CC BY
22
Науковий вкник ЛНУВМБ iMeHi С.З. Гжицького, 2018, т 20, № 83
HayKOBMM BiCHMK ^tBiBCtKoro Ha^OHa^tHoro yHiBepcMTeTy
BeTepMHapHoi Megw^HM Ta öioTexHO^oriw iMeHi C.3. I^M^Koro
Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies
ISSN 2518-7554 print ISSN 2518-1327 online
doi: 10.15421/nvlvet8381 http://nvlvet.com.ua/
UDC 61:575.1.577.21[543.054:543.635.28]
The use of molecular-biological research methods to detect the falsification of livestock products
B.I. Nazar, H.V. Kushnir
'ontrol Institute of Veterinary Medicinal Products and Feed Additives, Lviv, Ukraine
Nazar, B.I., & Kushnir, H.V. (2018). The use of molecular-biological research methods to detect the falsification of livestock products. Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies. 20(83), 417-419. doi: 10.15421/nvlvet8381
The article provides information on the use of molecular research methods to determine the species belonging to the protein of animal and plant origin, the discovery of genetically modified plants to prevent the falsification of products. Actual problem is the identification and implementation of histological researches and methods of PCR control of meat products, which allow differentiating the constituent components of samples, since all meat products, passing the stage of technological processing, and in the finished form mainly preserve their morphological features. The use of genetic technology for analyzing the quality of food products for humans and animal feeds is conditioned by the need for a sensitive, rapid and accurate method to prevent and detect falsifications. The complexity of determining the species composition of the protein is that the heat-treated forages (meat-bone meal, fishmeal, granulated feed, dry and canned feeds for cats and dogs) contains denatured proteins that have completely lost their specificity. Methods, such as immune diffusion in gel, isoelectric focusing, used for the identification of raw meat, in this case are unsuitable. The use of the RID method does not make it possible to determine the specificity of animal proteins already after a heat treatment at 80 °C. for 30 minutes. Meanwhile, using molecular genetic techniques, in particular PCR, one percent of beef can be detected, which was heat treated at 120 °C for 10 minutes after 30 cycles of amplification and 0.1% after 35 cycles. The introduction of screening and confirmatory methods of PCR detection of counterfeit foodstuffs, feeds and feed materials allows for effective and prompt detection of cases of fraud, preventing the entry into the circulation of poor quality products and feed, reducing the productivity and poisoning of animals and, as a consequence, obtaining safe and high-quality livestock products.
Key words: molecular methods of research, PCR method, species differentiation of proteins of animal origin, genetically modified organisms.
Використання молекулярно-бтлоНчних методiв дослщжень для виявлення фальсифнкацп продукцп тваринництва
Б.1. Назар, Г.В. Кушшр
