FLANDERS' FOOD RADAR

Hoe bepaal je eiwitoxidatie in vlees?

ILVO-T&V zoekt dit uit in het doctoraatsonderzoek van Tine Rysman ‘Eiwitoxidatie in charcuterieproducten: effecten van natuurlijke bioactieve componenten uit nevenstromen op kwaliteit en gezondheidsaspecten’.

Vlees is een belangrijke bron voor eiwitten, essentiële mineralen, spoorelementen en vitaminen. Oxidatie in verwerkte vleesproducten veroorzaakt echter veranderingen in geur, smaak, textuur en uiterlijk. De inname van geoxideerde vleesproducten kan bovendien leiden tot gezondheidsproblemen door de productie van vrije radicalen en de afbraak van onverteerbare geoxideerde eiwitten in het lichaam. Consumptie van rood vlees en verwerkte vleesproducten wordt vaak geassocieerd met colorectale kanker.

Antioxidanten kunnen op twee manieren toegevoegd worden aan vlees en vleesproducten: (1) via het dieet van de dieren waardoor antioxidanten in het spierweefsel worden opgenomen en (2) door directe toevoeging van antioxidanten aan de vleesproducten. In het doctoraatsonderzoek wordt volgens de tweede strategie onderzocht hoe de kwaliteit en het gezondheidsaspect van charcuterie kan worden verbeterd, waarbij de antioxidanten afkomstig zijn van nevenstromen van groenten en fruit.

De oxidatie van thiolgroepen van het aminozuur cysteïne in vleeseiwitten resulteert in de vorming van disulfide crosslinks. Door de crosslinking ontstaan er structurele veranderingen van de eiwitten, wat kan leiden tot een afname van malsheid en sappigheid van het vlees. Bovendien zijn de gecrosslinkte eiwitten mogelijks minder gevoelig voor proteolyse en bijgevolg minder verteerbaar. Het verlies van vrije thiolgroepen in vleeseiwitten is een vaak gebruikte indicator van eiwitoxidatie. De aanwezigheid van disulfide crosslinks in vlees en vleesproducten kan worden onderzocht aan de hand van SDS-PAGE (sodium dodecyl sulfaat-polyacrylamide gel-elektroforese), wat slechts een semi¬kwantitatieve methode is. In dit doctoraatsonderzoek werd een colorimetrische methode ontwikkeld om thioloxidatie beter te kwantificeren, gebaseerd op reductie van disulfiden gevolgd door detectie van de nieuw gevormde thiolgroepen. Het verschil tussen het thiolgehalte voor reductie (vrij thiol) en na reductie (totaal thiol) geeft belangrijke informatie over de omkeerbaarheid van de thioloxidatie.

Figuur 1: Vrij en totaal thiol (nmol/mg eiwit) in MAP verpakt rundsgehakt

Bij de methodeontwikkeling werd gebruik gemaakt van 4,4’-dithiodipyridine (4-DPS), een nauwkeurig detectiemiddel dat reageert met thiolgroepen. De methode werd toegepast op vers rundsgehakt dat verpakt werd onder gemodificeerde atmosfeer (MAP) en bij 4°C werd bewaard gedurende 12 dagen. Op dag 0, 3, 6, 9 en 12 werd het vlees geanalyseerd op vrij en totaal thiol. De resultaten (Figuur 1) tonen een significante daling van het vrij thiolgehalte in het MAP verpakt rundsgehakt, wat aantoont dat er thioloxidatie plaatsvond gedurende de bewaarproef. Op dag 0 werd geen significant verschil gevonden tussen vrij en totaal thiol, wat erop wijst dat er nagenoeg geen disulfidebindingen waren gevormd en het vlees dus zeer vers was. Tussen dag 3 en dag 12 blijft het totaal thiolgehalte constant, wat betekent dat de thioloxidatie in deze periode omkeerbaar is. De daling in totaal thiolgehalte tussen dag 0 en dag 3 indiceert dat er gedurende de eerste dagen van de bewaring een zekere mate van onomkeerbare thioloxidatie plaatsvond. De bepaling van omkeerbare en onomkeerbare thioloxidatie is belangrijk bij de ontwikkeling van antioxidatieve strategieën om thioloxidatie in vlees te voorkomen.

Meer info:

tine.rysman@ilvo.vlaanderen.be

geert.vanroyen@ilvo.vlaanderen.be

Rysman, T.; Jongberg, S.; Van Royen, G.; Van Weyenberg, S.; De Smet, S.; Lund, M. N. Protein Thiols Undergo Reversible and Irreversible Oxidation during Chill Storage of Ground Beef as Detected by 4,4'-Dithiodipyridine. J Agr Food Chem 2014, 62 (49), 12008-12014.

Nuttige links