Cheese- and buttermaking Cheese- and buttermaking Сыроделие и маслоделие 2073-4018 83178 10.21603/2073-4018-2024-2-6 обзорная статья Review article обзорная статья Molecular Methods for Authentication of Dairy Raw Materials in Cheese: Review Молекулярные методы аутентификации молочного сырья в сыре: обзор https://orcid.org/0009-0007-6106-6088 Хан Алексей Владимирович Khan Aleksej V. https://orcid.org/0000-0002-8069-9661 Лазарева Екатерина Германовна Lazareva Ekaterina G. https://orcid.org/0000-0001-7852-3790 Фоменко Олег Юрьевич Fomenko Oleg Yu.

кандидат биологических наук;

candidate of sciences in biology;

 Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности Москва Россия All-Russian Dairy Research Institute Moscow Russian Federation Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности Москва Россия All-Russian Dairy Research Institute Moscow Russian Federation Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности Москва Россия All-Russian Dairy Research Institute Moscow Russian Federation 10 06 2024 10 06 2024 2 40 47 18 03 2024 22 04 2024 https://cheese.kemsu.ru/en/nauka/article/83178/view

На современном этапе развития молочной промышленности обеспечение подлинности молочного сырья при производстве сыров имеет ключевое значение для контроля качества продукции и защиты права потребителей. В контексте видовой фальсификации молока-сырья при производстве сыров в последнее время наблюдается тенденция замены козьего или овечьего молока коровьим. Данный процесс связан с такими факторами как сезонность и высокая себестоимость молока от мелкого рогатого скота. В статье представлен детальный обзор молекулярно-генетических методов, используемых для выявления случаев фальсификации молочного сырья, с акцентом на их применении в сыроделии. Особое внимание уделяется проблемам и перспективам применения молекулярно-генетических методов анализа, особенно при работе с комплексными пищевыми матрицами, такими как сыр. В обзоре рассматривается разработка эффективных ПЦР-методов для идентификации видоспецифичных последовательностей, с использованием митохондриальной ДНК (мтДНК) в качестве маркеров. Также обсуждаются преимущества и ограничения применения различных типов ПЦР, включая мультиплексную ПЦР, количественную ПЦР (qPCR) и цифровую капельную ПЦР (ddPCR). Особое внимание уделяется преимуществам мультиплексной ПЦР, позволяющей одновременно амплифицировать несколько ДНК-мишеней в одной пробирке, и qPCR, предоставляющей количественные характеристики продукции. Интеграция подобных методов в арсенал аналитических методик повышает эффективность усилий по поддержанию промышленных стандартов и обеспечению подлинности сыров и сырных продуктов. Данное исследование подчеркивает востребованность внедрения молекулярных методов для обеспечения стабильности системы поставок, повышения доверия потребителей и развития технологий молочной промышленности.

The modern dairy industry needs authentic raw milk in cheese production to provide high-quality product control and consumer protection. Unfortunately, unreliable cheese producers sometimes replace goat’s or sheep’s milk with cow’s milk. This process is associated with seasonality and the high cost of milk from small ruminants. The article reviews the methods molecular genetics used to detect milk adulteration in cheese making. It highlights the problems and prospects of applying molecular genetics to complex food matrices, such as cheese. Modern PCR methods prove quite efficient in identifying species-specific sequences by using mitochondrial DNA (mtDNA) as markers. Multiplex PCR, quantitative PCR (qPCR), and digital droplet PCR (ddPCR) have their advantages and shortcomings. The multiplex PCR method presupposes a simultaneous amplification of multiple DNA targets in a single tube while the qPCR method provides a quantitative profile. These methods make it possible to maintain high industry standards by ensuring the authenticity of cheeses and cheese products. In addition, molecular methods provide supply chain stability, increase consumer confidence, and advance dairy technology.

 видовая идентификация фальсификация молоко сыр полимеразная цепная реакция ДНК безопасность species identification milk adulteration milk cheese polymerase chain reaction DNA safety

