Набор реагентов для иммуноферментного определения глиадина в продуктах питания: технико-аналитические характеристики и вопросы пробоподготовки

Белки эндосперма зерен пшеницы, ржи и ячменя (rлютены, включая rлиадины) провоцируют развитие целиакии, единственным способом лечения которой является безглютеновая диета. Контроль концентрации глютена в пише основан на количественном определении глиадина, который составляет 50% глютена. В Институте биоорганической химии НАН Беларуси разработана технология производства набора реагентов для количественного определения rлиадина в продуктах питания методом иммуноферментного анализа (ИФА) под названием «ПРОДОСКРИН® ИФА-Глиадин» (ТУ ВУ 100185129.195-2022). По параметрам технического уровня набор «ПРОДОСКРИН® ИФА-fлиадин» соответствует применяемому в РБ импортному аналогу Ridascreen Gliadin (арт. R 7001), имеющему статус Официального метода АОАС за номером 2012.01. Показано, что процедура пробоподrотовки, традиционно используемая в наборах аналогичного назначения и включающая механическую гомогенизацию и экстракцию глиадина 70% этанолом, не обеспечивает полную экстракцию глиадина из продуктов питания, имеющих пластилинаобразную консистенцию. Это приводит к получению ложноотрицательных результатов. Для устранения указанного выше матрикс-эффекта процелура механической гомогенизации была дополнена химической гомогенизацией, проводимой с использованием специального коктейли, состав которого представляет собой «ноу-хау».

1. Sblfeгaw В., Smale М., Braun H.-J., Duveiller Е., Reynolds М., Geoffi'ey М. Crops that feed the world. Past successes and jitture cha/lenges to the mle played Ьу wheat in global food security. Food Security, 2013, vo1.5, рр. 291-317.

2. Intemational Grains Council. Supply and Demand. Wheat. 2021. Retrieved ftom https:jjwww.igc.intfenjmarketsfmarlretinfo-sd.aspx. Accessed on 23.01.2021

3. Shewry Р. R. Wheat. Joumal of Experimental Botany, 2009, vol. 60, no. 6, рр. 1537-1553, doi: 10.1 093/jxb/erp058.

4. Scherf К. А, Кцhler Р. Wheat and gluten: technologlcal and health aspects. Emahrungs Umschau, 2016, vol. 63, no 08, рр. 166-175, doi: 10.4455feu.2016.035.

5. Iqbal М. J., Shams N., Fatima К. Chapter 15. Nutritional quality ofwheat. In: Wheat. Ed. Ьу Mahmood-ur-Rahman Ansari. IntechOpen. 2022, doi: 10.5772/intechopen.104659

6. Barak S., Mudgil D., Кhatkar В. S. Biochemical and functional properties of wheat gliadins: а review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2015, vol. 55, рр. 357-368, doi: 10.1080/10408398.2012.654863

7. Osbome Т. В. The protein of the wheat kemel, 1907, publication no 84, Camegle Institute: Wa.shington, DC.

8. Uthayakunшan S., Wrigley С. Chapter 5. Wheat: grain-quality characteristics and management ofquality requirements. In: Cereal grains (second edition), 2017, рр. 91-134.

9. Pistбn F., Gil-Humanes J., Rodmguez-Quijano М., Barro F. Down-regulating y-gliadins in bread wheat leads to non-specific increases in other gluten proteins and has no major effect on dough gluten strengtЬ, PLoS ONE, 2011, vol. 6, no 9, е24754, doi:10.1371/journal.pone.0024754.

10. Shewry Р. R., Halford N. G. Cereal seed stoгage proteins: structures, properties and ro1e in grain utilization, J Ехр Bot, 2002, vol. 53, рр. 947-958.

11. Beccari. De Frumento. De Bonouiensi Scientiarum et Artium Instituto atque Academia Commentarii, 1745, II, part 1, рр. 122-127.

12. Dhaka V., Кhatkar B.S. Effects of gliadinjglutenin and HMW-GS/LМW-GS ratio on dough rheologlcal properties and bread-making potential ofwheat varieties. Journal of Food Quality, 2015, vo1. 38, no 2, рр. 71-82, doi: 10.1111/jfq.12122.

