21 research outputs found
Az Ă©lelmiszerallergĂ©nek mĂ©rĂ©sĂ©nek lehetĹ‘sĂ©gei ma - kihĂvások, megoldások, a fejlesztĂ©s irányai = Possibilities of allergen analysis at present - challenges, solutions and directions of development
Az Ă©lelmiszerekkel szemben jelentkezĹ‘ tĂşlĂ©rzĂ©kenysĂ©gi reakciĂłk (allergia, intolerancia) a nĂ©pessĂ©g egyre növekvĹ‘ hányadát Ă©rintik. Ezen betegsĂ©gek egyetlen hatĂ©kony kezelĂ©si mĂłdja az Ă©rzĂ©kenyĂtĹ‘ komponensek Ă©trendbĹ‘l törtĂ©nĹ‘ teljes elhagyása. Az EU jelenleg 14 olyan allergĂ©n komponenst tart számon, melyek jelölĂ©se kötelezĹ‘ az Ă©lelmiszerek csomagolásán. A szabályozás betartásához megfelelĹ‘ technolĂłgiára Ă©s ennek támogatására Ă©rvĂ©nyesĂtett (validált) analitikai mĂłdszerekre van szĂĽksĂ©g. Napjainkban az allergĂ©nek mĂ©rĂ©sĂ©re az immunanalitikai mĂłdszerek (ELISA, LFD) a legelterjedtebbek. Ezen mĂłdszerek fejlesztĂ©se Ă©s validálása több nehĂ©zsĂ©gbe ĂĽtközik. A reakciĂłt kiváltĂł fehĂ©rjĂ©k összetĂ©tele nem minden esetben ismert, valamint nem állnak rendelkezĂ©sre sem referencia-anyagok, sem referenciamĂłdszerek. Em ellett a feldolgozási folyamat hatásait is meg kell ismerni Ă©s figyelembe kell venni. A problĂ©mamegoldás egyik iránya allergĂ©n fehĂ©rjĂ©t deklarált mennyisĂ©gben tartalmazĂł feldolgozott Ă©lelmiszermátrix fejlesztĂ©se, mely kutatásaink egyik fĹ‘ cĂ©lja. Siker esetĂ©n a mintamátrix referencia-anyagkĂ©nt is használhatĂł, melynek segĂtsĂ©gĂ©vel lehetĹ‘sĂ©g nyĂlik a feldolgozási folyamat hatásainak vizsgálatára, valamint a kereskedelmi forgalomban kaphatĂł ELISA tesztek összehasonlĂtĂł elemzĂ©sĂ©re is. Hypersensitivity reactions (allergy and intolerance) triggered by certain food proteins affect an increasing rate of population. The only effective treatm ent of these illnesses is the total avoidance of the problem atic proteins from p atien t’s diet. At the m om ent the labelling regulations of E uropean Union defines 14 foodstuffs or com ponents which are responsible for the highest number of these cases. In order to comply the regulation, right technological solutions and validated analytical methods are needed. At present, the most commonly used methods in allergen analysis are immune-analytical based ELISA or LFD kits. The development and validation of these methods cause many challenges. The compositions of allergenic proteins are not welldefined, furthermore neither reference materials nor reference methods exist. Finally the effects of food processing steps on the allergenic proteins and the results of the analytical methods are not described well. One direction towards overtaking the problems is the developm ent of incurred real food matrices which contains dedicated amount of allergenic protein, which was the main goal of this work. These model matrices can be used as incurred reference material (IRM) and opened the door to investigate the influence of food processing. Reference material also give the opportunity to make a comparative study of ELISA kits and other analytical methods
The behavior of hypersensitivitycausing proteins during food processing