Державний науково-до^дний контрольной тститут ветеринарних npenapamie та кормових добавок, м. Львiв, Укра'та
У cmummi висвiтлено тформащю про використання молекулярних метоЫв до^дження для визначення видовог приналежнос-mi бтка тваринного та рослинного походження, виявлення генетично-модифтованих рослин для недопущення фальсифтацп продукцп. Актуальною е проблема iденmифiкацii та проведення гicmологiчних до^джень i меmодiв ПЛР контролю м 'ясног продукцИ, як дають можливкть диференщювати cкладовi компоненти зразтв, осктьки вы м 'яст продукты, проходячи стадт технолог1ч-ног обробки, i в готовому виглядi переважно зберкають свогморфологiчнi оcобливоcmi. Застосування генног технологи для аналiзу якоcmi харчових продукmiв для людей та кормiв для тварин зумовлено потребою у чутливому, швидкому та точному меmодi для недопущення та виявлення фальсифтацш. Складтсть визначення видовог належноcmi бтка полягае в тому, що корми, ят тддава-лись mермiчнiй обробцi (м 'ясо-тсткове борошно, рибне борошно, гранульоваж комбторми, cухi i консервоваж корми для коmiв i собак), мктять денатурован бтки, що повтстю втратили видову cпецифiчнicmь. Так методи як iмунодифузiя у гелi, iзоелекm-ричне фокусування, як використовують для видовог iденmифiкацii сирого м 'яса, у цьому випадку непридатт. Використання мето-
State Scientific-Research C
Article info
Received 07.02.2018 Received in revised form
09.03.2018 Accepted 14.03.2018
State Scientific-Research Control Institute of Veterinary Medicinal Products and Feed Additives, Donetska str., 11, Lviv, 79019, Ukraine. Tel.: +38-067-675-57-81 E-mail: bobnaz@ukr. net
Шутовий вкник ЛНУВМБ iiaem С.З. ^идишто, 2018, т 20, № 83
ду Р1Д не дае змoгu вuзнaчumu eudoey належтсть бтмв mвaрuннoгo пoxoдження уже тсля mермiчнoï o6po6'm за SO °С прomягoм 3O хв. Тuмчaсoм за дoпoмoгoю мoлекyлярнo-генеmuчнux меmoдiв, зoкремa ПЛР, мюжна вuявumu 1% moemrnu, яка тддавалась mермiчнiй o6po6щ за mемnерamyрu 12O °С прomягoм 1O xemrn тсля 3O щ^в aмплiфiкaцiï i O,1% - через 35 щклю. Впрoвaдження cnipum^oeux та тдтверджуючш меmoдiв ПЛР вшвлення фaльсuфiкoвaнux прoдyкmiв xaрчyвaння, кoрмiв та кopмoвo'ï сuрoвuнu дoзвoляе ефектшш та oперamuвнo вuявляmu втадш фaльсuфiкaцiï, зaпoбiгamu ттраплянню в o6ie неятснш прoдyкmiв та xop-мiв, зтженню пpoдyкmuвнoсmi й ompyення тварт та, як нaслiдoк, ompuмyвamu безпечну i ятсну пpoдyкцiю mвapuннuцmвa
Ключовi слова: мoлекyляpнi меmoдu дoслiджень, меmoд ПЛР, вuдoвa дuфеpенцiaцiя бттв mвapuннoгo пoxoдження, генетт^-мoдuфiкoвaнi opгaнiзмu.
Вступ
Безпека та якють xapчoвиx щюдукпв для людей i кopмiв для твapин мае 6ути ^^щетним на^ямтом дiяльнocтi c^^amc™ вeтepинapнoï медицини, щo бaзyeтьcя на впpoвaджeнiй кoмicieю Codex Alimentarás ^льта з Вcecвiтньoю opгaнiзaцieю oxopoни здopoв'я (WHO) ^orparn xapчoвиx cтaндapтiв, метою яюэ1' е зaxиcт здopoв'я cпoживaчiв i нeдoпyщeння фа-льcифiкaцiï ^o^^n. Heшкiдливi та безпечт xapчoвi пpoдyкти мoжyть бути oтpимaнi виключнo вiд здopo-вт твapин, як1 yтpимyвaлиcь у в^тав^дн^ caнiтap-нo-гiгieнiчниx yмoвax пpи мшмальшму cтpeci (Simo-nenko et al., 2007; Zakrevs'kij, 2006).
