Özge ARUN ÖZGEN, GÜRHAN RAİF ÇİFTÇİOĞLU, SEMA SANDIKÇI ALTUNATMAZ, SERTAÇ ATALAY, Mustafa SAVAŞÇI, Hasan Semih EKEN

Effect of processing on PCR detection of animal species in meat products

Birçok tüketicinin tükettiği etin orijini konusunda hassasiyetinin bulunmasına karşın, et ürünlerinde yapılan hileler oldukça sıktır. Bu sebeple, çeşitli hayvan türlerinin et ürünlerinde tespit edilmesinde kullanılacak güvenilir metotların geliştirilmesi, gıda bilimcilerinin öncelikli çalışma konularındandır. Bu amaçla, türe spesifik protein yada DNAnın tanımlanması yöntemleri kullanılır. Protein tanımlanması için ELISA ve protein elektroforezi kullanılırken, türe spesifik DNA tanımlanmasında PCR yönteminden yararlanılır. DNAnın proses koşullarına daha dayanıklı olduğu bilindiğinden, PCR işlem görmüş ürünlerde daha hassas olarak kabul edilmektedir. Buna karşın, proses koşulları DNA üzerine de yıkımlandırıcı etki göstererek, DNA kalite ve miktarını zayıfatabilir ve böylece PCR metotlarının işlenmiş ürünlerde kullanımını sınırlandırabilir. Bu çalışma ile ısıl işlem ve düşük pHnın bağımsız ve kombine etkisinin et ürünlerinde hayvan türünün PCR ile teşhisine olan etkisini incelenmiştir. Bu amaçla, iki farklı seviyede ikincil bir türe ait (tavuk, domuz yada at) et katılmış olan deneysel sığır sosis karışımları yaygın olarak kullanılan proses şartlarını temsil etmek üzere ısıl işleme (65°C, 85°C, and 121°C) ve pH ayarlamasına (5.2 and 6.2) tabi tutuldu. Bu karışımların DNA ektraktlarının, PCR ile tür tayini testleri gerçekleştirildi. Elde edilen sonuçlar, düşük pH ve ısıl işlemin kombine etkisinin tespit limiti üzerine oldukça önemli etkisi olduğunu, ancak düşük miktarlardaki karışımın tespit edilmesinin mümkün olduğunu gösterdi.

Proses koşullarının et ürünlerinde hayvan türünün PCR ile teşhisine etkisi

Although most consumers are sensitive about the origin of the meat they consume, adulteration of meat products is not uncommon. For this reason, the development of reliable methods for animal species identification in meat products is an important research priority for food scientists. Species-specific protein- and DNA- identification methods generally used for this purpose. ELISA and protein electrophoresis are used for protein, PCR is used for species-specific DNA identification. Because DNA is known to be more resistant to processing than protein, PCR methods are generally considered as more sensitive for processed foods. However, processing conditions may also degrade DNA resulting in decreased DNA quality and yield. In this study, the individual and combined efects of heat treatment and low pH on the identification of animal species in meat products by PCR were evaluated. Beef sausage mixtures containing two diferent amounts of meat from a secondary species (either poultry, pork, or horse) were prepared and were subjected to heat treatment (65°C, 85°C, and 121°C) and pH adjustment (5.2 and 6.2). PCR screening for the four animal species was performed using DNA extracts of these meat samples. The results showed that, the combined efect of high temperature and low pH significantly afects the detection limit of the PCR method. Nevertheless, even low levels of adulteration can still be detected fallowing heat treatment.