Since the components causing hypersensitivity reactions (allergies, celiac disease) are usually proteins, therefore, learning about their potential changes is important from the food safety point of view. If the proteins undergo various structural modifications during processing, their determination in foods could be problematic. Nevertheless, the fact that these altered proteins cannot be detected using analytical methods does not necessarily mean that they cannot cause adverse reactions in the human body. Answering the questions that arise in connection with this topic requires the cooperation of patients, clinicians and analysts as well. Foods intended for final consumption undergo several processing steps while going from raw material to final product. Each process that alters the structure of proteins is also expected to have an effect on their binding to antibodies. Food processing procedures cause a number of physical, chemical and biochemical changes that can affect the allergenic properties of a protein. Depending on the properties of the protein, the type, length and intensity of the processing operation, or the matrix, the allergenic effect of a protein can be increased, decreased, or left unchanged by processing. ELISA tests, which are currently used in routine methods, employ various antibodies, so the epitopes targeted in the immune responses can also be different. The various epitopes can undergo different modifications during food processing, therefore, their affinity to the antibody can also change, which can affect the results provided by the method. This phenomenon calls attention to the fact that the accuracy of commercially available methods is questionable, and so both the improvement and harmonization of immunoanalytical methods is necessary
Development of a barley reference material for gluten analysis
Celiac disease (CD) can be triggered in susceptible individuals by the consumption of gluten, a complex storage protein mixture present in wheat, rye and barley. There is no specific reference material (RM) available for barley and this leads to inaccurate quantitation of barley gluten in supposedly gluten-free foods. Therefore, the aim was to select representative barley cultivars to establish a new barley RM. The relative protein composition of the 35 barley cultivars averaged 25% albumins and globulins, 11% d-hordeins, 19% C-hordeins, and 45% B/γ-hordeins. The mean gluten and protein content was 7.2 g/100 g and 11.2 g/100 g, respectively. The prolamin/glutelin ratio (1:1) commonly used in ELISAs to calculate the gluten content was found to be inappropriate for barley (1.6 ± 0.6). Eight cultivars suitable as potential RMs were selected to ensure a typical barley protein composition and improve food safety for CD patients
Celiac disease specific prolamin peptide content of wheat relatives and wild species determined by ELISA assays and bioinformatics analyses.
Enzyme-linked immunosorbent assays (ELISAs) are widely used to determine gluten contamination
in gluten-free and low gluten food samples. ELISA assays developed using
monoclonal antibodies against known toxic peptides have an advantage in the identification of
toxic prolamin content in protein extracts of different food samples, as well as raw materials.
R5 and G12 monoclonal antibodies specific for two known toxic peptides used in commercially
available gluten ELISA assays were applied to test toxic peptide contents in wheat relatives
and wild wheat species with different genome composition and complexity. Although the
R5 peptide content showed some correlation with ploidy levels in Triticum species, there was a
high variance among Aegilops species. Some of the analysed diploid Aegilops species showed
extremely high R5 peptide contents. Based on the bioinformatics analyses, the R5 peptide was
present in most of the sulphur rich prolamins in all the analysed species, whereas the G12
epitope was exclusively present in alpha gliadins. High variation was detected in the position
