Trends in methoden voor voedingsmiddelenonderzoek

Trends in methoden voor voedingsmiddelenonderzoek
Harm Janssens
5 oktober 2016 Rotterdam
Inhoud
 Metaal-analyse
 Anorganisch en organometaalverbindingen
 Valentie analyses (Cr3+ /Cr6+ )
 Ratio van vreemde aarden
 DNA/RNA –analyse
 DNA-analyse
 Foodborne pathogenen
 ‘Lab on chip’
Analysespectrum TLR




Nutriënten;
Mineralen;
Zware metalen;
Microscopisch onderzoek;





Industriële contaminanten;
Bestrijdingsmiddelen;
Biotoxins;
Phyto-toxins;
DNA-diagnostiek
Werkgebied van TLR/Peterson/Control Union
Metaal-onderzoek: ontwikkeling
 AAS- instrumenten
 ICP-AES
 ICP- MS
 HPLC-ICP-MS
Metaal-onderzoek : ICP-MS
 Vele metalen (mineralen en metalen)
 Kwik
 Interferenties
 Zeldzame aarden onderzoek (isotoop-ratio)
(Scandium, yttrium, lanthaniden en actiniden)
 Vergelijkingsonderzoek
 Herkomstonderzoek
Zeldzame aarden onderzoek (isotoop-ratio)
- Vergelijkingsonderzoek
- Verhouding tussen vreemde aarden (geografisch bepaald)
afwijkend lot
3 lots
4 lots Ukraine zonnebloemschrootpellets
Zeldzame aarden onderzoek (isotoop-ratio)
- Herkomstonderzoek
- Vergelijking van de verhouding tussen 18 zeldzame aarden.
- Database met verhouding
- Monsters van verschillende locaties
- Algoritme voor dataprocessing
- SIMCA (soft independent modeling of class analogy)
Data processing: visual discrimination
Braziliaanse mais
Hongaarse mais
Zeldzame aarden onderzoek (isotoop-ratio)
- Database van sojabonen (>400 monsters)
(Polen, Brazilië , Canada, Noord Amerika)
- Met SIMCA-model
- 98% Braziliaanse sojabonen correct geclassificeerd
- 100% Poolse sojabonen correct geclassificeerd
- 96% Noord-Amerikaanse sojabonen correct geclassificeerd
- 86% Canadese sojabonen correct geclassificeerd
HPLC-ICP-MS
HPLC-ICP-MS: Regelgeving voeding
Product
Max. concentratie arseen
(anorganisch)*
mg/kg
Niet voorgekookte volwitte rijst (gepolijste of
witte rijst)
0,20
Voorgekookte en gedopte rijst
0,25
Rijstwafels, rijstvellen, rijstcrackers en
rijstkoeken
0,30
Rijst bestemd voor de productie van
voedingsmiddelen voor zuigelingen en
peuters
0,10
HPLC-ICP-MS: Regelgeving non-food
Product
Max. concentratie chroom (VI)
mg/kg
5. Lederwaren die in contact komen met de
huid mogen niet in de handel worden
gebracht indien
het gehalte aan chroom(VI) gelijk is
aan of groter is dan 3 mg/kg (0,0003
gewichtsprocenten) van het totale
drooggewicht van het leer.
6. Voorwerpen met leren onderdelen die in
contact komen met de huid mogen niet in
de handel worden gebracht indien
het gehalte aan chroom(VI) gelijk is
aan of groter is dan 3 mg/kg (0,0003
gewichtsprocenten) van het totale
drooggewicht van dat leren onderdeel.
7. De punten 5 en 6 zijn niet van toepassing op het in de handel brengen van tweedehandsvoorwerpen die voor 1 mei 2015 in eindgebruik
waren in de Unie.”.
Chroom analyse
Arseen (As3+ en As5+) en DMA voedingsmiddelen
Kwik en Methylkwik in visproducten
DNA- en RNA-analyse voedingsmiddelen
Ontwikkelingen bij PCR (polymerase chain reaction)
2004 : 1 signaal/amplificatie curve meten
2006:
- 8 signalen/amplificatie curves te meten
- Smeltcurve DNA voor identificatie
DNA- en RNA-analyse voedingsmiddelen
Detectie van:
- Dier- en vis species
- Plant species
- GMO-analyse, Allergenen met PCR
- Pathogenen en typering
