„Kontrola jakości wybranych produktów żywnościowych za pomocą

ROZPRAWA DOKTORSKA
Mgr inż. ELŻBIETY LIPIEC-ABRAMSKIEJ
„Kontrola
jakości wybranych produktów żywnościowych
za pomocą technik sprzężonych”.
Promotor prof. dr hab. inż. Maciej Jarosz
STRESZCZENIE
Rozprawa doktorska p.t. „Kontrola jakości wybranych produktów żywnościowych
za pomocą technik sprzężonych” jest poświęcona opracowaniu postępowań analitycznych
pozwalających badać specjację pierwiastków występujących w jajach kurzych, na przykładzie
identyfikacji form jodu, kobaltu, selenu oraz ołowiu.
Doświadczenia prowadzono z zastosowaniem technik sprzężonych: spektrometrii mas
z jonizacją w plazmie sprzężonej indukcyjnie połączonej z technikami chromatograficznymi –
począwszy od najdelikatniejszego sposobu rozdzielania (chromatografii wykluczania, SEC)
do technik o większej sprawności rozdzielczej (chromatografia par jonowych w odwróconym
układzie faz, IP RP HPLC). W prowadzonych badaniach stosowano w charakterze detektora
również spektrometrię mas z jonizacją poprzez elektrorozpraszanie.
Opracowano metodę mineralizacji jaja kurzego w celu oznaczania całkowitej
zawartości jodu, kobaltu, selenu i ołowiu w białku i żółtku kurzym. Zaobserwowano różnice
w zawartości pierwiastków w zależności od pochodzenia jaj, co pozwoliło na ocenę
możliwości ich suplementacji. W przypadku ołowiu nie stwierdzono przekroczenia jego
dopuszczalnych zawartości.
Oznaczenie całkowitej zawartości pierwiastków w ekstraktach białka/żółtka
uzyskanych w wyniku symulacji procesów trawiennych człowieka umożliwiło zbadanie
biodostępności jodu, kobaltu oraz selenu z białka i żółtka kurzego.
Opracowanie metodyk ekstrakcji wodnej/buforowej i enzymatycznych pozwoliło na
wyizolowanie z próbek jaj form jodu, kobaltu, selenu oraz ołowiu. Podjęto próbę identyfikacji
wyekstrahowanych form za pomocą SEC ICP MS. W przypadku kobaltu opracowano
postępowanie pozwalające zbadać rolę białek wchodzących w skład matrycy jaja (fosfityny
i albuminy kurzej) w stabilizacji witaminy B12. Zastosowanie w badaniach techniki ESI MS
pozwoliło sformułować hipotezę, że witamina B12 jest wiązana z białkami żółtka i białka
kurzego w postaci kobalaminy. Stwierdzono, że fosfityna i albumina spełniają rolę
kobalofilin, odpowiedzialnych za stabilizację kobalaminy podczas procesu trawiennego
człowieka.
Analiza specjacyjna jodu w buforowych ekstraktach jaj kurzych wykazała obecność
jonów jodkowych, obok których w przypadku żółtka pojawiała się niewielka ilość
wielkocząsteczkowej formy jodu. W wyniku działania środowiska symulującego soki
trawienne wykazano dodatkowo, że aniony jodkowe są formą biodostępną.
W przypadku selenu opracowano metodę identyfikacji i równoczesnego oznaczania
selenometioniny, selenocysteiny oraz selenu(IV) (nieorganiczna forma) w jaju kurzym za
pomocą chromatografii dwuwymiarowej. W pierwszym etapie wydzielano małocząsteczkową
frakcję związków selenu za pomocą chromatografii wykluczania, w drugim zaś stosowano
IP RP HPLC do rozdzielania selenozwiązków. Otrzymane wyniki wskazują, że dominującą
formą selenu w białku jest selenometionina, w żółtku natomiast selenocysteina. Selen(IV)
stanowi jedynie około 10% całkowitej zawartości selenu w białku oraz żółtku kurzym.
Suplementacja prowadzi do zwiększenia zawartości selenometioniny oraz selenocysteiny
w białku kurzym.
Na
podstawie
badań z
użyciem techniki
tandemowej spektrometrii
mas,
ESI (QqTOF) MS zaproponowano struktury pochodnych selenometioniny i selenu(IV)
powstających w wyniku procesu przekształcania ich w pochodne, prowadzonego na etapie
ekstrakcji małocząsteczkowych form selenu, co potwierdziło identyfikację tych związków
w ekstraktach białka/żółtka kurzego.
Charakterystykę form ołowiu przeprowadzono na podstawie analizy buforowych
ekstraktów białka i żółtka za pomocą SEC ICP MS. Zbadano możliwość wprowadzania
zanieczyszczeń ołowiem pochodzących z aparatury wykonanej ze stopów metali
zawierających ołów i stosowanej w trakcie przygotowania proszku jaja. Stwierdzono, że
zanieczyszczenia pochodzenia technologicznego objawiają się zwiększeniem zawartości
jedynie nieorganicznej formy ołowiu, mimo iż wykazuje on duże powinowactwo do białek
(m.in. albuminy/konalbuminy) obecnych w jaju kurzym.