and frequency of epitopes in sequences originating from the same species, thus highlighting
the importance of genotypic variation within species. Identification of new prolamin alleles of
wheat relatives and wild wheat species is of great importance in order to find germplasm for
special end-use quality purposes as well as development of food with reduced toxicity
A túlérzékenységi reakciókat kiváltó fehérjék viselkedése élelmiszerfeldolgozási folyamatok során
Mivel a tĂşlĂ©rzĂ©kenysĂ©gi reakciĂłkat (allergia, cöliákia) kiváltĂł komponensek általában fehĂ©rjĂ©k, ezĂ©rt ezek estleges változásainak megismerĂ©se Ă©lelmiszerbiztonsági szempontbĂłl fontos tĂ©ma. Amennyiben a fehĂ©rjĂ©k a feldolgozás során kĂĽlönbözĹ‘ szerkezeti mĂłdosulásokon esnek át, az Ă©lelmiszerekbĹ‘l törtĂ©nĹ‘ meghatározásuk akadályokba ĂĽtközhet. Ha a mĂłdosult fehĂ©rjĂ©k a rendelkezĂ©sre állĂł analitikai mĂłdszerekkel kĂĽlönbözĹ‘ eredmĂ©nyt adnak, nem feltĂ©tlenĂĽl jelenti azt, hogy a szervezetben is eltĂ©rĹ‘en viselkednek. E tĂ©mával kapcsolatosan felmerĂĽlĹ‘ kĂ©rdĂ©sek megválaszolása a betegek, a klinikusok Ă©s az analitikusok egyĂĽttműködĂ©sĂ©t igĂ©nyli. A vĂ©gsĹ‘ fogyasztásra szánt Ă©lelmiszerek számos feldolgozási folyamaton esnek át a nyersanyagtĂłl a vĂ©gtermĂ©kig. Minden olyan hatás, amely megváltoztatja a fehĂ©rjĂ©k szerkezetĂ©t, várhatĂłan befolyásolja azok ellenanyagokhoz törtĂ©nĹ‘ kötĹ‘dĂ©sĂ©t is. Az Ă©lelmiszer-feldolgozási folyamatok számos olyan fizikai, kĂ©miai Ă©s biokĂ©miai változást okoznak, amelyek hatással lehetnek egy fehĂ©rje allergĂ©n tulajdonságaira. A feldolgozás növelheti, csökkentheti vagy változatlanul hagyhatja a fehĂ©rjĂ©k allergĂ©n hatását a fehĂ©rje tulajdonságaitĂłl, a feldolgozási művelet tĂpusátĂłl, idĹ‘tartamátĂłl Ă©s intenzitásátĂłl, illetve a mátrixtĂłl fĂĽggĹ‘en. A jelenleg rutin mĂłdszerkĂ©nt használt ELISA tesztek eltĂ©rĹ‘ antitesteket alkalmazhatnak, Ăgy az immunreakciĂłkban megcĂ©lzott epitĂłpok is kĂĽlönbözĹ‘ek lehetnek. A kĂĽlönbözĹ‘ epitĂłpok pedig más-más mĂłdosulásokon eshetnek át az Ă©lelmiszerek feldolgozása során, ezĂ©rt az antitesthez valĂł affinitásuk is változhat, ami hatással van a mĂłdszer által szolgáltatott eredmĂ©nyekre. Ez arra a tĂ©nyre hĂvja fel a figyelmet, hogy a kereskedelmi forgalomban kaphatĂł tesztek alkalmazása során rĂ©szben eltĂ©rĹ‘ eredmĂ©nyeket kaphatunk, tehát az immunanalitikai mĂłdszerek fejlesztĂ©se Ă©s harmonizálása egyaránt szĂĽksĂ©gszerű
Recent past, present and hoped-for future of cereal science and plant protein research
The fields of science indicated in the title represent centuries old research and development activities of the current department and its legal predecessor institutions, matching the standards, expectations and possibilities of the given era. It is of course impossible to summarize all this in a few pages. A tangential or more detailed description of some areas can be found in other chapters of this issue compiled to review the scientific activities of the department (e.g., in the articles of András Salgó and Ferenc Békés, Zsuzsanna Bugyi et al., Eszter Schallet al.) and in the summary article presenting the department’s food science activities [1]. In our current paper, we attempt to provide a brief overview of research directions and results that, from the 1990s to the present day, have played a decisive role in the activities of the department, including the Cereal Science and Food Quality Research Group, as well as in the development and shaping of its research profile. The years following the regime change were decisive in the lives of all of us. The conditions for education