L'imagerie MS rend visibles les ingrédients, les additifs et les contaminants des aliments
Une méthode d'analyse sans colorants
L'imagerie par spectrométrie de masse (MS imaging) fournit des informations très précises sur la répartition spatiale des substances dans de nombreux domaines. Des chercheurs de l'université de Bayreuth présentent aujourd'hui dans la revue "Food Chemistry" de nouvelles applications exemplaires dans l'analyse des aliments. Pour la première fois, ils ont réussi à rendre visible un additif dans les produits laitiers et une contamination liée à la production dans les produits de boulangerie. L'étude, menée en collaboration avec l'autorité bavaroise de santé et de sécurité alimentaire (LGL), montre le grand potentiel de cette méthode, notamment en termes de protection des consommateurs.
Oliver Wittek
Natamycine dans le fromage
Pour protéger les meules de fromage ou les saucisses fumées d'une infestation de moisissures, les surfaces sont souvent traitées avec le fongicide natamycine. Un règlement de l'UE fixe à cet effet une limite d'un milligramme par décimètre carré et stipule également que la natamycine ne doit pas pénétrer à une profondeur supérieure à cinq millimètres dans une meule de fromage traitée. Cette profondeur de pénétration ne peut toutefois pas être décrite en détail à l'aide des méthodes d'analyse alimentaire couramment utilisées à ce jour. Cependant, l'équipe de recherche de Bayreuth dirigée par le professeur Andreas Römpp a pu utiliser l'imagerie MS pour montrer pour la première fois où et en quelles quantités le fongicide est présent dans différents types de Gouda. La pénétration des molécules de natamycine peut être suivie depuis la croûte jusqu'à l'intérieur de la meule. Les scientifiques ont collaboré avec l'autorité bavaroise de la santé et de la sécurité alimentaire (LGL) dans ces recherches. Sur la base des résultats obtenus, ils ont élaboré des normes méthodologiques pour l'identification de la natamycine dans le fromage. "En s'appuyant sur cette nouvelle approche d'imagerie MS, il sera peut-être possible de réduire l'exposition des consommateurs aux conservateurs à l'avenir", déclare le professeur Römpp, qui est titulaire de la chaire de sciences bioanalytiques et d'analyse des aliments à l'université de Bayreuth.
Acrylamide dans le pain d'épices
Un règlement de l'UE fixe également des limites pour la présence d'acrylamide dans les aliments. Il s'agit d'une substance cancérigène qui se forme à partir du sucre et de l'asparagine - un acide aminé - à faible humidité et à des températures supérieures à 120 degrés Celsius. Une méthode développée à Bayreuth, en Allemagne, basée sur l'imagerie MS, permet de visualiser la distribution de l'acrylamide dans le pain d'épices traditionnel allemand. "Pour ce faire, nous avons dû refroidir les échantillons de pain d'épices à moins de 60 degrés Celsius, puis utiliser une microscie électrique pour produire des tranches de pain d'épices de deux millimètres d'épaisseur. C'était la seule façon de détecter de très petites quantités d'acrylamide", rapporte le professeur Römpp.
Études de saucisses de veau
La nouvelle étude montre également que l'imagerie MS convient également aux analyses de produits carnés transformés. Dans les saucisses de veau, les composants hydrosolubles et liposolubles deviennent visibles, de sorte que l'on peut distinguer clairement les régions pauvres en graisses de celles riches en graisses. De même, elle devient visible là où se trouvent des substances d'origine végétale provenant d'herbes mélangées. Cependant, l'imagerie par SM ne permet pas seulement de localiser les ingrédients dans les produits carnés, mais elle est également utile, par exemple, dans les enquêtes sur la "viande collante" ou les additifs dits "hydrolysats", qui sont censés donner l'impression d'une qualité supérieure alors qu'ils ne sont pas mentionnés sur l'emballage. Elle pourrait donc être utile pour détecter les tromperies des consommateurs dans les produits carnés et mieux protéger les consommateurs à cet égard également", déclare le professeur Römpp.
Kiwis et carottes
Le potentiel d'application dans le domaine des fruits et légumes est démontré par des études sur les kiwis et les carottes. Le "mini kiwi" (Actinidia arguta) est non seulement sucré, mais il contient également de nombreux ingrédients bioactifs bénéfiques pour la santé. À l'aide de tranches d'échantillon de quelques centièmes de millimètre d'épaisseur seulement, refroidies à une température de moins 40 degrés, les bioanalystes de Bayreuth ont visualisé la répartition de plusieurs substances dans la peau et la chair : des molécules de sucre (disaccharides), un polyphénol antioxydant et une graisse (lipide) caractéristique des kiwis. Dans les carottes, à leur tour, des molécules de bêta-carotène, un précurseur de la vitamine A, ont été détectées. En outre, il a été possible d'identifier la répartition spatiale et les structures moléculaires typiques de différents colorants (anthocyanes) qui donnent aux carottes une coloration orange, jaune ou violette.
Une méthode d'analyse sans colorants
"Notre étude montre clairement que l'imagerie MS est un complément précieux aux méthodes d'analyse alimentaire déjà établies : Elle offre de nouvelles perspectives sur la distribution spatiale et les proportions relatives des ingrédients. Elle présente le grand avantage de ne pas devoir marquer les molécules des ingrédients avec des colorants ou d'autres méthodes de marquage. À l'université de Bayreuth, au sein de la nouvelle faculté VII des sciences de la vie : Alimentation, nutrition et santé - nous continuerons à travailler à l'avenir à l'affinement des capacités analytiques de la spectrométrie de masse par imagerie, en la combinant avec d'autres outils d'analyse des aliments et en l'appliquant à des ingrédients qui n'avaient pas été étudiés auparavant. De cette façon, l'Université de Bayreuth peut apporter une contribution importante à la protection des consommateurs", déclare le professeur Römpp.
La spectrométrie de masse (MS) par imagerie
La MS diffère d'autres méthodes d'analyse telles que la spectroscopie UV, par fluorescence, par infrarouge ou par résonance magnétique nucléaire, car elle ne dépend pas de propriétés particulières des molécules et des atomes - c'est-à-dire ni de l'absorption de la lumière ou de la fluorescence, ni du spin nucléaire, le moment angulaire d'un noyau atomique autour de son centre de gravité. Si deux molécules ou atomes diffèrent en masse, cette différence peut être rendue visible par la spectrométrie de masse. À cet égard, un spectromètre de masse est semblable à une balance pour atomes et molécules - à la seule différence qu'il est plusieurs millions de fois plus précis et sensible que n'importe quelle balance de cuisine. Avant toute analyse par spectrométrie de masse, il est nécessaire d'ioniser les molécules des substances à identifier, afin de créer des particules chargées. En effet, seules les particules chargées peuvent être déviées et accélérées par les champs magnétiques et électriques utilisés dans le spectromètre de masse. Une méthode d'ionisation également utilisée à la chaire de bioanalyse et d'analyse alimentaire de l'université de Bayreuth est la désorption/ionisation laser assistée par matrice (MALDI). Dans ce cas, une substance matricielle est placée sur l'échantillon, puis irradiée par un laser. La spectrométrie de masse par imagerie (MS imaging) combine les informations sur les molécules obtenues par MS avec des informations spatiales : en balayant la surface d'un échantillon et en irradiant un point différent de l'échantillon à chaque fois, pixel par pixel, un spectre de masse peut être enregistré pour chaque point que le laser a touché.
Financement de la recherche :
La recherche présentée dans "Food Chemistry" a été financée par la Fondation allemande pour la recherche et la TechnologieAllianzOberfranken (TAO).
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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