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Allergene/GMO/Tierarten

Allergene/GMO/Tierarten

Fragt man nach realen Gefahren, die von Lebensmitteln ausgehen können, sind die Allergene ganz vorn dabei. Durch die Pflicht zur Allergenkennzeichnung stehen Hersteller und Händler zusätzlich in der Verantwortung, sicher zu stellen, dass auch unbeabsichtigte Einträge entweder kenntlich gemacht sind oder ausgeschlossen werden.

Auf der Basis von DNA-Untersuchungen bietet die GBA Group auch die Analytik von gentechnisch veränderten Organismen (GMO) oder Bestimmungen von Tierarten an. Letzteres gewinnt in Hinblick auf Authentizitätsprüfungen und zur Aufdeckung von Lebensmittelbetrug (Food Fraud) ständig an Bedeutung.

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Allergene/GMO/Tierarten

Was versteht man unter GMO?

Was versteht man unter GMO?

Anders als in der klassischen Züchtung wird bei einem gentechnisch veränderten Organismus (GMO) direkt in das Erbgut des Lebewesens eingegriffen. Typischerweise werden in GMO Baupläne (Gene) aus nicht verwandten Organismen eingebaut. Diese verleihen dem neu konstruierten Lebewesen völlig neue Eigenschaften, die durch klassische Kreuzungen und Züchtung nicht erreichbar sind.

Am besten lässt sich die ungeheure Macht der Gentechnik anhand eines Beispiels erklären: Roundup Ready™ Soya (MON 04032-6) ist eine Sojabohne, der ein Gen eingebaut wurde, durch welches sie resistent gegen Glyphosat, den Wirkstoff im Breitbandherbizid Roundup wurde. Während Glyphosat für beinahe alle Pflanzen tödlich giftig ist, überlebt die Roundup Ready™ Soya den Kontakt mit dem Herbizid. In Folge können Felder mit Roundup Ready Soja großflächig mit dem Herbizid besprüht werden, wodurch alle anderen Pflanzen im Bereich getötet werden. Der Anbau von Roundup Ready™ Soya bringt nur dann einen Vorteil, wenn man auch bereit ist die Felder flächig mit Glyphosat zu behandeln.

Es gibt mittlerweile eine Vielzahl verschiedener Gentechnik-Anwendungen in der Landwirtschaft mit sehr unterschiedlichen Zielen. Wie auch immer man selbst zu diesem Thema steht - Tatsache ist, dass der Konsument ein Recht hat, zwischen Produkten aus GMO und sogenannten „gentechnik-freien“ Produkten zu wählen. Werden GMO oder daraus hergestellte Komponenten als Zutat in einem Lebensmittel verwendet, so muss dies auf der Verpackung angegeben sein. Auf der Basis von DNA-Untersuchungen bietet die GBA Group auch die Analytik von gentechnisch veränderten Organismen (GMO) oder Bestimmungen von Tierarten an. Letzteres gewinnt in Hinblick auf Authentizitätsprüfungen und zur Aufdeckung von Lebensmittelbetrug (Food Fraud) ständig an Bedeutung.

Wie lassen sich GMO in Lebensmitteln nachweisen?

Die einfachste, sicherste und auch kostengünstigste Variante zum Nachweis unterschiedlicher Nucleinsäure-Sequenzen – auch solcher, die gentechnisch verändert wurden - ist die Real-Time PCR. Sie ist extrem empfindlich, wodurch sich auch sehr geringe Mengen des Zielorganismus nachweisen lassen. Zusätzlich erlaubt bereits der einfache (qualitative) Nachweis eine grobe Abschätzung der Menge des nachgewiesenen Organismus in der Probe. Soll der Anteil genauer bestimmt werden, bietet sich eine quantitative Untersuchung an, bei der das Verhältnis des Zielgens zu einer Referenz bestimmt wird. Die Real-Time PCR ist die Methode der Wahl, wenn bestimmte Organismen in einer Probe nachgewiesen werden sollen. Sie eignet sich gleichermaßen, um die für eine Wurst verwendeten Tierarten, die Verschleppung von zahlreichen allergenen Zutaten in allergen-freie Produkte oder die Anwesenheit von Viren in Lebensmitteln zu prüfen.

Mittels Real-Time PCR lassen sich die veränderten DNA-Sequenzen noch in geringen Spuren in Lebensmitteln nachweisen, wobei es je nach Fragestellung unterschiedliche Ansätze gibt.

Screening-Methoden

Bei Screening-Methoden werden die Proben gezielt nach DNA-Sequenzen, welche in zahlreichen GMO verwendet wurden, durchsucht. Durch eine geschickte Auswahl mehrerer Screeningelemente, kann eine Probe mit wenigen Untersuchungen auf eine breite Palette verschiedener GMO untersucht werden.
Sind eine oder mehrere Screeningelemente in einer Probe nachgewiesen, so weiß man, dass die Probe ein oder mehrere GMO enthält - man weiß aber noch nicht, um welches es sich handelt oder wie viel von dem GMO enthalten ist.

Eventspezifische Nachweise

Die gentechnische Veränderung eines Organismus und der daraus hervorgehende Klon werden als „Event“ bezeichnet. Grob vereinfacht (und somit auch nicht ganz korrekt) kann man sich als Event so etwas wie eine Sorte vorstellen. Mit eventspezifischen Nachweisen werden gezielt einzelne GMO nachgewiesen. Dies ist von Bedeutung, da es zahlreiche GMO gibt, welche z.B. NICHT als Lebensmittel zugelassen sind.