and the cultivation of science changed continuously and significantly, mostly worsening in this transition period. Many people questioned whether it was worth continuing to cultivate the old, traditional areas, or whether we should be more open, modernize and look for new ways, taking advantage of the extremely slow but continuously opening opportunities for building domestic and, especially, international relations, and later for tenders and financing. Progress, development, and openness to new ideas should be essential qualities for an educator and researcher. However, the acquisition of knowledge, experience, and skills takes time, as does the creation and maintenance of the conditions necessary for the cultivation of old or new fields
Classics in a new perspective: gluten as a special food safety and analytical challenge
In the last couple of decades, the nutritional role and perception of gluten became controversial. In one hand, gluten proteins play a central role in determining the baking quality of wheat and other cereals. On the other hand, hypersensitivity reactions triggered by gluten in susceptible individuals have become subjects of growing interest. Of these gluten-related disorders, with an estimated global prevalence of 1%, the most important one is celiac disease (CD), which is an autoimmune disorder accompanied by villous atrophy. CD can manifest in a wide range of symptoms, its only treatment option is a lifelong gluten-free (GF) diet. To support compliance to this diet, current EU legislation maximizes the gluten-content of products sold with a GF label in 20 mg/kg. It necessitates accurate quantification of gluten in this low concentration range. The method-of-choice for this purpose is the immunoanalytical-based ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay). However, validation of different ELISA methods and the comparability of their results and, consequently, the reliability of the data they provide is problematic. The major goal of this paper is to introduce the analytical and protein chemistry issues behind this problem and the efforts to improve the conditions of the methodology. We are also including the special role of oats in the GF diet in an attempt to provide the widest possible overview of the food safety and analytical challenges represented by gluten
A gabonatudományi és növényi fehérje kutatások közelmúltja, jelene és remélt jövője
A cĂmben jelzett tudományterĂĽletek a jelenlegi tanszĂ©k Ă©s jogelĹ‘d intĂ©zmĂ©nyeinek Ă©vszázados, az adott kor szĂnvonalához, elvárásaihoz, lehetĹ‘sĂ©geihez illeszkedĹ‘ kutatás-fejlesztĂ©si tevĂ©kenysĂ©geket jelentenek. Ennek összefoglalása nĂ©hány oldal terjedelemben termĂ©szetesen lehetetlen. Egyes terĂĽletek Ă©rintĹ‘leges vagy rĂ©szletesebb leĂrása a tanszĂ©k tudományos tevĂ©kenysĂ©gĂ©nek áttekintĂ©sĂ©re összeállĂtott jelen lapszám más fejezeteiben (pl. SalgĂł András Ă©s BĂ©kĂ©s Ferenc, Bugyi Zsuzsanna Ă©s mtsai., Schall Eszter Ă©s mtsai. cikkeiben) illetve a tanszĂ©k Ă©lelmiszertudományi tevĂ©kenysĂ©gĂ©t bemutatĂł összegzĹ‘ cikkben [1] megtalálhatĂł. Jelenlegi Ărásunkban olyan kutatási irányok Ă©s eredmĂ©nyek rövid áttekintĂ©sĂ©re teszĂĽnk kĂsĂ©rletet, melyek az 1990-es Ă©vektĹ‘l napjainkig meghatározĂł szerepet játszanak a tanszĂ©k Ă©s ezen belĂĽl a Gabonatudományi Ă©s ÉlelmiszerminĹ‘sĂ©g kutatĂłcsoport tevĂ©kenysĂ©gĂ©ben, illetve kutatási profiljának alakulásában, alakĂtásában. A rendszerváltást követĹ‘ Ă©vek mindannyiunk Ă©letĂ©ben meghatározĂłak voltak. Az oktatás Ă©s a tudomány művelĂ©sĂ©nek feltĂ©telei folyamatosan Ă©s