artikel

Kwantificeren van gluten in voeding *

Voedingswetenschap

Kwantificeren van gluten in voeding *

Voor personen met een voedselallergie of -intolerantie is duidelijke en correcte etikettering van voedingsmiddelen van groot belang. Zo ook voor personen met coeliakie, een intolerantie voor gluten. Volgens Commissie Regulatie 41/2009 van de Europese Unie mag een product met het label ‘glutenvrij’ wel gluten bevatten, met een maximum van 20 mg per kg product. Dit betekent dat het voor een correcte etikettering van glutenvrije producten niet alleen belangrijk is gluten te kunnen detecteren, maar ook om ze nauwkeurig te kunnen kwantificeren. Een punt waarop nog verbetering te behalen valt.

Momenteel wordt er voornamelijk gebruik gemaakt van immunochemische detectiemethoden, de zogeheten enzyme-linked immunosorbent assays (ELISAs). Deze ELISAs maken gebruik van antilichamen die tegen een specifiek stuk gluteneiwit gericht zijn, een peptide. De hoeveelheid van het specifieke peptide wordt gekwantificeerd, waarna men met behulp van correctiefactoren omrekent naar een totaal glutengehalte van het product.

Tekortkomingen van huidige detectiemethoden
Er zijn een aantal problemen bij het gebruik van de huidige detectiemethoden. Het meest belangrijk zijn de extractiemethoden, de keuze van peptiden die door de methode herkend moeten worden, en het referentiemateriaal. De extractiemethode zorgt ervoor dat de gluten uit de voedingsmatrix gehaald worden. Dit is een lastig proces, omdat gluten een groep eiwitten is die slecht oplosbaar is in water. Grofweg kunnen gluten in twee groepen verdeeld worden, de prolamines en de glutelines. Beide groepen lossen op in andere oplosmiddelen; prolamines in ethanol en glutelines in zwakke zuren en basen. Dit bemoeilijkt extractie van gluten als geheel. De huidige methoden extraheren en detecteren alleen de prolamines, waardoor eventuele peptiden van de glutelines gemist worden. De totale hoeveelheid gluten wordt vervolgens benaderd door het toepassen van correctiefactoren. De keuze van het peptide dat herkend moet worden is van belang, omdat dit direct bepaalt welke gluteneiwitten door de methode gedetecteerd kunnen worden. Niet alle glutenpeptiden zijn daadwerkelijk schadelijk. Momenteel werken alle ELISAs met antilichamen die gericht zijn tegen één of enkele peptiden binnen de prolamine groep. Verschillende methodes richten zich echter op verschillende peptiden, waardoor er een groot verschil in kwantificatie van het totale glutengehalte  kan ontstaan. Ten slotte is er nog geen geschikt referentiemateriaal beschikbaar om de methodes te kalibreren. Veelal wordt hiervoor gliadine gebruikt, de prolamine uit tarwe. Dit zorgt echter voor een minder accurate kwantificatie van prolamines in andere graansoorten en kan niet gebruikt worden voor het kwantificeren van glutelines.

Multiplex immunoassay
Een mogelijk interessante methode voor glutendetectie in de toekomst, is de multiplex immunoassay. Een dergelijke assay kan antilichamen tegen vele verschillende peptiden combineren binnen één methode. Op deze manier kunnen peptiden in zowel de prolamine- als glutelinegroep tegelijkertijd gedetecteerd en gekwantificeerd worden, in tegenstelling tot de huidige methoden die alleen de prolaminegroep kwantificeren. Dit zorgt ervoor dat het totale glutengehalte van een product nauwkeuriger bepaald kan worden en dat het gebruik van correctiefactoren niet nodig is. Ook kan gekeken worden naar de mogelijkheid om alleen schadelijke peptiden in voeding te gaan detecteren, omdat dit veel relevanter is voor coeliakiepatiënten dan het totale gehalte aan gluten. Wanneer er nieuwe schadelijke peptiden ontdekt worden, zijn de antilichamen hiertegen relatief makkelijk aan de multiplex immunoassay toe te voegen, waardoor deze up-to-date gehouden kan worden. Er zijn verschillende soorten multiplex immunoassays die ingezet kunnen worden voor het detecteren en kwantificeren van allergenen.

Belangrijke methoden zijn de biosensors met resonance-enhanced absorption (REA) of surface plasmon resonance (SPR) technologie, en flowcytometrie assays zoals de Luminex xMAP technologie. Biosensors maken gebruik van een chip waarop antilichamen tegen peptiden gezet worden, of de peptiden zelf in geval van een competitieve methode. De aanwezigheid van de allergeen peptiden in voedselmonsters levert bij de REA technologie een kleursignaal op en bij de SPR technologie een verandering in de brekingsindex van licht. Beide kunnen vervolgens gemeten worden. Flowcytometrie assays maken gebruik van minuscule kleur gecodeerde bolletjes waarop de antilichamen tegen verschillende peptiden gezet worden. Twee lasers meten vervolgens de kleur van het bolletje en de eventuele binding van peptiden uit voedselmonsters. Uiteraard zullen de huidige moeilijkheden rondom de extractiemethoden en het referentiemateriaal ook voor de multiplex immunoassays overwonnen moeten worden.

Conclusie
Op het gebied van glutendetectie in voeding is nog veel vooruitgang te boeken. Een van de interessante mogelijkheden voor glutendetectie in de toekomst is de multiplex immunoassay. Deze methode kan het mogelijk maken om gericht naar de meest schadelijke glutenpeptiden tegelijk te zoeken en een nauwkeurige bepaling van het totale glutengehalte van producten te geven. Dit zal een relevante en correcte etikettering bevorderen en daarmee de voedselveiligheid voor coeliakiepatiënten vergroten.

RIKILT Wageningen UR is expert op het gebied van het ontwikkelen van verschillende detectiemethoden. Momenteel werken zij onder andere aan de ontwikkeling van een multiplex methode voor verschillende soorten glutenpeptiden in voeding.

I.D. Bruins Slot, H.J. van der Fels-Klerx, M.G.E.G. Bremer en R.J. Hamer. Immunochemical detection methods for gluten in food products: Where do we go from here? Crit Rev Food Sci – in press.

Dit artikel verscheen in Voeding Nu nummer 5/6 van mei/juni 2014 op bladzijde 25

Reageer op dit artikel