【コラム】食品偽装と戦う:MISAのご紹介
2020/06/29
記事
情報共有
あなたのお皿に何が乗っていますか?
食品偽装は、世界中で常に存在する脅威です。規制の強化にもかかわらず、意図的に汚染された粉ミルク(2008年)や、不適切な表示による英国の馬肉混入事件(2013年)といった大規模なスキャンダルは、今なお定期的に発生しています。他にもより一般的な例として、高価な食材をより安価な代替品で偽装したり、食品や飲料の色を安全でない色素で違法に強調したりすることが挙げられます。
人口が増加し続け、高品質な食品・飲料の選択肢への需要が高まるにつれ、食品偽装の事例も増加していくことでしょう。より多くの人々が被害を受ける前にこうした事例を明るみに出すには、サプライチェーン全体にわたって、正確かつ精密な分析技術を用いて、より頻繁に食品を効率的に検査する協調的な取り組みのみが有効です。
MISAの登場
Metrohm Instant Raman Analyzerファミリーへの最新の仲間、MISAをご紹介します。MISAは高速でスマート、かつ携帯性に優れており、非専門家にとっても高度な分析を簡素化する強力なアルゴリズムを備えています。MISAは安全性を念頭に設計されており、複雑なマトリックス中の違法薬物や食品添加物を検出することを目的として意図的に開発されています。
SERSの原理
表面増強ラマン散乱(SERS)は、ラマンの応用技術です。もしかすると、ラマン分光法についての過去のブログ記事で「目に見えるものであれば、ラマンはそれを識別できる」という一節をお読みになったかもしれません……そう、SERSは微量分析種のラマン信号を増幅させ、「目に見えない場合の識別」にとって極めて高感度な方法にしています。
SERS活性を持つ分析種が銀または金のナノ粒子に吸着すると、そのラマン信号は最大100万倍まで増強され、これにより極めて高感度な検出能力が実現します。
SERSは、単一細胞センシング、抗体検出、病原体モニタリングなど、バイオセンサー用途に使用されています。化学兵器や違法薬物製造所の残留物の検出にも使用できます。さらに、SERSは、抗生物質、殺菌剤、農薬、除草剤、違法色素、その他の添加物など、食品中の微量汚染物質を検出するための特に強力な技術です。
MIRA DS用ID Kitをご存知であれば、SERSについて既に少し理解されていることになります。SERSは、微量物質の検出を可能にする、ラマンの「増強」技術です。例えば、ID Kitは、路上で流通する薬物サンプル中のヘロインとフェンタニルを識別するための方法として開発されました。路上ヘロインの大部分を占める増量剤や添加された刺激物は、ラマンによる調査下で蛍光を発し、ヘロイン由来の信号を圧倒してしまいます。SERSはこれらの増量剤を透過してその薬物を識別します。 詳しくは、下記のホワイトペーパーをご覧ください:
ラマンとSERSがどのように互いを補完し合うかを示すもう一つの例は、東南アジアで一般的な路上薬物であるヤーバー(Yaba)に見ることができます。ヤーバーは、多量のカフェインと少量のメタンフェタミンを含む赤色の錠剤です。赤色のヤーバー錠剤をラマンで分析すると、カフェインとコーティング中の赤色色素が主な識別対象となります。これは理にかなっています。ラマンはバルク材料の識別に非常に優れているためです。
しかしながら、ヤーバー錠剤をSERS分析にかけると、状況は大きく異なります(念のため:これらはいずれもMIRA DSの機能でもあります!)。ヤーバー中のメタンフェタミンを識別し、全体像を完成させることができるのは、SERSだけです。
消費者の安全をMISAで守る
消費者の安全は、食品検査官が不要な添加物を検出し、製品の品質を保証する能力に依存しています。食品混和物の微量検出は、従来HPLCやGC/MSといった技術を使用する、非常に手間のかかる実験室業務であり、広範なサンプル前処理と科学的な訓練を必要としてきました。MISAは、サンプル前処理から結果共有まで、食品検査を簡素化するよう設計されています。
食品検査におけるMISAとSERS分析の独自の能力については、いくつか説明する価値があります。ラマンは、食品検査において実に驚くべき方法で使用されています:偽のはちみつの識別、異なる製造元のスコッチウイスキーの区別、非常によく似た糖類の判別、さらには牧草飼育牛と穀物飼育牛の判別まで。しかしながら、これらはいずれも食品のバルクな、固有の特性です。
微量レベルの農薬を検出することは、これとは全く異なる科学です。SERS分析に成功する分析種は、ナノ粒子と相互作用する必要があります―アミン基、カルボキシル基、チオール基を持つ対象分子は、しばしばこの必要な相互作用を示します。幸いにも、多くの食品添加物はこの定義に当てはまります。Metrohm Ramanは、当社のSERS基板で確実に検出できる82種類の異なる食品混和物を特定するため、1年間にわたる研究を後援しました。それは始まりに過ぎませんでした。
MISAに適したアプリケーションをお探しですか?Metrohmのウェブサイトで利用可能なアプリケーションノートの一覧をご覧ください:
さらに、他のいくつかの分析種に関する参照スペクトルは、お近くのメトローム営業担当までお問い合わせいただくことで入手可能です。
次の段階は、これらの違法物質でよく処理される食品を特定し、その後、要求水準の高い可能性のある食品マトリックスにおけるサンプル前処理をどのように簡素化するかでした。Metrohm Ramanは、この課題に対して2つの異なるアプローチを取っています。まず、MISAは、17種類の異なる「実世界」の食品安全アプリケーションとともにリリースされます(ダウンロードするにはクリックしてください):
MISAは独自性の高い装置であり、これはこの幅広いアプリケーションノート(AN)群にも反映されています。標準的なスペクトルや実験に加え、各ANには「Field Test Protocol」と題された特別なセクションが含まれています。簡潔に言えば、Field Test Protocolは、MISAとID Kit内のツールを使用した完全な実験を通じて、あらゆるユーザーを導きます。MISA用ID Kitには、現場試験に必要な基本的なツールに加え、専用のSERS基板が含まれています。これらは、MISAに搭載された対応する操作手順と組み合わさることで、食品安全試験を、どこでも誰にとってもアクセス可能なものにします。
MISAのアプリケーション開発における2つ目のアプローチは、対象物質と食品マトリックスを特定し、ライブラリ構築用の標準スペクトルを提供し、サンプル前処理について助言し、結果の最適化を支援するという、当社のユーザーとの非常に対話的なプロセスです。このアプローチは、食品が世界各地で異なり、混和物もさまざまであり、懸念事項も地域によって異なりうることを踏まえたものです。発売時にMISAに付属するこれらのANは、SERSの使用方法や、食品汚染物質の検出にいつ有用な技術となるかについて、ユーザーに理解の手がかりを与えることを意図していますが、カスタムアプリケーションは間違いなくMISAへの需要をさらに高めることになるでしょう。
Metrohm Ramanは、MISAをご紹介できることを嬉しく思います。MISAは、皆さんがMIRAについて評価してくださっているすべての特長を備えています―直感的なユーザーインターフェース、シンプルなガイド付きワークフロー、そして非化学者による現場試験を容易にするスマートなアタッチメント。食品検査を簡素化するための当社のアプローチには、ライブラリ、数十種類の参照スペクトル、そして食品混和物を対象とした開発済みアプリケーションが含まれています。