Хуршудян, С. А. Качество пищевых продуктов. Термины, определения и противоречия / С. А. Хуршудян, А. Г. Галстян // Контроль качества продукции. 2018. № 1. С. 48–49. Hurshudyan, S. A. Kachestvo pischevyh produktov. Terminy, opredeleniya i protivorechiya / S. A. Hurshudyan, A. G. Galstyan // Kontrol' kachestva produkcii. 2018. № 1. S. 48–49. Макеева, И. А. Вопросы стандартизации и идентификации национальных молочных продуктов / И. А. Макеева, Н. В. Стратонова, Н. С. Пряничникова, З. Ю. Белякова // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2021. № 4 (382). С. 10–13. https://doi.org/10.26297/0579-3009.2021.4.2; https://elibrary.ru/pttgdu Makeeva, I. A. Voprosy standartizacii i identifikacii nacional'nyh molochnyh produktov / I. A. Makeeva, N. V. Stratonova, N. S. Pryanichnikova, Z. Yu. Belyakova // Izvestiya vysshih uchebnyh zavedeniy. Pischevaya tehnologiya. 2021. № 4 (382). S. 10–13. https://doi.org/10.26297/0579-3009.2021.4.2; https://elibrary.ru/pttgdu Хуршудян, С. А. Фальсификация пищевых продуктов: классификация и проблемы / С. А. Хуршудян, А. Е. Рябова // Контроль качества продукции. 2021. № 8. С. 48–50. Hurshudyan, S. A. Fal'sifikaciya pischevyh produktov: klassifikaciya i problemy / S. A. Hurshudyan, A. E. Ryabova // Kontrol' kachestva produkcii. 2021. № 8. S. 48–50. Cosenza, G. A fast and reliable polymerase chain reaction method based on short interspersed nuclear elements detection for the discrimination of buffalo, cattle, goat, and sheep species in dairy products / G. Cosenza, M. Iannaccone, D. Gallo, A. A. Pauciullo // Asian-Australasian Journal of Animal Science. 2019. Vol. 2. № 6. P. 891–895. https://doi.org/10.5713/ajas.18.0459 Cosenza, G. A fast and reliable polymerase chain reaction method based on short interspersed nuclear elements detection for the discrimination of buffalo, cattle, goat, and sheep species in dairy products / G. Cosenza, M. Iannaccone, D. Gallo, A. A. Pauciullo // Asian-Australasian Journal of Animal Science. 2019. Vol. 2. № 6. P. 891–895. https://doi.org/10.5713/ajas.18.0459 Mininni, A. N. Evaluation of real-time PCR assays for detection and quantification of fraudulent addition of bovine milk to caprine and ovine milk for cheese manufacture / A. N. Mininni [et al.] // International dairy journal. 2009. Vol. 19. №. 10. P. 617–623. http://doi.org/10.1016/j.idairyj.2009.04.003 Mininni, A. N. Evaluation of real-time PCR assays for detection and quantification of fraudulent addition of bovine milk to caprine and ovine milk for cheese manufacture / A. N. Mininni [et al.] // International dairy journal. 2009. Vol. 19. №. 10. P. 617–623. http://doi.org/10.1016/j.idairyj.2009.04.003 Klančnik, A. Robust PCR-based method for quantification of bovine milk in cheeses made from caprine and ovine milk / A. Klančnik [et al.] // International Journal of Dairy Technology. 2016. Vol. 69. №. 4. P. 540–549. http://doi.org/10.1111/1471-0307.12287 Klančnik, A. Robust PCR-based method for quantification of bovine milk in cheeses made from caprine and ovine milk / A. Klančnik [et al.] // International Journal of Dairy Technology. 2016. Vol. 69. №. 4. P. 540–549. http://doi.org/10.1111/1471-0307.12287 Zarei, M. Fraud identification of undeclared milk species in composition of sheep yogurt and cheese using multiplex PCR assay / M. Zarei [et al.] // Journal of food quality and hazards control. 2016. Vol. 3. №. 1. P. 15–19. Zarei, M. Fraud identification of undeclared milk species in composition of sheep yogurt and cheese using multiplex PCR assay / M. Zarei [et al.] // Journal of food quality and hazards control. 2016. Vol. 3. №. 1. P. 15–19. Guo, L. Simultaneous detection of ovine and caprine DNA in meat and dairy products using triplex TaqMan real-time PCR / L. Guo [et al.] // Food Science & Nutrition. 2020. Vol. 8. №. 12. P. 6467–6476. https://doi.org/10.1002%2Ffsn3.1936 Guo, L. Simultaneous detection of ovine and caprine DNA in meat and dairy products using triplex TaqMan real-time PCR / L. Guo [et al.] // Food Science & Nutrition. 2020. Vol. 8. №. 12. P. 6467–6476. https://doi.org/10.1002%2Ffsn3.1936 Feligini, M. Detection of adulteration in Italian mozzarella cheese using mitochondrial DNA templates as biomarkers / M. Feligini [et al.] // Food Technology and Biotechnology. 2005. Vol. 43. №. 1. P. 91–95. Feligini, M. Detection of adulteration in Italian mozzarella cheese using mitochondrial DNA templates as biomarkers / M. Feligini [et al.] // Food Technology and Biotechnology. 2005. Vol. 43. №. 1. P. 91–95. Agrimonti, C. A quadruplex PCR (qxPCR) assay for adulteration in dairy products / C. Agrimonti [et al.] // Food Chemistry. 2015. Vol. 187. P. 58–64. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2015.04.017 Agrimonti, C. A quadruplex PCR (qxPCR) assay for adulteration in dairy products / C. Agrimonti [et al.] // Food Chemistry. 2015. Vol. 187. P. 58–64. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2015.04.017 Tsirigoti, E. Application of triplex-PCR with an innovative combination of 3 pairs of primers for the detection of milk’s animal origin in cheese and yoghurt / E. Tsirigoti [et al] // Journal of Dairy Tsirigoti, E. Application of triplex-PCR with an innovative combination of 3 pairs of primers for the detection of milk’s animal origin in cheese and yoghurt / E. Tsirigoti [et al] // Journal of Dairy