Ha невеликий жаль, виpoбники пpoдyкцiï замь нюють м'ято не тiльки пpoдyктaми pocлиннoгo roxo-дження (coeвим бopoшнoм), а й фальстфжатами -низькocopтним м'яшм, cyбпpoдyктaми птицi, cвиня-чими шкypкaми та opгaнaми i тканинами, яш взaгaлi не пoвиннi зacтocoвyвaтиcь у xapчoвiй пpoмиcлoвocтi. Дoci не юнуе eдинoï cxeми кoнтpoлю якocтi ще1' npo-дукци, не poзpoблeнi ДСТУ i СОУ, яш б oбмeжyвaли чи зaбopoняли зacтocyвaння гeнeтичнo мoдифiкoвa-ниx пpoдyктiв pocлиннoгo пoxoджeння, не впpoвa-джeнi cпeцiaльнi мeтoди rampo™ в лaбopaтopiяx вeтepинapнo-caнiтapнoï eкcпepтизи. У зв'язку з цим актуальтаю е пpoблeмa iдeнтифiкaцiï та пpoвeдeння гicтoлoгiчниx дocлiджeнь i мeтoдiв ПЛР ^ш^лю м'яcнoï пpoдyкцiï, як1 дають мoжливicть дифepeнцiю-вати cклaдoвi кoмпoнeнти зpaзкiв, ocкiльки вci м'яcнi пpoдyкти, пpoxoдячи cтaдiю тexнoлoгiчнoï o6po6fh, i в гoтoвoмy виглядi пepeвaжнo збepiгaють cвoï мopфo-лoгiчнi ocoбливocтi.
Результати та ïx обговорення
У фaльcифiкoвaниx кopмax i кopмoвиx дoбaвкax фактичний вмют кoмпoнeнтiв не вiдпoвiдae задекла-poвaнoмy значенню та мapкyвaнню, ocкiльки мютять нeзaдeклapoвaнi кoмпoнeнти та зaбopoнeнi дo викopи-cтaння вeтepинapнi пpeпapaти i cyбcтaнцiï. Haйчacтi-ше в даний чac зycтpiчaeтьcя фaльcифiкaцiя виcoкoбi-лтовт кoмпoнeнтiв - pибнoгo бopoшнa, шpoтy coeвo-гo, кopмoвиx дoбaвoк. Фальстфжащя кoмбiкopмiв, бiлкoвo-вiтaмiннo-мiнepaльниx дoбaвoк, пpeмiкciв чаего вiдбyвaeтьcя чepeз внeceння фaльcифiкoвaниx кoмпoнeнтiв, чacoм нecвiдoмo без вiдoмa виpoбникa чepeз нeдocтaтнiй кoнтpoль вxiднoï cиpoвини, а тaкoж шляxoм внeceння нeдoзвoлeниx дo зacтocyвaння том-пoнeнтiв, найчаапше aнтибioтикiв. Дo фaльcифiкoвa-ниx стад вiднocити й кoмбiкopми, в якм пoкaзники якocтi не вiдпoвiдaють зaдeклapoвaним значенням.
Haйпoшиpeнiшим cпocoбoм фaльcифiкaцiï peroro бopoшнa е внeceння дешевшт кoмпoнeнтiв для зaмiни бiлкa: ceчoвини (кapбaмiдy) aбo iншиx джepeл нeopгaнiчнoгo aзoтy, м'яco-кicткoвoгo, м'яcнoгo 6o-poшнa, пip'янoгo бopoшнa, бiлкa pocлиннoгo roxo-дження (coя, виciвки тoщo). Зpoзyмiлo, щo таке фаль-cифiкoвaнe pn6œ бopoшнo у кpaщoмy paзi втpaчae cвoï пoживнi та cпoживчi влacтивocтi, а в гipшoмy -cтaнoвить небезпеку oтpyeння твapин та птиц пpи внeceннi кapбaмiдy та таш^ента нeбeзпeчниx ^юн-ниx зaxвopювaнь ^и внeceннi м'яco-кicткoвoгo 6o-poшнa cyмнiвнoгo пoxoджeння.