- Salmonella, STEC/EHEC, Vibrio spec. and Clostridium botulinum
- Virussen
- 6 virussen (e.g. Norovirus, Hepatitus A, Rotavirus)
DNA- en RNA-analyse voedingsmiddelen
PCR (polymerase chain reaction)
DNA- en RNA-analyse voedingsmiddelen
GMO/GGO genetically modified organisms
 Events (transformation event),
 Stacked events (meerdere events toegepast),
 Promotors (stukje DNA dat het proces start om nieuwe eiwitten te maken.)
 Terminator (stukje DNA dat de aanmaak van eiwitten weer uitschakelt)
 Ong. 3000 geregistreerde GMO’s,
 Soja, mais, raap, rijst, suikerbiet, katoen, aardappel, tomaat,….
 Ong. 50 GMO’s hebben een toelating in de EU (incl stacked events)
Regelgeving GMO
Verordening (EG) nr. 1829/2003
 Deze verordening heeft betrekking op genetisch gemodificeerde organismen
in levensmiddelen en diervoeders.
 Verboden events niet aantoonbaar (<0,1%)
 Toegestane events
 Labelling > 0,9% GMO
 Som van alle GMO’s
 Stacked events??
 Onvermijdbare contaminatie
GMO-analyse (Screening op vreemd DNA)
Inserted
DNA
= construct
Inserted DNA
= construct
plant DNA
Screening
promotor
GEN
terminator
Analyse van gemeenschappelijke stukjes DNA (promotor, terminators. ..)
promotor
GEN
terminator
plant DNA
GMO-analyse (Screening)
Screening: multi-analysis promotors/terminators (gemanipuleerd)
- 35S-promotor (cauliflower mosaic virus promotor)
- NOS-terminator (Nopalin Synthase Terminator (NOS) of Agrobacterium tumefaciens)
- FMV promotor ( Figwort mosaic virus promoter)
- BAR (gene of Streptomyces Hygroscopicus)
- CTP2:CTP4 EPSPS (gene of Arabidopsis Thaliana and Agrobacterium spp)
- PAT-gene (isolated soil-bacteria)
- Nptll-gene (antibioticumresistentie-gen)
- Cry 1Ac/Ab-gene (aanmaak van fusie-eiwit)
GMO-analyse (Screening)
- DNA sequenties (genomes) ,welke veelvuldig bij GMO’s worden toegepast.
- Gevonden sequentie en CP’s geeft indicatie van welke events er inzitten
- Als screening niet kan worden verklaard
 Niet toegelaten events (LL601,BT63,--)
 Bijmenging (voorgaande lading???)
- Probleem: Toename non-target events
 Vals negatief
GMO-analyse (event-analyse)
Inserted DNA
= construct
plant DNA
Screening
promotor
GEN
terminator
Analyse van gemeenschappelijke stukjes DNA (promotor, terminators. ..)
Inserted DNA
= construct
promot
or
GEN
terminator
plant DNA
GMO-analyse (event-analyse)
Uitdrukking van analyseresultaat
Resultaat wordt altijd relatief uitgedrukt ten aanzien van referentie gen van de plant .
Soja
lecthin-gen
Raap
cruciferin-gen
Mais
zea-gen
% GMO-soya/ soya plantgen
0,1% soja in pasta kan 100% GMO (mogelijk onbedoelde bijmenging??)
Soja-content is beste te bepalen met soja-eiwit met de ELISA-methode.
Typification meltingpoint of DNA
Typification meltingpoint of DNA
- 8 STEC/EHEC species in meat and fruits
- 3 Vibro species in fish
- 4 Clostridium botulinum
- ….
Typification meltingpoint of DNA
 8 STEC/EHEC species in meat and fruits
Chip or array-analysis analysis
Typification of Salmonella with Chip or array-analysis
- Salmonella species (145)
Technische ontwikkelingen
 PCR-systemen met nog meer informatie kanalen 16 en 32
analyses
 Whole-genome sequences met next generation sequencers
 Het gehele genome (DNA) wordt voor 30000 base-pairs bepaald.
 Panel analyse van genome fragmenten
 Fragmenten gezamenlijk voorkomen binnen een genome.
Bedankt voor aandacht / vragen?