások között szerepel a gluténfehérjék bonyolultsága, a különböző tesztkészletek által biztosított analitikai eredmények sokfélesége, a feldolgozott élelmiszerminták bonyolultsága, az extrakciós eljárások sokfélesége és az érvényesítéshez szükséges referenciaanyagok hiánya.

Bradley elmondta, hogy az egyik előttünk álló kihívás a bonyolult ételmátrixok tesztelése időigényes és/vagy bonyolult extrakciós eljárások nélkül és a pontosság feláldozása nélkül. Szerinte a fogyasztók és a kereskedelmi márkák védelme érdekében végzett tesztek növekedni fognak, mivel javul a használat egyszerűsége és csökken az eredményekig eltelt idő, mindaddig, amíg a pontosság nem sérül.

Garber elmondta, hogy a legfontosabb kihívást a modern analitikai technológia forradalma okozza, amely a szükséges erőforrásokkal szinte mindent elérhet. Ez azt jelenti, hogy a kérdések és a célok meghatározása egyre fontosabbá válik a kontextusként szolgáló erőforrások és korlátozások felmérésével.

Taylor elmondta, hogy a legnagyobb kihívás a meglévő módszerek érvényesítése. A különböző vizsgálati módszerek nem minden esetben adhatják ugyanazt az eredményt ugyanazon a mintán, valószínűleg azért, mert az antiszérumok különböznek. De a szabványokkal is vannak problémák. Nemzetközi referencia-szabványra van szükség a glutén számára - mondta. Ez könnyen hangzik, de hihetetlenül összetett. A gabonakémikusok - jegyezte meg - nem igazán tudják megmondani, hogy mennyi glutén van a búzalisztben, mert változó, és mérésére nincs arany-szabványos módszer. Mindig funkcionális és nem kémiai módszereket alkalmaztak. A MoniQA Kiválósági Hálózat (www.moniqa.org) és mások egy nemzetközi referencia-szabvány kidolgozásán dolgoznak.

További kihívások - mondta - a harmonizáció - a különböző tesztkészlet-társaságok eltérő kritériumokat használhatnak módszereik sikerességének megítélésére -, valamint a konszenzus elérése a küszöbszintekről, az analitikai érzékenység alapjának meghatározása ezekhez a tesztekhez.

Szabályozási státusz
A nemzetközi szabványokat meghatározó szervezet, a Codex Alimentarius Bizottság lehetővé teszi, hogy a 20 ppm-nél kevesebb glutént tartalmazó élelmiszereket „gluténmentesnek”, a 20–100 ppm-t tartalmazó termékeket pedig „nagyon alacsony gluténszintnek” jelöljék.

Az FDA szerint a szakértők által áttekintett tudományos szakirodalom adatai azt mutatják, hogy a jelenlegi analitikai technológia megbízhatóan és következetesen képes kimutatni a búza, a rozs és az árpa gluténját 20 ppm szinten, különféle élelmiszer-mátrixokban. A bizottság még nem határozta meg a „gluténmentes” kifejezést, de nem kifogásolta a kifejezés használatát az élelmiszerek címkézésében, amennyiben az nem megtévesztő.

Az FDA 2007 januárjában (Update: Final Rule 2013 August elfogadta) javasolta a gluténmentes élelmiszer meghatározását olyan ételként, amely nem tartalmazza a következőket: bármilyen búza-, rozs-, árpa- vagy keresztezett hibridfaj; bármely olyan összetevő (például búzaliszt), amelyet ezekből a szemekből nyernek, és amelyet nem a glutén eltávolítására dolgoztak fel; e szemek bármelyikéből származó olyan összetevőt (például búzakeményítőt), amelyet a glutén eltávolítására dolgoztak fel, de amelynek felhasználása esetén az élelmiszerben 20 ppm vagy annál több glutén található; vagy legalább 20 ppm glutént.

Javasolt szabályában az FDA kijelentette, hogy biztonsági elemzést kíván végezni a lisztérzékenységben szenvedő egyének glutén-expozíciójáról, a végső szabály kidolgozása során. Sebastian Cianci, az FDA szakpolitikai elemzője/sajtóreferense szerint az ügynökség ezt követően hosszas biztonsági értékelést végzett, és jelentéstervezetet nyújtott be felülvizsgálatra egy független tudományos szakértői testület részéről. Az FDA most felülvizsgálta biztonsági értékelési jelentését, hogy foglalkozzon a szakértők észrevételeivel, és hamarosan közzétesz egy szövetségi nyilvántartási közleményt, amelyben bejelenteni fogja a jelentés elérhetőségét, és nyilvános észrevételeket kérni a jelentésről és annak lehetséges felhasználásáról a gluténmentes élelmiszerek címkézésének végső szabályában. A biztonsági értékelési jelentés közzétételét az FDA honlapján (http://www.fda.gov/food/guidanceregulation/guidancedocumentsregulatoryinformation/allergens/default.htm) teszik közzé. Miután a megjegyzésidőszak lezárult, és az FDA áttekintette és figyelembe vette az észrevételeket, Cianci szerint az ügynökség a lehető leggyorsabban kiadja a gluténmentes élelmiszerek címkézésének végső szabályát.

További források
A Nebraska-Lincoln Egyetem élelmiszerallergia-kutatási és erőforrásprogramja (http://farrp.unl.edu) az Élelmiszer-allergia és Anafilaxia Hálózattal (www.foodallergy.org) együttműködve kiadványt készített „Allergen Ellenőrzés az élelmiszeriparban. ” Olyan témákat tárgyal, mint az élelmiszer-feldolgozók hatékony allergén-szabályozási tervének alkotóelemeit; termék dizájn; az allergén élelmiszerek vagy összetevők elkülönítése a befogadás, tárolás, kezelés és feldolgozás során; szállítói ellenőrzési programok az összetevők számára; a keresztszennyeződés megelőzése a feldolgozás során; és egyéb témák. Elérhető a http://farrp.unl.edu/allergencontrolfi oldalon.

Az Élelmiszertechnológusok Intézete öt foglalkozású online tanfolyamot dolgozott ki „Élelmiszerallergének: szabályozások, kockázatok és kontrollok” címmel, amely az allergén mechanizmusait, az élelmiszerallergén szabályozását, a globális élelmiszerellátás kockázatát, az élelmiszer-feldolgozásban az allergénkontrollt, a növénygazdálkodást, és a fogyasztói kommunikáció. A programot eredetileg 2010 novemberében mutatták be, és a közeljövőben újra felajánlhatják.

Az Ötödik Élelmiszer-technológiai, Innovációs és Biztonsági Fórum 2011 „Jobb allergénkezelési program építése” címmel 2011. május 17–18-án kerül megrendezésre Illinois állambeli Chicagóban. További információ a www.thefoodsummit.com/programme.asp címen érhető el.

A harmadik MoniQA nemzetközi konferenciát „Élelmiszerbiztonság és fogyasztóvédelem” 2011. szeptember 27–29-én tartják a bulgáriai Várnában. További információ a http://varna2011.moniqa.org címen érhető el.

Neil H. Mermelstein, az IFT munkatársa, az élelmiszer-ipari technológiák emeritusa
[e-mail védett]