Eventspezifische Nachweise werden häufig quantitativ geführt.

Quantitative Nachweise

Wurde in einer Probe ein GMO gefunden, ist es von Bedeutung, wieviel GMO in Bezug auf die Einzelzutat enthalten ist (z.B: 5% GV-Soja in Bezug auf den Sojaanteil einer Probe). Die Real-Time PCR erlaubt eine zuverlässige Aussage über den quantitativen Anteil des nachgewiesenen GMO.

Allergene

Für Allergennachweise in Lebensmitteln bieten sich, je nach gesuchtem Allergen, verschiedene Methoden an.

Allergennachweis mittels Real-Time-PCR:
Der Allergennachweis erfolgt hier indirekt über den Nachweis der DNA des allergenen Zielorganismus. Wird in einer Probe z.B. Sellerie-DNA nachgewiesen, geht man davon aus, dass sich auch die allergie-auslösenden Substanzen der Sellerie in der Probe befinden. Die DNA selbst ist kein Allergen.

Die Methode ist in vielen Fällen vorteilhaft, da viele allergene Pflanzen mehrere allergene Substanzen enthalten, welche sich teilweise bei der Produktion verändern und dann unter Umständen nicht mehr nachweisbar sind. DNA ist sehr stabil und übersteht viele Zubereitungsschritte beinahe unbeschadet.

Allergennachweis mittels ELISA

ELISA ist eine hochspezifische, auf Antikörper-Reaktionen beruhende Technologie. Die ELISA-Methode weist direkt bestimmte allergene Eiweiße in einer Probe nach. Da die Methode auch quantitativ ist, eignet sie sich beispielsweise zur Bestimmung des Gluteingehalts in gluten-freien Produkten. Dies ist von Bedeutung, da für Glutein, anders als für andere Allergene, klare Grenzwerte bestehen.

Zum Nachweis des Allergens „Hühnerei-Eiweiß“ ist die ELISA der PCR überlegen, da Eiklar nur sehr wenig DNA im Verhältnis zu den Eiproteinen enthält. Der Nachweis über ELISA ist in diesem Fall wesentlich sicherer als der Nachweis über PCR.

Tierarten

Die hohe Spezifität der Real-Time PCR lässt sich auch zum Nachweis verschiedener Tierarten in einer Probe nutzen. So können zum Beispiel geringste Spuren von Schweinefleisch in Wurstwaren nachgewiesen werden - ein Test, wie er für die HALAL-Zertifizierung eines Lebensmittels routinemäßig durchgeführt wird.

Der quantitative Nachweis von Tierarten

Der quantitative Nachweis von Tierarten in Lebensmitteln ist zwar prinzipiell möglich, aber sehr fehleranfällig. Bei unbekannten Proben erlaubt das Ergebnis lediglich eine Abschätzung, ob es sich um Zutaten oder um Verschleppungen handelt. Dies ist zum Beispiel von Relevanz bei der Prüfung, ob die Milch für Büffelmozzarella mit Kuhmilch gestreckt wurde, oder ob eine Probe Hackfleisch aus Rindfleisch besteht, welches Spuren von Schweinefleisch enthält oder doch eine Mischung aus Schweine- und Rindfleisch darstellt.

Die Ergebnisse mancher Nachweise benötigen die genaue Kenntnis der Methode, um sie sinnvoll zu beurteilen: Zum Beispiel lassen sich Wildschweine mittels Real-Time PCR gut von einigen Hausschweinrassen unterscheiden. Die Ergebnisse können aber im Einzelfall irreführend sein, sodass ein unerwartetes Ergebnis in diesen Fällen eher als Hinweis zur genaueren Prüfung gewertet werden kann, denn als Beweis.


Wir bieten den Nachweis trotz dieser Einschränkung an, da er in zahlreichen Fällen zumindest belastbare Indizien für die Identität eines Produktes liefert. Im molekularbiologischen Labor der GBA werden Ihre Proben von Fachkräften untersucht, welche selbst an der Entwicklung und Validierung der Nachweise beteiligt sind.

Tier-, Pflanzen-, Pilzartenbestimmung mittels Sequenzanalysen:

Liegt eine unbekannte Probe vor, kann deren Identität mittels DNA-Sequenzanalysen bestimmt werden. Dazu werden kleine Stücke hochvariabler DNA mittels PCR vervielfältigt und deren Basenfolge (Sequenz) bestimmt. Anhand der Sequenz lässt sich das Lebewesen, aus dem die DNA stammt, bestimmen. Die Methode ist sehr universell, sie funktioniert prinzipiell mit allen Lebewesen.

Zur Auswertung der Sequenzdaten wird allerdings biologisches Fachwissen benötigt. Eine genaue Prüfung der erhaltenen Ergebnisse ist unumgänglich, da sich an mehreren Stellen Fehler einschleichen können. Im Labor der GBA wird jede Sequenz von Diplombiologen auf ihre Qualität durchgesehen und jeder Sequenzeintrag auf seine Plausibilität geprüft, bevor ein Ergebnis der Identitätsprüfung freigegeben wird.

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