Análisis proteómico y lipidómico de productos cárnicos a base de plantas

Abstract

[ES] El proyecto se basa en el descubrimiento del mejor método para extraer proteínas de productos cárnicos de origen vegetal y en la comprensión de la composición de estos productos gracias a un análisis proteómico y lipidómico y a la puesta a punto del método de extracción. El análisis de proteómico se realizó con 3 productos diferentes, una hamburguesa de carne de vacuno y dos hamburguesas de base vegetal: Impossible Burger de Impossible Foods y Beyond Burger de Beyond Meat. Cada muestra de las tres analizadas tiene 3 réplicas para tener suficientes datos para el análisis estadístico. El primer paso es poner a punto el método de análisis proteómico de productos cárnicos para hacer más eficiente la extracción de proteínas, se seleccionan 3 métodos diferentes para ser analizados. Los métodos seleccionados son: sonicación con un hervido previo de la muestra, homogeneización y por último homogeneización con mortero mediante la conversión en polvo de la muestra. Las muestras son procesadas siguiendo el protocolo de extracción de proteínas por precipitación de acetona, este protocolo es proporcionado por el laboratorio a partir del trabajo previo en proteómica. Después de la extracción de la proteína, las proteínas son digeridas con tripsina y finalmente las 27 muestras son analizadas por Shotgun proteomics en HPLC-MS, para posteriormente realizar el análisis bioinformático siguiendo los pasos del tutorial de laboratorio, utilizando Trans Proteomic Pipeline (TPP). Los datos finales son filtrados gracias a una escritura Python para analizar sólo las proteínas que se encuentran en la muestra con una presencia significativa.

En el análisis lipidómico, primero se desarrolla un método para extraer los lípidos de este producto cárnico de origen vegetal. El cloroformo es el disolvente utilizado para permitir la extracción de lípidos. Los lípidos son esterificados para tener la estructura adecuada para el análisis lipídico en el GC-MS. Los datos finales se analizan con el software Chromeleon 7. 2 de Thermo Scientific.

Los resultados muestran que no existe una diferencia significativa entre los 3 métodos analizados y los ingredientes descubiertos son principalmente proteínas de almacenamiento para simular la consistencia de una hamburguesa de carne de vacuno.

[EN] The project is based on the discovery of the best method to extract proteins from plant-based meat products and the understanding of these product composition thanks to proteomics and lipidomic analysis and the tune-up of the extraction method. The proteomics analysis was performed with 3 different products, a normal beef burger, and two plant-based burgers: Impossible Burger from Impossible Foods and Beyond Burger from Beyond Meat. Each sample of the three analyzed has 3 replicates to have enough data for the statistical analysis. The first step is to tune-up of the method of proteomic analysis for meat products to do more efficient the protein extraction, 3 different methods are selected to be analyzed. The methods selected are sonication with a previous boiling of the sample, homogenizer and then homogenizer with grinder by previously convert into powder the sample. The samples are processed following the protocol of protein extraction by acetone precipitation, this protocol is provided by the lab from the previous work in proteomics. After the protein extraction, the proteins are digested with trypsin and finally, the 27 samples are analyzed in the HPLC-MS shotgun proteomics and then the bioinformatic analysis is performed following the steps of the lab tutorial, using Trans Proteomic Pipeline (TPP). The final data is filtrated thanks to a Python script to analyze only the proteins that are in the sample with a significant presence.

In the lipidomic analysis, first, a method to extract the lipids from this plant-based meat product is developed. The chloroform is the solvent used to allow the lipid extraction. The lipids are esterified to have the proper structure for the lipidomics analysis in the GC-MS. The final data is analyzed with the software Chromeleon 7.2 from Thermo Scientific.

The results show that there is no significant difference between the 3 methods analyzed and the ingredients discovered are mainly storage proteins to simulate the consistency of a beef burger.