Desenvolvimento de novo método por eletroforese capilar para a determinação do teor de colágeno em suplementos alimentares e investigação de fraudes em produtos cárneos cozidos adicionados de carne mecanicamente separada

Abstract

Impulsionado pela indústria do bem-estar, o uso do colágeno como suplemento alimentar aumentou nos últimos anos. Embora não haja consenso, são divulgados benefícios estéticos e ortopédicos associados ao uso diário do colágeno em detalhes pré-estabelecidos. Pode haver alta concentração de colágeno em produtos cárneos, principalmente quando em sua composição contém um ingrediente rico em tecido conjuntivo, a carne mecanicamente separada. Ambos os produtos indicados requisitam de rigor no controle de qualidade e a avaliação do teor de colágeno podem evidenciar fraudes econômicas pela disparidade dos detalhes rotulados para estes ingredientes. Contudo, os métodos mais divulgados para determinação de seu teor, o fazem pela derivatização da trans-4-hidroxi-L-prolina, um iminoácido não-cromóforo e específico ao colágeno. Há evidências de que sua oxidação pode formar ácido pirrol-2-carboxílico, que possui a característica de absorver radiação na região do ultravioleta. Pretende-se neste estudo desenvolver métodos para quantificar ambos, por estratégias independentes, a fim de determinar o teor de colágeno, utilizando a eletroforese capilar e sem recorrer à derivatização. Para quantificar o ácido pirrol-2-carboxílico optou-se pela detecção direta e seu método foi desenvolvido e a comparação observada. Porém os dados de reações sintéticas de oxidação não evidenciaram sua formação, inviabilizando a continuidade desta aboradagem. Por outro lado, a determinação da trans-4-hidroxi-L-prolina deu-se pelo desenvolvimento do método com detecção ultravioleta indireta, utilizando o eletrólito de corrida de pH 11,4 contendo 25 mmol L-1 de histidina, 180 mmol L -1 de butilamina e 10 mmol L-1 de ß-ciclodextrina. Otimizações multivariadas, fracionária e Doehlert, auxiliaram na seleção do comprimento do capilar de 75 µm em 64 cm, tensão em 30 kV, concentração de ß-ciclodextrina em 10 mmol L-1 e temperatura de separação em 12,5ºC. Amostras foram hidrolisadas com ácido sulfúrico. Anteriormente à análise, os hidrolisados ??foram submetidos a uma ocorrência com carbonato de estrôncio para limpeza da amostra por neutralização e ocorrência simultânea. A validação declarou a detectabilidade (inferior a 2,0 mg L-1), seletividade, linearidade, precisão (inferior a 7%) e exatidão (recuperações de 88 ? 102%) do método. O método pontuável 86 na eco escala e 0,49 pela calculadora de verdor analítico (AGREE). O método foi aplicado a amostras reais de suplementos alimentares e produtos cárneos disponíveis no mercado nacional, demonstrando ser uma alternativa adequada ao controle de qualidade.

Abstract: Driven by the wellness industry, the use of collagen as a dietary supplement has increased in recent years. Although there is no consensus, aesthetic and orthopedic benefits associated with the daily use of collagen in pre-established quantities are reported. There may be a high concentration of collagen in meat products, especially when their composition contains an ingredient rich in connective tissue, such as the mechanically separated meat. Both products mentioned require strict quality control and the assessment of collagen content may reveal economic fraud due to disparity in the quantities labeled for these ingredients. However, the most widespread methods for determining its content do so by derivatizing trans-4-hydroxy-L-proline, a non-chromophore imino acid specific to collagen. There is evidence that its oxidation can form pyrrole-2-carboxylic acid, which has the characteristic of absorbing radiation in the ultraviolet region. The aim of this study is to develop methods to quantify both, using independent strategies, to determine the collagen content, using capillary electrophoresis and without resorting to derivatization. To quantify pyrrole-2-carboxylic acid, direct detection was chosen, and its method was developed, and the separation observed. However, data from synthetic oxidation reactions did not demonstrate its formation, making the continuation of this approach unfeasible. On the other hand, the determination of trans-4-hydroxy-L-proline was carried out through the development of a method with indirect ultraviolet detection, using a running electrolyte of pH 11.4 containing 25 mmol L-1 of histidine, 180 mmol L-1 of butylamine and 10 mmol L-1 of ß-cyclodextrin. Multivariate optimizations, fractional and Doehlert, helped in the selection of the capillary length of 75 µm in 64 cm, voltage in 30 kV, the concentration of ß-cyclodextrin and the separation temperature in 12.5ºC. Samples were hydrolyzed with sulfuric acid. Prior to analysis, the hydrolysates were subjected to reaction with strontium carbonate to clean the sample by neutralization and simultaneous precipitation. Validation demonstrated the detectability (less than 2.0 mg L-1), selectivity, linearity, precision (less than 7%) and accuracy (recoveries of 88 ? 102%) of the method. The method scored 86 on the eco scale and 0.49 on the analytical greenness calculator (AGREE). The method was applied to real samples of food supplements and meat products available on the national market, demonstrating that it is a suitable alternative for quality control.