PowerPoint Presentation ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Hà Nội, 03/2023 CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ ỨNG DỤNG PROTEOMICS TRONG THỰC PHẨM Học phần Proteomics Mã học phần BF[.]
Trang 1ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Hà Nội, 03/2023
CƠ SỞ KHOA HỌC
VÀ ỨNG DỤNG PROTEOMICS TRONG THỰC PHẨM
Trang 3
• Dân số thế giới ~8 tỷ người , có khoảng 10% dân số bị suy dinh dưỡng (FAO).
• Bệnh chuyển hóa đang gia tăng đáng kể ở các nước phát triển
• Lượng thịt tiêu thụ ngày càng tăng trên toàn thế giới
• Thời gian lưu trữ ngày càng tăng với mọi loại thực phẩm.
• Nhu cầu của người tiêu dùng đối với thực phẩm an toàn, bổ dưỡng, có chức
năng, chế biến tối thiểu và ít chất phụ gia ngày càng tăng
=> Proteomics dựa trên nhiều kỹ thuật đã được sử dụng để lập hồ sơ protein của
thực phẩm, phát hiện mầm bệnh từ thực phẩm và xác định các đặc tính protein
Proteomics và những thách thức trong lĩnh vực thực phẩm
Trang 41 Không có dữ liệu toàn diện về hệ protein cho phần lớn
các loại thực phẩm
2 Quá trình chế biến thực phẩm thường dẫn đến những
biến đổi phức tạp trong protein
3. Quá trình bảo quản và chế biến làm phân hủy hoặc biến
đổi proteome thực phẩm
4. Thành phần thực phẩm làm phức tạp quá trình phân
tích hệ protein do sự cản trở hoặc tương tác của protein
thực phẩm với chất béo, carbohydrate dự trữ, mô liên kết,
chất xơ và polyphenol
Trang 5- Proteomics được định nghĩa là phân tích quy mô lớn các protein trong một hệ thống
sinh học cụ thể tại một thời điểm cụ thể
- Proteome, tổng hàm lượng protein của một hệ thống sinh học cụ thể, rất năng động và
thay đổi liên tục theo các kích thích khác nhau
- Proteomics: cấu trúc và chức năng, định lượng mức độ phong phú, nghiên cứu về các
biến đổi, sự tương tác giữa chúng và nghiên cứu về sự định vị của protein
Trang 6Ignacio Ortea, Gavin O'Connor, Alain Maquet, 2016
Proteomics và những thách thức trong lĩnh vực thực phẩm
Trang 8Biến đổi protein sau dịch mã Các sửa đổi sau dịch mã có thể ảnh hưởng đến quá trình kích hoạt, định vị, ổn định, tương tác và truyền tín hiệu giữa các đặc điểm khác của proteinChức năng protein Xác định các chức năng sinh học của các protein riêng lẻ cụ thể, các loại protein hoặc toàn bộ mạng lưới tương tác protein.
Cấu trúc protein Các nghiên cứu về cấu trúc mang lại những hiểu biết quan trọng về chức năng của protein, “khả năng hấp thu được” của các mục tiêu protein để khám phá
thuốc và thiết kế thuốc
Tương tác protein-protein Đánh giá cách thức các protein tương tác với nhau, protein nào tương tác, thời
gian và vị trí tương tác
Trang 9Cơ sở khoa học
Ignacio Ortea, Gavin O'Connor, Alain Maquet, 2016
Quy trình thực hiện proteomics phổ biến được sử dụng trong ngành thực phẩm
Trang 10Cơ sở khoa học
,,
Romina Pedreschi, Maarten Hertog, Kathryn S Lilley & Bart Nicolạ, 2010
Quy trình thực hiện proteomics dựa trên gel
Trang 11Cơ sở khoa học
Romina Pedreschi, Maarten Hertog, Kathryn S Lilley & Bart Nicolạ, 2010
Quy trình thực hiện proteomics khơng dựa trên gel
Trang 12Cơ sở khoa học
https://vinalab.org.vn/kien-thuc-huu-ich/khoi-pho-la-gi-may-do-pho-khoi-luong-khoi-pho-ke-la-gi
Quy trình thực hiện proteomics không dựa trên gel
Trang 13Cơ sở khoa học
https://vinalab.org.vn/kien-thuc-huu-ich/khoi-pho-la-gi-may-do-pho-khoi-luong-khoi-pho-ke-la-gi
