Species identification of meat by electrophoretic methods

• Autorzy: Montowska M , Pospiech E.

Warianty tytułu

PL

Identyfikacja gatunkowa mięsa metodami elektroforetycznymi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Electrophoretic methods can be used to identify meat of various animal species. The protein electrophoresis, especially the IEF of the sarcoplasmic proteins, is a wellestablished technique for species identification of raw fish and is used in the control of seafood authenticity. However, in the case of the analysis of heat-processed fish, the method is applicable only to those species which possess characteristic patterns of the heat-stable parvalbumins. Heat-denatured fish muscle proteins may be solubilised by urea or sodium dodecylsulfate (SDS) and separated by urea-IEF or SDS-PAGE, respectively. The comparison of these two methods allowed to conclude that, basically, each of them can be used for species identification of heated fishery products. However, extensively washed products may be preferentially analysed by the SDS-PAGE, because most of the parvalbumins are washed out leaving mainly myosins. On the other hand, the IEF method may be preferred for the differentiation of closely related species rich in parvalbumins isoforms. It is evident from the literature data that species-specific protein separations yield proteins of low molecular weight made up of three light chains of myosin (14-23 kDa), troponin (19-30 kDa) and parvalbumin (about 12 kDa). Investigations showed that the SDS-PAGE method can be used to identify meats of: cattle, sheep, lambs, goats, red deer and rabbits. The technique allowed researchers to identify the following myofibrillar and sarcoplasmic muscle proteins: myosin and actin, -actinin, tropomyosin, troponin. SDS-PAGE allowed the identification of myofibrillar proteins taking into account their molecular weights which was not possible with the assistance of the PAGIF because too many protein bands were obtained. It was possible to obtain differences in the separation of proteins characteristic for certain species, e.g. beef, resulting from the presence of single myofibrillar proteins

PL

Metodami elektroforetycznymi można identyfikować mięso różnych gatunków ssaków i ptaków. Elektroforeza białek, a zwłaszcza IEF białek sarkoplazmy jest dobrze poznaną techniką do identyfikacji gatunków surowych ryb i jest stosowana do kontroli autentyczności produktów morza. Natomiast w wypadku produktów rybnych poddanych procesom obróbki cieplnej metoda ma zastosowanie tylko do oznaczania gatunków dających charakterystyczne rozdziały stabilnych po ogrzaniu parwalbumin. Zdenaturowane w wysokiej temperaturze białka mięśni ryb mogą być rozpuszczone przez mocznik lub SDS i rozdzielone przez zastosowanie odpowiednio IEF lub SDS-PAGE. Porównując obie metody stwierdzono, że w zasadzie są one odpowiednie do identyfikacji gatunkowej ogrzewanych produktów rybnych. Jednak surowce intensywnie myte lepiej analizować metodą SDS-PAGE, ponieważ większość parwalbumin jest wymywana, a zostaje głównie miozyna. Jednocześnie IEF z mocznikiem jest lepszą metodą do różnicowania blisko spokrewnionych gatunków bogatych w izoformy parwalbumin. Z danych literaturowych wynika, że specyficzne gatunkowo rozdziały białek dają białka o małej masie cząsteczkowej złożone z trzech lekkich łańcuchów miozyny (14-23 kDa), troponiny (19-30 kDa) i parwalbuminy (około 12 kDa). Badania wykazały, że metodą SDS-PAGE można różnicować mięso bydła, owiec, jagniąt, kóz, jeleni i królików. Techniką tą identyfikowano szczególnie miofibrylarne białka mięśni: miozynę i aktynę, a-aktininę, tropomiozynę i troponinę. SDS-PAGE pozwoliła na rozpoznanie tych białek z uwzględnieniem ich mas cząsteczkowych, co nie było możliwe z zastosowaniem PAGIF, ponieważ uzyskano zbyt dużą liczbę pasm białek. Stało się możliwe uzyskać różnice w rozdziałach białek charakterystyczne dla pewnych gatunków, np. wołowiny, wynikające z obecności pojedynczych wyróżniających się białek.

Słowa kluczowe

EN

animal species; isoelectric focusing method; meat; electrophoresis; species identification; protein molecule; protein electrophoresis; protein separation

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Technologia Alimentaria
• Rocznik: 2007
• Tom: 06
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.5-16,ref.

Twórcy

autor

Montowska M

• Agricultural University of Poznan, Wojska Polskiego 31, 60-624 Poznan, Poland

autor

Pospiech E.

