基于液相色谱-串联质谱蛋白质组学的阿胶物种特异性鉴别及五种常见掺假成分同步检测新方法

《Journal of Food Composition and Analysis》:Species-specific identification of Colla corii asini and its non-donkey adulterating ingredients based on liquid chromatography–tandem mass spectrometry proteomics

【字体: 时间:2026年02月02日 来源:Journal of Food Composition and Analysis 4.6

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  本研究针对阿胶(Colla corii asini, CCA)市场掺假乱象,建立了基于LC-MS/MS蛋白质组学的特异性肽段生物标志物检测体系。研究人员通过纳流液相色谱-四极杆轨道阱质谱(nano-LC-Q Exactive MS)筛选出9种特异性肽段生物标志物,开发出可在3分钟内同步检测驴源成分及羊、马、猪、骆驼、牛五种掺假成分的UPLC-MS/MS多反应监测(MRM)方法,检测限达ng/g级,为阿胶真实性鉴定提供了高效可靠的技术方案。

  
在传统中医药宝库中,阿胶(Colla corii asini, CCA)作为传承千年的滋补佳品,以其补血养血、抗衰老等功效备受推崇。然而随着市场需求激增,驴皮资源日益紧缺,一些不法商家开始用价格低廉的动物皮张冒充驴皮制作阿胶,其中羊皮、马皮、猪皮、骆驼皮和牛皮成为最常见的掺假原料。这种掺假行为不仅侵害消费者权益,更可能触及宗教饮食禁忌——穆斯林和犹太教徒回避猪源性制品,印度教徒禁忌牛源性产品。
现有的检测技术各存局限:红外光谱法灵敏度不足,难以识别微量掺假;ELISA(酶联免疫吸附测定)方法因难以找到不与其他物种交叉反应的特异性蛋白表位而重现性差;DNA条形码技术面临DNA提取和扩增的挑战;PCR(聚合酶链式反应)方法虽常用但样品前处理繁琐,且在低掺假水平下DNA提取困难。更棘手的是,2020年版《中国药典》中规定的驴源肽段A1和A2在马皮明胶中同样能被检测到,导致传统方法对马皮掺假的鉴别效果大打折扣。
针对这一技术瓶颈,贵州医科大学的研究团队在《Journal of Food Composition and Analysis》上发表了一项突破性研究。他们采用液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)蛋白质组学技术,结合生物信息学分析,成功建立了一种能够同步鉴别阿胶及其五种常见掺假成分的高效检测方法。
关键技术方法包括:通过纳流液相色谱-四极杆轨道阱质谱(nano-LC-Q Exactive MS)进行蛋白质组学分析;使用MASCOT搜索引擎进行数据库比对鉴定;采用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)多反应监测(MRM)模式进行定量分析;利用BioEdit序列比对编辑器进行特异性肽段筛选。研究涉及30批阿胶样品(23批商品样品和7批实验室样品),涵盖不同动物来源的明胶样本。
蛋白质组学分析揭示物种特异性肽段
研究人员通过对六种明胶样本的蛋白质组学分析,从驴皮明胶中鉴定出303种蛋白质和1252种肽段,从其他五种掺假明胶中分别鉴定出不同数量的蛋白质和肽段。通过集合论方法筛选各物种共有蛋白质,并结合实际检测数据,最终确定了可在复杂样品基质中稳定检测的特异性肽段。
九种特异性肽段生物标志物的筛选与验证
研究团队成功筛选出九种具有良好信号响应的特异性肽段生物标志物:来自驴皮明胶的KRT84蛋白肽段MAAVGPHPIR(CA);来自羊皮明胶的COL1A2蛋白肽段GHAGLAGPR(SG1)和OGN蛋白肽段LEGNPIILGK(SG2);来自马皮明胶的COL1A2蛋白肽段GPSGEPGKPGDK(HG);来自猪皮明胶的COL6A2蛋白肽段FVEDVSR(PG);来自骆驼皮明胶的COL1A2蛋白肽段GEAGPAGAAGPAGPR(CMG1)和GPSGPQGTR(CMG2);来自牛皮明胶的COL1A2蛋白肽段SGETGASGPPGFVGEK(CTG1)和IGQPGAVGPAGIR(CTG2)。序列比对证实这些肽段在各自来源物种中具有高度特异性。
方法学验证与实际样品检测
建立的UPLC-MS/MS MRM分析方法在3分钟内即可完成九种特异性肽段的同步检测。方法验证显示各项参数均符合要求,线性关系良好(r > 0.999),检测限(LOD)达0.01-0.53 ng/mL,定量限(LOQ)为0.03-1.60 ng/mL。根据中国食品药品检定研究院标准,设定了5%掺假水平的检测限值。对30批实际样品的检测发现,商品阿胶中存在26%的掺假率,主要涉及牛皮和马皮成分,所有实验室制备的掺假样品均被准确识别。
研究结论表明,该方法成功解决了传统检测技术特异性不足和检测范围有限的问题,为阿胶质量控制和市场监管提供了科学依据。特别值得关注的是,该方法能够明确检测猪源性和牛源性成分,为清真(Halal)和犹太(Kosher)认证体系提供了重要的技术支撑,保障了宗教饮食要求的合规性。这种高效、可靠的检测技术不仅适用于阿胶产品的真实性认证,也为其他高价值食品的质量控制提供了可借鉴的技术路线。
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