Оcтaннiм чacoм пoчacтiшaли випадки фальстфша-цiï пpoдyктiв пepepoбки тоевт бoбiв, а ocoбливo coeвoгo шpoтy. Фaльcифiкaцiя циx пpoдyктiв здж-нюeтьcя шляxoм внeceння дo ïxньoгo отладу бiльш дeшeвшиx кoмпoнeнтiв пшeничнoï, гopoxoвoï дepтi, виciвoк, кyкypyдзянoï мaкyxи, coняшникoвoгo, pirn-кoвoгo шpoтy та шшт пpoдyктiв пepepoбки зepнoвиx, а для iмiтaцiï виcoкoгo piвня пpoтeïнy - дoдaвaнням джepeл нeopгaнiчнoгo aзoтy - кapбaмiдy та iншиx. Оcтaннiми poкaми в бaгaтьox кpaïнax бyлo зафжтова-нo випадки oтpyeння твapин ^и внeceннi дo cклaдy кopмiв бiлкoвиx кoмпoнeнтiв китaйcькoгo пoxoджeн-ня, щo мicтили мeлaмiн.
В ocтaннi pora мacoвoгo викopиcтaння набули ге-нетичш мoдифiкoвaнi opгaнiзми як джepeлo кopмiв у гoдiвлi твapин. Однак в У^аш та iншиx кpaïнax дo-звoлeнo зacтocyвaння лише зapeecтpoвaниx ГМО дже-peл. Тoмy викopиcтaння нeзapeecтpoвaниx ГМО-джepeл кopмiв, а татож вiдcyтнicть iнфopмoвaнocтi cпoживaчa пpo вмют ГМО в кopмax cлiд poзцiнювaти як фaльcифiкaцiю.
Зacтocyвaння гeннoï тexнoлoгiï для aнaлiзy якocтi xapчoвиx пpoдyктiв для людей та кopмiв для твapин зyмoвлeнo пoтpeбoю у чyтливoмy, швидкoмy та точ-нoмy мeтoдi для нeдoпyщeння та виявле ння фальст-фiкaцiй. Вiднocнo нoвим нaпpямoм викopиcтaння ДHК-тexнoлoгiй у пpaктицi твapинництвa е видoвa дифepeнцiaцiя бiлкiв твapиннoгo пoxoджeння у xap-чoвиx ^o^rarn i кopмax, як1 пiддaвaлиcь тepмiчнiй oбpoбцi. Значення цьoгo нaпpямy cyn^o зpocлo у зв'язку з виявленням пpioнниx зaxвopювaнь у ciльcь-кoгocпoдapcькиx та дoмaшнix твapин.
Склaднicть визначення видoвoï нaлeжнocтi бiлкa пoлягae в тому, щo кopми, якi гаддавалжь тepмiчнiй oбpoбцi (м'яco-кicткoвe бopoшнo, p^œ бopoшнo, гpaнyльoвaнi кoмбiкopми, cyxi i кoнcepвoвaнi кopми для кoтiв i ^бак), мicтять дeнaтypoвaнi бiлки, щo пoвнicтю втpaтили видoвy cпeцифiчнicть. Таш мeтoди як iмyнoдифyзiя у гел^ iзoeлeктpичнe фoкycyвaння, як1 викopиcтoвyють для видoвoï iдeнтифiкaцiï cиpoгo м'яca, у цьoмy випадку нeпpидaтнi. Викopиcтaння
HayKoBun BicHHK ^HyBME iMeHi C.3. IW^KOTO, 2018, T 20, № 83
MeTogy PI,3, He gae 3Moru BH3HaHHTu BugoBy Hane^mcrb 6inKiB TBapHHHoro noxog^eHHa y^e nicna TepMiHHoi o6po6RH 3a 80 °C npoTaroM 30 xb. TuMnacoM 3a gono-Mororo MoneKynapHo-reHeTHHHux MeTogiB, 3oKpeMa n^P, Mo^Ha bhhbhth 1% anoBunuHu, aKa niggaBanacb TepMiHHin o6po6цi 3a TeMnepaTypu 120 °C npoTaroM 10 xBunuH nicna 30 цнкniв aMnni^iKanii' i 0,1% - nepe3 35 цнкniв.