Quy trình thực hiện proteomics không dựa trên gel
Kỹ thuật phân tách kết hợp khối phổ
(Gas chromatography-mass spectrometry)
(Liquid chromatography-mass spectrometry)
3. Điện di mao quản khối phổ
(Capillary electrophoresis-mass spectrometry)
4. Phép đo di động của ion
(Ion mobility spectrometry-mass spectrometry)
Trang 14Cristian Piras1, Paola Roncada2, Pedro M Rodrigues3, Luigi Bonizzi1 and Alessio Soggiu1, 2016
Ứng dụng proteomics trong công nghiệp thực phẩm
Trang 15Ứng dụng proteomics trong công nghiệp thực phẩm
Ứng dụng trong thực phâm
Vi khuẩn Nấm Các tác nhân khác
Chất gây dị ứng Thực phẩm biến đổi gen Quy trình chế biến
Tối ưu quy trình Xác nhận quy trình Công nghệ sau thu hoạch
Phối trộn sản phẩm Hóa chất và các chất ô nhiễm khác
Cristian Piras1, Paola Roncada2, Pedro M Rodrigues3, Luigi Bonizzi1 and Alessio Soggiu1, 2016
Trang 17Mùi, vị và tính nhất quán
Chất lượng
sản phẩm
Trang 18C 2015 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim
Trang 19FDA Announces the Final Rule for Food Traceability Under FSMA | FDA FDA’s New FSMA Traceability Rule; What Food Companies Need to Kn
ow - Registrar (registrarcorp.com)
Trang 20Truy xuất nguồn gốc
Trang 21Ứng dụng proteomics trong công nghiệp thực phẩm
An toàn thực phẩm
Tác nhân gây bệnh
Vi khuẩn Nấm Các tác nhân khác
Chất gây dị ứng Thực phẩm biến đổi gen Quy trình chế biến
Tối ưu quy trình Xác nhận quy trình Công nghệ sau thu hoạch
Phối trộn sản phẩm Hóa chất và các chất ô nhiễm khác
Cristian Piras1, Paola Roncada2, Pedro M Rodrigues3, Luigi Bonizzi1 and Alessio Soggiu1, 2016
Trang 22Phát hiện tác nhân gây bệnh
https://www.dreamstime.com/types-pathogens-cellular-non-living-virus-organisms-outline-diagram-types-pathogens-cellular-non-living-virus-image229419355
Trang 23https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24080423/
Trang 24Phát hiện chất gây dị ứng
Cristian Piras1, Paola Roncada2, Pedro M Rodrigues3, Luigi Bonizzi1 and Alessio Soggiu1, 2016
Trang 25Xác định phối trộn sản phẩm
https://www.foodauthenticity.global/blog/food-forensics-techniques-to-determine-the-authenticity-of-food
Trang 26Xác định thực phẩm biến đổi gen (GMOs)
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3590489/
Trang 27Xác định biến đổi trong chế biến thực phẩm
Trang 28Kết luận
• Proteomics là phương pháp phân tích tiềm năng để phân loại các thay đổi về chất lượng và an toàn trong quá trình chế biến và bảo quản thực phẩm.
• Sự phát triển của các kỹ thuật proteomics mới kết hợp với bước tiến trong công cụ tin sinh học làm tăng tính linh hoạt và độ chính xác để cải thiện kiến thức về thực phẩm.
• Tóm lại, nghiên cứu dựa trên proteomics mang lại cơ hội lớn cho ngành công nghiệp thực phẩm trong các lĩnh vực:
tối ưu hóa và giám sát quy trình
chất lượng và truy xuất nguồn gốc
an toàn
đánh giá dinh dưỡng
Trang 29Tài liệu tham khảo
• [1] Zuker, C S., Food for the Brain Cell 2015, 161, 9–11.
• [2] Raney, T., Gerosa, S., Khwaja, Y., Skoet, J et al., The state of food and agriculture 2009: livestock in the balance Food and Agric Organization of the United Nations, Rome, Italy 2009
• [3] Hollung, K., Veiseth, E., Jia, X., Færgestad, E M., Hildrum, K I., Application of proteomics to understand the molecular mechanisms behind meat quality Meat Sci 2007,