БЕЗОПАСНОСТ И КАЧЕСТВО НА ХРАНИТЕ

глутен

Нийл Х. Мермелщайн

Хората, страдащи от цьолиакия, трябва да избягват консумацията на храни, съдържащи глутен, а хранителната промишленост отговаря на тази нужда, като пуска на пазара все по-голям брой продукти без глутен. Производителите на такива продукти трябва не само да формулират своите продукти без глутен, но и да проверяват дали няма кръстосано замърсяване от други продукти и процеси. Тази статия ще обсъди чувствителността към глутен, наличните аналитични тестове за откриване на глутен в хранителни продукти, регулаторни проблеми и предизвикателства пред хранителната индустрия.

Чувствителност към глутен
Глутенът е смес от проламин (глиадин в пшеницата) и глутелинови протеини, естествено присъстващи в пшеница, ръж, ечемик и сродни зърнени храни, включително онези сортове пшеница, известни с такива имена като твърда (грис), спелта, лимец, еммер, хорасан (Камут ), клубна пшеница, тритикале и фаро. Той най-често присъства в продукти, направени от пшенично брашно и в някои други хранителни продукти, в които се използва като съставка, като осигурява еластичност на печени изделия, например, както и текстура, задържане на влага и вкус.

Целиакия, наричана още целиакия, е генетично заболяване, за което се твърди, че засяга около 1% от хората в Северна Америка и Европа. Имунната система на хората с болестта реагира на консумацията на глутен, като уврежда лигавицата на тънките черва, като по този начин пречи на усвояването на хранителните вещества. Болестта няма лечение, но може да бъде овладяна чрез избягване на глутена в диетата.

Броят на продуктите, предлагани на пазара като безглутенови, се увеличава в световен мащаб, но дори с установяването на наредби, позволяващи такова етикетиране, е възможно храните, етикетирани като безглутенови, да бъдат замърсени по време на обработката от оборудване, използвано преди това за храни, съдържащи глутен. Поради голямото разпространение на пшеницата в хранителните продукти, дори продуктите, които са формулирани или обработени, за да не я съдържат, все още могат да съдържат достатъчно количество следи от глутен, за да предизвикат симптоми при чувствителни към глутен индивиди. Следователно са необходими надеждни тестове за откриване на глутен в храните.

Методи за откриване
По-голямата част от тестовете за глутен в хранителни продукти са ензимно-свързани имуносорбентни анализи (ELISA). Версиите на ELISA за микроямки предоставят количествени резултати. Устройствата със страничен поток обикновено осигуряват качествени резултати, показващи наличието на глутен над праговото ниво, но в някои случаи могат да осигурят и полуколичествени резултати. Други видове тестове включват полимеразна верижна реакция (PCR), която открива ДНК, а не протеин; аденозин трифосфатни (ATP) тестове за тампон за оценка на чистотата на повърхностите на оборудването; и общи протеинови тампони, които не са специфични за глутена, но откриват всички видове протеини и могат да се използват за оценка на чистотата. (Вижте диаграмата за илюстрация на микроямки.)

ELISA са много по-специфични от другите методи, според Стив Тейлър, професор в катедрата по наука и технологии в областта на храните в Университета в Небраска-Линкълн и директор на Програмата за изследване и ресурси на хранителната алергия (www.farrp.org) в университета. Тестването на ATP обикновено няма да работи за глутен, ако има други източници на ATP, но е добро за общата чистота. Резултатът положителен за АТР обикновено означава също положителен за глиадин, но резултатът отрицателен за АТФ не означава непременно отрицателен за глиадин, тъй като тестовете за АТФ не са толкова чувствителни, колкото ELISA. Същите коментари се отнасят и за общите протеинови тестове, които също не са толкова надеждни, ако присъстват други източници на протеин.

