Entwicklung einer leistungsfähigen Methode zur Bestimmung der Menge einer Tier- und Pflanzenart in Erzeugnissen mittels PCR

Derzeit werden große Anstrengungen unternommen, quantitative Systeme zur Bestimmung von Tier- und Pflanzenzusätzen zu entwickeln. Diese in der Literatur beschriebenen Systeme können in der Regel Anteile einer Tierart nur relativ bestimmen, indem sie die Kopienzahl eines nachgewiesenen tierartspezifischen Gens in Bezug zur Kopienzahl eines geeigneten tierischen Referenzgens setzen. Aussagen über den absoluten Gehalt einer Zutat (z. B. Sojaanteil im Produkt) sind mit diesen Methoden derzeit nicht möglich.
Für die absolute Bestimmung verwendeter Zutaten im Produkt müssen zwei zentrale Probleme gelöst werden. Einerseits werden Methoden benötigt, die beginnend mit der Extraktion, über die Vervielfältigung des Analyten bis hin zu seiner Detektion reproduzierbare und vor allem richtige Ergebnisse liefern. Anderseits müssen diese Ergebnisse auf festgelegte Referenzen bezogen werden, da Desoxiribonukleinsäure (DNA) einer bestimmten Tierart über verschiedene Zutaten wie beispielsweise als Muskelfleisch, Fett, Eiweisshydrolysat, Blut oder Gelatine mit unterschiedlichen DNA-Gehalten und Qualitäten (unverändert oder in Bruchstücken) ins Lebensmittel gelangt. Eine quantitative Angabe ist demnach nur dann sinnvoll, wenn man die Zuverlässigkeit und Aussagekraft der angewandten Methode kennt und darüber hinaus präzise Angaben über die DNA- bzw. Kopienzahl der verwendeten Zutat hat und deren Schwankungsbreite kennt.
Präsentiert wird ein für Fleischerzeugnisse optimiertes DNA-Extraktionssystem in zwei Variationen, mit dem es möglich ist, DNA nahezu vollständig aus tierischem Gewebe in hoher Reinheit und mit einer hohen Reproduzierbarkeit unabhängig von der verwendeten Tierart zu isolieren. Für tierisches Gewebe wurde eine relative Verfahrensstandardabweichung von < 10 % für sieben untersuchte Tierarten ermittelt. Die Eignung dieses Extraktionssystems konnte auch für Fleischerzeugnisse gezeigt werden, indem die Wiederfindungsraten für Nucleinsäure in Referenzbrühwürsten und die Präzision dieser Methode an 44 kommerziell erhältlichen Wurstwaren, davon 14 Roh-, 24 Brüh- und 6 Kochwürste bestimmt wurde. Die mittlere Abweichung der einzelnen Doppelbestimmungen lag hier bei 11,3 %. Neben der reproduzierbaren Extraktion ist die DNA-Qualität für die absolute Quantifizierung von entscheidender Bedeutung, welche insbesondere vom Verarbeitungsgrad des Erzeugnisses abhängt. Für Fleischerzeugnisse wurde die Amplifizierbarkeit der Ziel-Sequenz in Abhängigkeit des Erhitzungsgrades untersucht. Hierfür wurden Brühwursterzeugnisse in handelsüblichen Erhitzungsstufen hergestellt und getestet. Ein deutlicher Einfluss auf die Amplifikationsfähigkeit der Ziel-Sequenz wurde erst bei stark erhitzen Produkten (beim Erhitzungsgrad der Vollkonserve) festgestellt. Ausgehend von diesen Untersuchungen können mit der vorgestellten Methode derzeit folgende Anteile an Fleischzusätzen in Erzeugnissen unterschieden werden:
1. Kontaminationen (< 0,05 %), die bei der Herstellung von Fleischerzeugnissen unvermeidbar bzw. bei der Probenaufarbeitung entstanden sind.
2. Proben, deren Kontaminationen im Bereich von etwa 0,1 – 1 % liegen.
3. Proben, denen ein wertbestimmender Anteil (> 10 %) zugesetzt wurde.

Eine quantitative Bestimmung wie sie beispielsweise durch die Lebensmittel-Kennzeichnungsverordnung (§ 8 LMKV) in Verbindung mit der QUID-Regelung (Engl. Quantitative Ingredient Declaration) gefordert wird, ist derzeit bei der festgestellten Verfahrensunsicherheit weder für Pflanzenzusätze noch für tierische Zusätze in Fleischerzeugnissen möglich. Um die Richtigkeit und Präzision der hier beschriebenen Methodik zu erhöhen, müssen weitere Faktoren, die eine reproduzierbare Quantifizierung beeinflussen, ermittelt und bei der Bestimmung hinreichend berücksichtigt werden.

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