İnsan vücudu sürekli olarak sağlığa zararlı birçok maddeye ve bu nedenle tanımlanmış toksinlere maruz kalmaktadır. Toksinler, eksojen veya endojen kaynaklı olabilir. Endojen toksinler esas olarak normal metabolik süreçler (hücresel solunum, gıda sindirimi, atılım) sırasında oluşan ve metabolizmanın kendisinin atık ürünleri olan serbest oksijen radikalleri ile temsil edilir. Uzun süreli stres, çok yoğun fiziksel aktivite, büyük ve yüksek kalorili yemekler gibi belirli durumlarda endojen toksinlerin seviyesi artabilir. Öte yandan, ekzojen toksinler vücuda yutma, solunum, inhalasyon veya cilt absorpsiyonu yoluyla girer.

Birçok gıdada bulunan kimyasal bileşik katkı maddeleri, ilaç atık ürünleri ve ağır metaller olabilirler. Bu toksinler vücutta sinsice birikerek çeşitli düzeylerde hasara neden olabilir. Eksojen toksinlerin çoğu kontamine su, içecek ve yiyeceklerden kaynaklanır. Gıda toksinlerinin büyük bir sınıfı, protein ve peptit doğasını içerenlerdir. Toksik proteinlerin iyi bilinen örnekleri bolesatin ve risindir. Bolesatin, ciddi gastroenterite neden olan Boletus satanas mantarından izole edilen bir glikoproteindir. Bu lektin, çok düşük konsantrasyonlarda insan lenfositleri üzerinde mitojenik aktiviteye sahipken, daha yüksek konsantrasyonlarda protein sentezini inhibe eder. Ricinus communis bitkisinin tohumlarında bulunan bir protein olan Ricin, güçlü bir doğal sitotoksindir: ribozomlardaki protein sentezi aktivitesini bloke ederek hücre ölümüne neden olabilir.

Toksisiteleri nedeniyle, protein toksinlerinin tespiti için doğru ve hassas yöntemlere ihtiyaç vardır. Ancak bu moleküllerin büyük karmaşıklığı (yüksek moleküler ağırlık, alt birimlerin varlığı, glikosilasyon, mikro-heterojenlik) bu görevi çok zorlaştırmıştır. Bununla birlikte, son yıllarda, çoğunlukla kütleye dayalı yeni analitik ‘omik’ platformların gıda analizindeki uygulaması, spektrometri teknolojileri, kalitatif ve kantitatif proteom veya peptidom analizini mümkün kılmıştır. Bazı bilim insanları, üretim iyonunda çalışan lineer iyon tuzağı ile izotop seyreltme kütle spektrometrisi kullanarak musluk suyu, süt, elma suyu ve portakal suyu gibi içeceklerdeki risini tespit etmek ve ölçmek için hassas ve seçici MS tabanlı bir yöntem geliştirdiler.

Son yıllarda yapılan kapsamlı araştırmalar, birleşik omik teknolojiler tarafından üretilen verilerin gıda teknolojisi için benzersiz bir kaynak oluşturduğunu göstermiştir. Bu bölümün odak noktası, gıdaların peptit ve protein toksinleri ve bunların gıdaları temizleme yöntemlerindeki en son gelişmelerdir. Özellikle, ‘omik’ tekniklerinin, çeşitli gıda kategorilerinde eşzamanlı nitel ve nicel toksin ölçümüne izin vererek, gıda kalitesinin izlenmesi için potansiyel olarak kapsamlı bir yöntem sınıfı oluşturduğunu göreceğiz. Omik yaklaşım, biyolojik sistemler hakkında küresel bir bilgi perspektifi sağlayabilir ve bu aynı zamanda gıdaları, zaman içindeki evrimini ve insan sağlığı üzerindeki etkilerini de içerir. Proteomik ve metabolomik (türetilmiş dalları ile birlikte) halihazırda olgunlaşmıştır (ancak hala gelişmektedir) ve karmaşık gıda matrislerinin bileşimi ve kontaminasyonu ile mücadele edebilen teknolojilerdir. Bu yaklaşımlar sayesinde gıda örneklerindeki düşük miktarlardaki toksinler bile gıda örneklerinde de hızla tespit edilebilmektedir.