Най-често срещаната форма на ELISA за откриване на глутен е сандвич форматът. Както беше обяснено от Тейлър, в сандвич ELISA антигенът (в този случай глутенови протеини) се свързва с антиглутенови антитела, които са прикрепени към повърхност, обикновено плоча с микроямки. След това второ специфично за глутена антитяло - това свързано с ензим - се нанася върху повърхността и също се свързва с всеки глутен, който сега е прикрепен към повърхността. Накрая се добавя вещество, което ензимът може да превърне в откриваем сигнал, като промяна на цвета.

Тестовете за страничен поток, известни също като имунохроматографски анализи, обикновено се предлагат във формат на пръчка, при която тестваната проба тече по твърд субстрат чрез капилярно действие, продължи Тейлър. Когато пробата се нанесе върху лентата, тя се смесва с оцветен реагент и се премества със субстрата в определени зони на лентата, които съдържат специфичните антитела. Когато течността от проба или мокра повърхност на оборудването премине през тази зона, глутенът ще се свърже с антитялото. Цветът също се образува като линия в тази зона на лентата. Обикновено се включва и контролна зона, която ще образува цвят, който просто показва, че лентата е работила правилно. По този начин отрицателният тест е образуването на една линия, докато положителният тест е образуването на две линии.

AOAC International одобри метода „Глиадин като мярка на глутен в храните“ като официален метод 991.19. Този ELISA използва моноклонално антитяло R5, което се свързва с глиадин/глутен и подобни проламини от сродни зърна. Изследователският институт на AOAC, който осигурява независима оценка на тестовите комплекти, е сертифицирал метода RidaScreen® Gliadin на R-Biopharm като метод за тестване на ефективността. Тестът използва R5 моноклонално антитяло, което се препоръчва от Codex Alimentarius. Два други метода също са в процес на метод за тестване на ефективността, но все още не са сертифицирани.

В края на декември 2010 г. Neogen представи своя бърз тест за глутен Veratox® за Gliadin R5, за да отговори по-добре на нуждите на международната общност за тестване. Той се различава от своя предшественик Veratox за Gliadin, като използва R5 глиадиновото антитяло. Според вицепрезидента на Neogen по безопасност на храните Ед Брадли тестът отговаря на препоръката на Codex Alimentarius, особено за използване при тестване на продукти, предназначени за износния пазар, където този тип тестове често са предпочитани. Тестването показа, че ефективността както на съществуващата, така и на преработената версия е сравнима. Подобно на своя предшественик, новият тест е предназначен за количествен анализ на съставките в процес, разтвори на място и готови продукти.

Тейлър каза, че тестовете за антитела R5 са най-популярните и надеждни, но има и други източници на антитела. Romer Labs, например, предлага своя AgraStrip® Gluten G12 Test Kit, полуколичествен тест за страничен поток, който използва моноклонално антитяло от ново поколение, наречено G12, което конкретно е насочено към токсичния фрагмент (33-мер) на глиадиновия протеин в глутена което предизвиква автоимунната реакция при пациенти с целиакия. Според Елизабет Халбмайр-Йех, технически мениджър в Romer Labs, компанията разработва ELISA за микроямки, използвайки антитялото G12. Работи се по нови методи за добив за него и компанията се надява да пусне теста по-късно тази година.

Предлагат се на пазара множество тестове за откриване на глутен (вж. Таблицата на стр. 79), които компаниите могат да купуват за вътрешно ползване. Тейлър посочи, че много от компаниите, които желаят да навлязат на пазара без глутен, имат ограничени вътрешни ресурси и трябва да изпращат проби до външни лаборатории. Той каза, че аналитичната лаборатория FARRP преди това е направила свои собствени методи за изпитване, но сега предоставя услуги за тестване на хранителната промишленост, използвайки налични в търговската мрежа тестове ELISA (обикновено тестовете R5 ELISA). Лабораторията също така предоставя съвети за валидиране и проверка на състоянието без глутен. Други лаборатории предлагат подобни услуги.