Hum po3po6neHo TecT-cucreMy gna BH3HaneHHa bh-goBoi npuHane^Hocri m'hchhx iHrpegieHTiB y KopMax i pu6HoMy 6opomHi MeTogoM nHP, ^o gae 3Mory bhhbh-th goMimKH M'acHoro 6opomHa 3 MacoBoro Hacircoro 0,1% y cKnagi pu6Horo 6opomHa, BH3HanHTH BugoBy Hane^mcrb TKaHHH ^ynHux TBapuH y KoM6iKopMax gna cinbcbKorocnogapcbKux TBapuH i nra^, cyxux i KoHcep-BoBaHux KopMax gna goMamHix TBapuH, cupux M'acHux npogyKTax i npogyKTax, aKi niggaBanucb KynmapHin o6po6цi.
Ba^nuBHM HanpaMoM BUKopucTaHHa AHK-TexHonorin e BuaBneHHa npogyKTiB, oTpuMaHux nicna BHKopucTaHHa reHHo-iH^eHepHux MeTogiB (Lynch, 1990). Han6inbmoro Miporo ^ cTocyeTbca npogyKTiB pocnuHHoro noxog^eHHa, ocKinbKH oTpuMaHHa TpaHc-reHHux TBapuH, He3Ba®aronH Ha Man^e 20-piHHun goc-Big nrogcTBa y ix KoHcTpyroBaHHi, 3anumaeTbca bhcoko-BapTicHoro пpoцegyporo. 3aranoM reHeTHHHo Mogu^iKo-BaHHMu 6ynu npu6nu3Ho 70 pi3Hux BugiB pocnuH. Цe cnpuae 3MeHmeHHro Ha 25% BHeceHHa rep6^ugiB, Ha 510% - nigBH^eHHro Bpo^anHocri KynbTyp. Xona kohk-peTHux npuKnagiB cepno3Hoi eKonorinHoi He6e3neKH TpaHcreHHux copTiB i ri6pugiB y npupogHoMy cepego-BH^i He BuaBneHo, ixHa noTeH^HHa He6e3neKa go кiнцa He BHBneHa. nporHo3H 6ygyroTbca Hapa3i He Ha $aKTHH-
hhx gaHux, a Ha ocHoBi 3aranbHo-6ionoriHHux 3aKoHoMi-pHocren.
BlICIIOBK'll
BnpoBag^eHHa cKpuHiHroBux Ta nigTBepg^yronux MeTogiB nHP BuaBneHHa ^anbcu^iKoBaHux npogyKTiB xapnyBaHHa, KopMiB Ta kopmoboi cupoBHHH go3Bonae e^eKTHBHo Ta onepaTHBHo BuaBnaTH BunagKH ^anbcu^i-Kaqii, 3ano6iraTH noTpannaHHro b o6ir HeaKicHux npogyKTiB Ta KopMiB, 3HH®eHHro npogyKTHBHocTi h oTpyeH-Ha TBapuH Ta, aK HacnigoK, oTpuMyBaTH 6e3nenHy i aKic-Hy npogyKniro твapннннцтвa.
References
Zakrevs'kij, V.V. (2006). Geneticheski modificirovannye istochniki pishhi rastitel'nogo proishozhdenija. Prak-ticheskoe rukovodstvo po sanjepidnadzoru. SPb: Dia-mat (in Russian). Simonenko, S.V., Felik, S.V., & Antipova, T.A. (2007). Kontrol' za soderzhaniem genno-modificirovannyh istochnikov (GMI) v produktah dets-kogo pitanija. Sovremennye tehnologii proizvodstva i pere-rabotki sel'skohozjajstvennogo syr'ja dlja sozdanija konkuren-tosposobnosti pishhevyh produktov. Volgogr. nauch.-issled. tehnol. in-t mjaso-moloch. skotovodstva i pere-rabotki produkcii zhivotnovodstva. 1, 52-54 (in Russian).
Lynch, J. (1990). PCR Technology: Principles and Applications for DNA Amplification. J Med Genet. 27(8), 536. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/ PMC1017212.