13. Wieser Н. Chemistry of gluten proteins. Food Мicroblol., 2007, vo1. 24, рр. 115-119.

14. Banc А, Desbat В., Renard D., Popineau У., Mangavel С., Navailles L. Exp1oring the interactions of gliadins with model membranes: Effect of confined geometry and interfaces. Biopolymers, 2009, vol. 91, рр. 610-622.

15. Zilic S., Вагас М., Pesic М., Dodig D., Ignjatovic-Micic D. Chaгacterization ofproteins ftom grain of different bread and durum wheat genotypes. Int. J. Mol. Sci., 2011, vol. 12, рр. 5878-5894.

16. D'Ovidio R., Masci S. The low - molecular - weight glutenin subuuits of wheat gluten. J Cereal Sci, 2004, vol. 39, no 3, рр. 321 - 339, doi: 10.1016fj.jcs.2003.12.002.

17. Markgren J., Hedenqvist М., Rasheed F., Skepц М., Johansson Е. Glutenin and gliadin, а piece in the puzzle of their structural properties in the cell described through monte carlo simuiations. Biomolecules, 2020, vol. 10, no 8, р. 1095, doi:I0.3390/Ьiom10081095.

18. Lefebvre J., Mahmoudi N. The pattern ofthe linear viscoelastic behaviour ofwheat flour dough as delineated from the effects of water content and high molecular weight glutenin subuuits composition. J Cereal Sci, 2007, vol. 45, рр. 49-58.

19. Barak S., Mudgil D., Кhatkar В. S. Biochemical and functional properties ofwheat gliadins: а review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2015, vo1. 55, рр. 357-368, doi: 10.1080/10408398.2012.654863.

20. Scherf К. А, Кцhler Р. Wheat and gluten: techno1ogical and health aspects. Emahrungs Umschau, 2016, vol. 63, no 8, рр. 166-175, doi: 10.4455feu.2016.035.

21. See J., Мuпау J. А. Gluten-ftee diet: the medical and nutrition management of celiac disease. Nutr Clin Pract, 2006, vol. 1, no 21, рр. 1-15.

22. Alaedini А., Green Р. Н. R. Narrative review: celiac disease: understanding а complex autoimmune disorder. Ann Intem Med, 2005, vol. 142, рр. 289-298.

23. Hausch F., Shan L., Santiago N. А., Gray G. М., Кhosla С. Intestinal digestive resistance of immunodominant gliadin peptides. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol, 2002, vol. 4, no 283, рр. G996-G1003.

24. Kumar V., Rajadhyaksha М., Wortman J. Celiac disease-associated autoimmune endocrinopathies. Clin Diagn Lab Immunol, 2001, vol. 4, no. 8, рр. 678-685.

25. Fleckenstein В., Qiao S. W., Larsen М. R., Jung G., Roepstorff Р., Sollid L. М. Molecular characterization of covalent complexes between tissue transglutaminase and gliadin peptides. J Вiol Chem, 2004, vol. 17, no 279, рр. 17607-17616.

26. Dieterich W., Esslinger В., Trapp D., Hahn Е., HuffT., Seilmeier W., Wieser Н., Schuppan D. Cross linking to tissue transglutarninase and collagen favours gliadin toxicity in coeliac disease. Gut, 2006, vol. 55, no 4, рр. 478-484.

27. Кrupickovб S., Tuckovб L., Flegelovб Z., Michalak М., Walters J. R., Whclan А., Harries J., Vencovskэ J ., 11aska1ovб-Hogenovб Н. ldentification of common epitopes on gliadin, enterocytes, and caJreticulin recognised Ьу antigliadin antibodies ofpatients with coeliac disease. Gut, 1999, vol. 44, no 2, рр. 168-173.

28. Anderson О. D., Dong L., Huo N., Gu У. Q. А new class ofwheat gliadin genes and proteins. PLoS ONE, 2012, vol. 7, no 12, е52139. doi:10.1371fjoumal.pone.0052139.

29. Koebler Р., Wieser Н., Konitzer К. Celiac disease and gluten- multidisciplinary chaJlenges and opportunities. Academic Press, 1" edition, 2014.

30. LexhaJier В., Colgrave М. L., ScherfК. А. Characterization and reiative quantitation ofwheat, rye, and bar1ey gluten protein types Ьу liquid chromatography-tandem mass spectrometry. Front. Plant Sci., 2019, vol. 10, art. 1530, doi: 10.3389/fpls.2019.o1530.