Брадли каза, че сред най-новите постижения в тестването на глутен е способността да се провеждат тестове в реално време, за да се потвърди, че производствените линии са били правилно почистени, за да се елиминират всякакви алергенни остатъци преди започване на производството на друг продукт. 3-D линията на Neogen’s Reveal, например, е бързо приета, каза той, тъй като е лесна за използване, осигурява точни резултати и не нарушава нормалните производствени графици, особено важно, когато времето до резултатите е от най-голямо значение.

Ерик А. Е. Гарбър, изследователски химик в Центъра за безопасност на храните и приложно хранене (FDA) на Американската администрация по храните и лекарствата (FDA), заяви, че FDA прави много изследвания върху тестовете за глутен. Преди няколко години, когато търговският пазар на методите за откриване на ELISA за пръв път започна да се разраства, FDA проведе систематични оценки по отношение на специфичността на зърното, използвайки чисти зърна, предоставени от Службата за селскостопански изследвания на земеделието в САЩ, и изследва способността на различните методи за откриване глутен в преработени/варени храни. Всеки път, когато FDA анализира нова храна, тя изпълнява набор от контроли, за да демонстрира надеждността на използваните методи и нивото на грешка, свързана с анализа.

Освен това, каза той, вместо да разчитат само на наличните в момента методи, три групи в CFSAN работят върху нови мултиплексни методи с различни крайни точки, базирани на различни извличащи и аналитични принципи. Гарбер отбеляза, че докато клиничната патология и биохимия на целиакия не бъдат напълно разбрани, разработването и прилагането на аналитични методи ще се състоят от поредица от последователни приближения, които непрекъснато се усъвършенстват, за да отговорят на нуждите на потребителите, тъй като те се разбират по-добре. Трябва да се помни, каза той, че приблизително един от 133 американци страда от целиакия и избягването на дози, които предизвикват имуногенния отговор, понастоящем е единственият метод за управление на болестта, поради което необходимостта от аналитични методи за осигуряване на точни и значими етикетиране.

Предизвикателства
Сред предизвикателствата при анализа на храните за наличие на глутен са сложността на глутеновите протеини, разнообразието от аналитични резултати, предоставени от различни тестови комплекти, сложността на преработените проби от храни, разнообразието от процедури за екстракция и липсата на референтни материали за валидиране.

Брадли каза, че едно от предизвикателствата, които предстоят, е тестването на сложни хранителни матрици без отнемащи време и/или сложни екстракционни процедури и без да се жертва точността. Тестването за защита на потребителите, както и на търговските марки, каза той, ще се увеличи, тъй като лекотата на използване се подобри и времето за постигане на резултати се намали, стига точността да не бъде нарушена.

Гарбер каза, че най-важното предизвикателство предстои от революцията в съвременните аналитични технологии, така че с необходимите ресурси може да се постигне почти всичко. Това означава, че определянето на въпросите и целите става по-важно с оценяване на ресурсите и ограниченията, които служат като контекст.

Тейлър каза, че най-голямото предизвикателство пред нас е валидирането на съществуващите методи. Различните методи за изпитване не могат да дадат един и същ резултат за една и съща проба във всеки случай, вероятно защото антисерумите са различни. Но има проблеми и със стандартите. Трябва да има международен референтен стандарт за глутен, каза той. Това звучи лесно, но е невероятно сложно. Химиците от зърнени култури, отбеляза той, не могат наистина да разберат колко глутен има в пшеничното брашно, тъй като то е променливо и няма златен стандартен начин за измерването му. Те винаги са използвали функционални методи, а не химически методи. Мрежата за върхови постижения на MoniQA (www.moniqa.org) и други работят по разработването на международен референтен стандарт.

Допълнителни предизвикателства, каза той, са хармонизацията - различните компании за тестови набори могат да използват различни критерии за преценка на успеха на своите методи - и получаване на консенсус относно праговите нива, определяне на базовата точка за аналитична чувствителност за тези тестове.