Bibliografia

• Berrini A., Tepedino V., Borromeo V., Secchi C., 2006. Identification of freshwater fish commercially labelled “perch” by isoelectric focusing and two-dimensional electrophoresis. Food Chem. 96,163-168.
• Chen T.Y., Shiau C.Y., Noguchi T., Wei C., Wwang D.F., 2003. Identification of puder fish species by native isoelectric focusing technique. Food Chem. 83,475-479.
• Chrambach A., Radko S.P., 1998. Electrophoresis 19, 1284-1287.
• CiveraT., Parisi E., 1991. Theuse of sodium dodecyl sulphate polyacrylamide gel electrophoresis for the identyfication of raw and cooked shrimps and crabs. Ital. J. Food Sci. 3, 149-157.
• Etienne M., Jerome M., Fleurence J., Rehbein H., Kundiger R., Yman I.M., Ferm M., Craig A., Mackie I., Jessen F., Smelt A., Luten J., 1999. A standardized method of identification of raw and heat-processed fish by urea isoelectric focusing: A collaborative study. Electrophoresis 20,1923-1933.
• Hofmann K., 1985. Principal problems in the identification of meat species of slaughter animals using electrophoretic methods. In: Biochemical identification of meat species. Ed. R.L.S. Patterson. Elsevier, London, 9-31.
• Hofmann K., 1997. Nachweis der Tierart bei Fleisch und Fleischerzeugnissen. 2. Mitteilung. Fleischwirtschaft 77 (2), 151-154. In: Detection of meat of different animal species in meat products. P. 2. Review of applicable methods. Mięso i Wędliny 1998,3, 74-79 [in Polish].
• Mackie I.M., 1996. Authenticity of fish. In: Food authentication. Eds P.R. Ashurst, M.J. Dennis. Blackie Acad. Profess. London, 140-170.
• Mackie I., Craig A., Etienne M., Jerome M., Fleurence J., Jessen F., 2000. Species identification of smoked and gravad fish products by sodium dodecylsulphate polyacrylamide gel electrophoresis, urea isoelectric focusing and native isoelectric focusing: a collaborative study. Food Chem. 71,1-7.
• Martinez I., Jakobsen Friis T., Seppola M., 2001. Reąuirements for the application of protein sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis and randomly amplified polymor- phic DNA analyses to product speciation. Electrophoresis 22,1526-1533.
• Martinez I., Friis T.J., 2004. Application of proteome analysis to seafood authentication. Proteomics 4, 347-354.
• Minkiewicz P., Dziuba J., Nałęcz D., 2000. Współczesne metody rozdziału oraz badania struktury peptydów i białek żywności [Modem methods of separation and research of peptides structure andproteins of food], Przem. Spoż. 12, 34-37 [in Polish],
• Parisi E., Aguiari D., 1985. Methods of differentiating meats of different species of animals. In: Biochemical identification of meat species. Ed. R.L.S. Patterson. Elsevier Appl. Sci. Publ., London, 40-49.
• Pineiro C., Barros-Velasquez J., Perez-Martin R.I., Martinez I., Jacobsen T., Rehbein H., Kundiger R., Mendes R., Etienne M., Jerome M, Craig A., Mackie I.M., Jessen F., 1999. Development of a sodium dodecyl sulphate-polyacrylamide gel electrophoresis reference method for the analysis and identification of fish species in raw and heat-processed samples: a collaborative study. Electrophoresis 20, 1425-1432.
• Plowman J.E., Herbert B.R., 1992. Identification of the species of origin of cooked fish by isoelectric focusing. Lebensm.-Wiss. Technol. 25,224-227.
• Pospiech E., Peltre G., Greaser M.L., Mikołajczak B., 2001. Metody separacji i ocena rozdziałów: elektroforeza [Methods of separation and assessment of separations: electrophoresis]. In: Metody pomiarów i kontroli jakości w przemyśle spożywczym i biotechnologii. Eds M. Jankiewicz, Z. Kędziora. Wyd. AR Poznań, 171-210 [in Polish].
• Pyz-Łukasik R., 1998. Metody identyfikacji gatunkowej mięsa [Methods of species identification of meat], Med. Wet. 54 (11), 732-736 [in Polish].
• Rehbein H., 1990. Electrophoretic techniąues for species identification of fishery products. Z. Lebensm.-Untersuch. Forsch. 191,1-10.
• Rehbein H., 1992. Parvalbumins as marker proteins for the fish species in fishery products. In: Quality assurance in the fish industry. Eds H.H. Huss, M. Jacobsen, J. Liston. Elsevier Amsterdam, 399-405.
• Rehbein H., Kundiger R., Yman I.M., Ferm M., Etienne M., Jerome M., Craig A., Mackie I., Jessen F., Martinez I., Mendes R., Smelt A., Luten J., Pinero C., Perez-Martin R., 1999. Species identification of cooked fish by urea isoelectric focusing and sodium dodecylsulfate polyacrylamide gel electrophoresis: a collaborative study. Food Chem. 67, 333-339.
• Rywotycki R., 2006. Techniki kontroli pochodzenia i oceny jakości gatunkowej mięsa [Techniąues of control of origin and estimation of the ąuality of meat species]. Mag. Przem. Mięsn. 4, 34-38 [in Polish],
• Scobbie A.E., Mackie I.M., 1988. The use of sodium dodecyl sulphate polyacrylamide gel electrophoresis in fish species identification - a procedure suitable for cooked and raw fish. J. Sci. Food Agric. 44,343-351.
• Sotelo C.G., Pineiro C., Gallardo J.M., Perez-Martin R.I., 1992. Identification of fish species in smoked fish products by electrophoresis and isoelectric focusing. Z. Lebensm.-Untersuch.- Forsch. 195,224-227.
• Tepedino V., Berrini A., Borromeo V., Gaggioli D., Cantoni C., Manzoni P., Secchi C., 2001. Identification of commercial fish species belonging to the orders Pleuronectiformes and Gadiformes'. Library of isoelectric focusing pattems. J. AOAC Intern. 84,1600-1607.