PDF

___

1. Pascoal A, Prado M, Castro J, Cepeda A, Barros-Velázquez J: Survey of authenticity of meat species in food products subjected to different technological processes, by means of PCR-RFLP analysis. Eur Food Res Technol, 218 (3): 306-312, 2004.
2. Ayaz Y, Ayaz ND, Erol I: Detection of species in meat and meat products using Enzyme Linked Immunosorbent Assay. J Muscle Foods, 17 (2): 214-220 2006.
3. Ghovvati S, Nassiri MR, Mirhoseini SZ, Moussavi AH, Javadmanesh A: Fraud identification in industrial meat products by multiplex PCR assay. Food Control, 20 (8): 696-699, 2009.
4. Lawrence F: Horsemeat scandal: Timeline. The Guardian. http:// www.theguardian.com/uk/2013/may/10/horsemeat-scandal-timeline- investigation, 2013, Accessed: 27.01.2014 .
5. Lockley AK, Bardsley RG: DNA-based methods for food authentication. Trends Food Sci Tech, 11 (2): 67-77, 2000.
6. Özgen-Arun Ö, Uğur M: Using the pseudoperoxidase staining method in the polyacrylamid gel isoelectric focusing (PAGIF) technique for determining the origin of meat in sausages. Turk J Vet Anim Sci, 23, 599-603,1999.
7. Macedo-Silva A, Barbosa SFC, Alkmin MGA, Vaz AJ, Shimokomaki M, Tenuta-Filho A: Hamburger meat identification by dot-ELISA. Meat Sci, 56 (2): 189-192, 2000.
8. Ballin NZ, Finn KV, Anders HK: Species determination - Can we detect and quantify meat adulteration? Meat Sci, 83 (2): 165-174, 2009.
9. Yalçin H, Alkan G: Et ve et ürünlerinde at ve domuz eti varlığının Uhlenhuth Presipitasyon Halka, Agar Gel Immuno Difuzyon ve Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay metotları ile araştırılması. Kafkas Univ Vet Fak Derg , 18 (6): 923- 927, 2012.
10. Özgen-Arun Ö, Uğur M: Animal species determination in sausages using a SDS-PAGE technique. Arch Lebensmittelhyg, 51, 49-53, 2000.
11. Guoli Z, Mingguang Z, Zhijiang Z, Hongsheng O, Qiang L: Establishment and application of a polymerase chain reaction for the identification of beef. Meat Sci, 51 (3): 233-236, 1999.
12. Kesmen Z, Sahin F, Yetim H: PCR assay for the identification of animal species in cooked sausages. Meat Sci, 77 (4): 649-653, 2007.
13. Hird H, Chisholm J, Sánchez A, Hernandez M, Goodier R, Schneede K, Popping B: Efect of heat and pressure processing on DNA fragmentation and implications for the detection of meat using a real-time polymerase chain reaction. Food Addit Contam, 23 (7): 645-650, 2007.
14. Köppel R, Ruf J, Zimmerli F, Breitenmoser A: Multiplex real-time PCR for the detection and quantification of DNA from beef, pork, chicken and turkey. Europ Food Res Technol, 227 (4): 1199-1203, 2008.
15. Kesmen Z, Yetiman AE, Şahin F, Yetim H: Detection of chicken and turkey meat in meat mixtures by using Real‐Time PCR Assays. J Food Sci, 77 (2): 167- 173, 2012.
16. Köppel R, Zimmerli F, Breitenmoser A: Heptaplex real-time PCR for the identification and quantification of DNA from beef, pork, chicken, turkey, horse meat, sheep (mutton) and goat. Europ Food Res Technol, 230 (1): 125-133, 2009.
17. Ulca P, Balta H, Çağın İ, Senyuva H Z: Meat species identification and Halal authentication using PCR analysis of raw and cooked traditional Turkish foods. Meat Sci, 94 (3): 280-284, 2013.
18. Arslan A, Ilhak OI, Çalıcıoğlu M: Effect of method of cooking on identification of heat-processed beef using polymerase chain reaction (PCR) technique. Meat Sci, 72 (2): 326-330, 2006.
19. Ebbehoj KF, Thomsen PD: Species differentiation of heated meat products by DNA hybridization. Meat Sci, 30 (3): 221-234, 1999.
20. Matsunaga T, Chikuni K, Tanabe R, Muroya S, Shibata K, Yamada J, Shinmura: A quick and simple method for the identification of meat species and meat products by PCR assay. Meat Sci, 51 (2): 143-148, 1999.
21. Bauer T, Weller P, Hammes WP, Hertel C: The efect of processing para- meters on DNA degradation in food. Europ Food Res Technol 217, 338-343, 2003.
22. Gryson N: Efect of food processing on plant DNA degradation and PCR based GMO analysis: A review. Anal Bioanal Chem, 396, 2003-2022, 2010.
23. Kesmen Z, Yetim H, Sahin F: Identification of diferent meat species used in sucuk prod uction by PCR assay. GIDA, 35 (2): 81-87, 2010.