Регулаторен статус
Международната организация за определяне на стандарти Codex Alimentarius Commission позволява хранителните продукти, съдържащи по-малко от 20 ppm глутен, да бъдат етикетирани като „без глутен“, а продуктите, съдържащи 20–100 ppm, да бъдат етикетирани като „много ниско съдържание на глутен“.

Според FDA данните от рецензираната научна литература показват, че настоящата аналитична технология може надеждно и последователно да открива глутен в пшеница, ръж и ечемик на нива от 20 ppm в различни хранителни матрици. Комисията все още не е определила „без глутен“, но не е възразила срещу използването на термина при етикетирането на храните, стига да не е подвеждащо.

FDA предложи през януари 2007 г. (Актуализация: Окончателно правило, прието през август 2013 г.) да се определи безглутенова храна като такава, която не съдържа следното: каквито и да било видове пшеница, ръж, ечемик или техните кръстосани хибриди; всяка съставка (като пшенично брашно), получена от тези зърна, която не е била обработена за отстраняване на глутен; съставка (като пшенично нишесте), получена от някое от тези зърна, която е преработена за отстраняване на глутен, но чиято употреба води до 20 ppm или повече глутен в храната; или 20 ppm или повече глутен.

В предложеното правило FDA заяви, че възнамерява да извърши оценка на безопасността на експозицията на глутен при лица с целиакия, за да се вземе предвид при разработването на окончателно правило. Според анализатора на политиката на FDA/пресаташето Себастиан Чианци, впоследствие агенцията е извършила продължителна оценка на безопасността и е внесла проект на доклад за преглед от независима група от научни експерти. FDA сега преработи своя доклад за оценка на безопасността, за да отговори на коментарите на експертите и скоро ще публикува съобщение на Федералния регистър, за да обяви наличността на доклада и да поиска публични коментари по него и потенциалната му употреба в окончателното правило за етикетиране на храни без глутен. Публикуването на доклада за оценка на безопасността ще бъде съобщено на уебсайта на FDA (http://www.fda.gov/food/guidanceregulation/guidancedocumentsregulatoryinformation/allergens/default.htm). След като периодът за коментари приключи и FDA прегледа и обмисли коментарите, каза Cianci, агенцията ще издаде окончателното правило за етикетирането на храни без глутен възможно най-бързо.

Допълнителни ресурси
Програмата за изследвания на хранителни алергии и ресурси в Университета на Небраска-Линкълн (http://farrp.unl.edu), в сътрудничество с Мрежата за хранителни алергии и анафилаксия (www.foodallergy.org), издаде публикация, наречена „Алерген Контрол в хранителната индустрия. " В него се обсъждат такива теми като компоненти на ефективен план за контрол на алергените за преработвателите на храни; дизайн на продукта; разделяне на алергенни храни или съставки по време на получаване, съхранение, обработка и обработка; програми за контрол на доставчиците на съставките; предотвратяване на кръстосано замърсяване по време на обработката; и други теми. Той е достъпен на http://farrp.unl.edu/allergencontrolfi.

Институтът по хранителни технологи разработи онлайн курс от пет сесии, наречен „Хранителни алергени: регулации, рискове и контрол“, който обхваща механизми на алергенност, регулации на хранителни алергени, риск в глобалното предлагане на храни, контрол на алергени при преработката на храни, управление на растенията, и комуникация с потребителите. Програмата беше представена първоначално през ноември 2010 г. и може да бъде предложена отново в близко бъдеще.

Петият форум за хранителни технологии, иновации и безопасност 2011, „Изграждане на по-добра програма за управление на алергени“, ще се проведе на 17-18 май 2011 г. в Чикаго, Илинойс. Повече информация можете да намерите на www.thefoodsummit.com/programme.asp.

Третата международна конференция на MoniQA, „Безопасност на храните и защита на потребителите“, ще се проведе на 27–29 септември 2011 г. във Варна, България. Повече информация можете да намерите на http://varna2011.moniqa.org.

Нийл Х. Мермелщайн, сътрудник на IFT, е почетен редактор на хранителни технологии
[имейл защитен]