Implementação de metodologia analítica para avaliação de adulteração de leite bovino por adição de soro de queijo por CLAE-EM/EM

Abstract

A adição de soro de queijo ao leite é uma das fraudes mais frequentes, tendo em vista a similaridade entre as matrizes, não havendo necessidade de correções de pH, teor de proteínas dentre outros parâmetros físico-químicos. A metodologia analítica, aplicada pelos laboratórios do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), para a detecção deste tipo de fraude, está baseada na determinação do índice de caseinomacropeptídeo (CMP), composto que está presente no soro de queijo após o processamento. Entretanto, a presença de bactérias no leite, principalmente Pseudomonas fluorescens, por estocagem indevida, produz peptídeo semelhante, o pseudo-caseinomacropeptídeo (pseudo-CMP). O método atualmente utilizado pelo MAPA não é capaz de diferenciar a fraude por adição de soro de queijo da contaminação bacteriana. A partir desta consideração, neste trabalho foram desenvolvidos dois métodos analíticos capazes de diferenciar e quantificar o peptídeo marcador da adulteração (CMP) do peptídeo gerado pela contaminação bacteriana do leite (pseudo-CMP). Ambas as metodologias utilizaram cromatografia a liquido acoplada a espectrometria de massas em tandem e eletrospray no modo positivo. A preparação das amostras foi baseada na digestão enzimática (com tripsina e a pepsina) dos peptídeos. Os parâmetros de espectrometria de massas foram otimizados com peptídeos sintéticos correspondentes aos fragmentos gerados pela digestão enzimática. Na metodologia com tripsina foi realizada pré-concentração, purificação dos analitos e mudança de solvente por extração em fase sólida (EFS) utilizando o cartucho de estireno-divinilbenzeno como fase sólida. Para extração dos analitos foi desenvolvido um método utilizando banho de ultrassom. Este método foi validado e os coeficientes de variação dos ensaios de repetitividade e reprodutibilidade, respectivamente foram: de 4,6 a 6,8% e de 1,1 a 3,0%. A faixa de linearidade foi de 25 a 200 mg mL-1 com coeficientes de determinação maiores que 0,99. Na metodologia com pepsina não houve a necessidade de EFS e a avaliação de desempenho do método foi satisfatória. Os limites de detecção e quantificação obtidos foram de 1 e 5 mg mL-1, respectivamente com coeficientes de variação menores que 10 e 16% para os ensaios de repetitividade e reprodutibilidade. A análise de amostras reais mostrou que ambos os métodos são capazes de identificar e diferenciar adulteração de contaminação bacteriana do leite.

The addition of whey to milk is one of the most frequent frauds due to the similarity between matrices, with no need of pH corrections, protein content among and other physicochemical parameters. The analytical methodology used in the laboratories of the Ministry of Agriculture, Livestock and Supply (MAPA), for detecting this fraud is based in the determination of the caseinomacropeptídeo (CMP) index, which is a compound present in the whey. However, the presence of bacteria in milk, especially Pseudomonas fluorescens, for improper storage, can produce a very similar peptide called pseudo-caseinomacropeptídeo (pseudo-CMP). The methodology currently used by MAPA is not able to differentiate fraud by addition of whey or by bacterial contamination. From this consideration, in this work two analytical methods have been proposed to differentiate and quantify the CMP from the pseudo-CMP. These methodologies uses liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry and electrospray ionization in positive mode. The sample preparation was based on the enzymatic digestion (with pepsin and trypsin) of the peptides. The parameters for mass spectrometry wee optimized with synthetic peptides corresponding to fragments generated by enzymatic digestion. When trypsin was used, the pre-concentration, purification of the analytes and change of solvent, has been done by solid phase extraction (SPE) with styrene-divinylbenzene cartridge. The extraction step was performed by ultrasound bath. The methodology was fully validated with coefficient of variation for repeatability and reproducibility, respectively ranging from 4.6 to 6.8% and 1.1 to 3.0%. The linear range was evaluated from 25 to 200 mg mL-1 with correlation coefficients greater than 0.99. In the methodology that uses pepsin, the SPE was not necessary to ensure the performance of the method. The limits of detection and quantification were 1 and 5 m g mL-1, respectively, with coefficients of variation lower than 10 and 16% for the repeatability and reproducibility. The analysis of real samples showed that both methods are capable to differentiate and identify adulteration from the bacterial contamination in milk.