jelentĹ‘sen változtak, az átmeneti idĹ‘szakban inkább romlottak. Sokakban megfogalmazĂłdott a kĂ©rdĂ©s, hogy lehet-e, Ă©rdemes-e a rĂ©gi, hagyományos terĂĽletek művelĂ©sĂ©t folytatni, vagy Ă©lve a rendkĂvĂĽl lassan, de folyamatosan kinyĂlĂł hazai Ă©s fĹ‘leg nemzetközi kapcsolatĂ©pĂtĂ©si, majd kĂ©sĹ‘bb pályázati, finanszĂrozási lehetĹ‘sĂ©gekkel, nyissunk, modernizáljunk, keressĂĽnk Ăşj utakat. A fejlĹ‘dĂ©s, a fejlesztĂ©s, az Ăşj iránti nyitottság alap kell, hogy legyen egy oktatĂł-kutatĂł számára. Azonban a tudás, a tapasztalat, a jártasság megszerzĂ©se idĹ‘igĂ©nyes ugyanĂşgy, mint rĂ©gi vagy Ăşj terĂĽletek művelĂ©sĂ©hez szĂĽksĂ©ges feltĂ©telrendszer megteremtĂ©se Ă©s fenntartása. Ebben a bizonytalannak nevezhetĹ‘ működĂ©si mátrixban döntöttĂĽnk Ăşgy a 90-es Ă©vek közepĂ©n, hogy Ăşgy indulunk el az Ăşj terĂĽletek (Ă©lelmiszeranalitika modernizálása, automatikus Ă©s gyorsvizsgálati mĂłdszerek, Ă©lelmiszerbiztonság) felĂ©, hogy közben igyekszĂĽnk megtartani Ă©s erĹ‘sĂteni az elĹ‘deink munkájának köszönhetĹ‘en hazai Ă©s nemzetközi elismertsĂ©get kivĂvĂł hagyományos terĂĽletek (mint pl. a gabonatudományi Ă©s növĂ©nyi fehĂ©rjĂ©kkel kapcsolatos kutatások, analitikai mĂłdszer Ă©s műszerfejlesztĂ©sek) művelĂ©sĂ©t is [1]. Az alábbiakban a gabonaminĹ‘sĂtĂ©s Ă©s az azokhoz kapcsolĂłdĂł, jellemzĹ‘en kis anyagmennyisĂ©gek vizsgálatát lehetĹ‘vĂ© tĂ©vĹ‘ mĂłdszerĂ©s műszerfejlesztĂ©sekrĹ‘l, a kis- Ă©s álgabonák minĹ‘sĂtĂ©sĂ©vel Ă©s felhasználási lehetĹ‘sĂ©geinek javĂtásával kapcsolatos kutatásokrĂłl, valamint -rĂ©szben az elĹ‘zĹ‘ tĂ©mához is kapcsolĂłdva- az Ă©lelmiszerbiztonság növelĂ©sĂ©t szolgálĂł analitikai Ă©s termĂ©kfejlesztĂ©si eredmĂ©nyekrĹ‘l adunk rövid összegzĂ©st
Klasszikus tĂ©mák Ăşj megvilágĂtásban: a glutĂ©n mint speciális Ă©lelmiszerbiztonsági Ă©s analitikai kihĂvás
A glutĂ©n, vagy sikĂ©r fehĂ©rjĂ©k táplálkozás-Ă©lettani szerepe Ă©s megĂtĂ©lĂ©se az utĂłbbi Ă©vtizedekben kettĹ‘ssĂ© vált. A glutĂ©n fehĂ©rjĂ©k egyrĂ©szt központi szerepet töltenek be a bĂşza Ă©s más gabonák sĂĽtĹ‘ipari minĹ‘sĂ©gĂ©nek kialakĂtásában. MásrĂ©szt azonban egyre inkább elĹ‘tĂ©rbe kerĂĽlnek olyan tĂşlĂ©rzĂ©kenysĂ©gi reakciĂłk, melyeket szintĂ©n a glutĂ©n fehĂ©rjĂ©k váltanak ki az arra Ă©rzĂ©keny populáciĂłban. A glutĂ©n által okozott rendellenessĂ©gek közĂĽl 1% körĂĽli globális elĹ‘fordulásával az egyik legjelentĹ‘sebb a lisztĂ©rzĂ©kenysĂ©g, vagy más nĂ©ven cöliákia, mely a vĂ©konybĂ©l bolyhainak sorvadásával járĂł autoimmun betegsĂ©g. A tĂĽnetek szĂ©les skáláját okozhatja, jelenleg egyetlen ismert kezelĂ©si mĂłdja az Ă©lethosszig tartĂł glutĂ©nmentes diĂ©ta. A diĂ©ta betartásának elĹ‘segĂtĂ©sĂ©re a jelenleg Ă©rvĂ©nyes EU szabályozás 20 mg/kg-ban maximalizálja a glutĂ©nmenteskĂ©nt Ă©rtĂ©kesĂthetĹ‘ termĂ©kek glutĂ©ntartalmát. Ez pedig szĂĽksĂ©gessĂ© teszi a glutĂ©n mennyisĂ©gĂ©nek minĂ©l pontosabb meghatározását ebben az alacsony koncentráciĂł-tartományban. A meghatározás rutinmĂłdszere az immunanalitikai elven működĹ‘ ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay). A kĂĽlönbözĹ‘ ELISA mĂłdszerek validálása Ă©s eredmĂ©nyeik összehasonlĂthatĂłsága, vagyis az általuk szolgáltatott adatok megbĂzhatĂłsága azonban problĂ©mát jelent. CikkĂĽnk fĹ‘ cĂ©lkitűzĂ©se az ennek hátterĂ©ben állĂł analitikai Ă©s fehĂ©rjekĂ©miai kĂ©rdĂ©sek, valamint a mĂłdszertan feltĂ©telrendszerĂ©nek javĂtását cĂ©lzĂł törekvĂ©sek bemutatása. Emellett kitĂ©rĂĽnk a zab glutĂ©nmentes diĂ©tában betöltött kĂĽlönleges szerepĂ©re is, Ăgy kĂsĂ©relve meg minĂ©l szĂ©lesebb körben rálátást nyĂşjtani a glutĂ©n által kĂ©pviselt Ă©lelmiszerbiztonsági Ă©s analitikai kihĂvásokra