Vergleich von Protein-Analytik versus DNA-Analytik am Beispiel ausgewählter Lebensmittelproben zum Allergennachweis

Wille, S.

Nahrungsmittelallergien sind ein ernstzunehmendes Problem und immer mehr Menschen sind davon betroffen. Bereits kleinste Spuren an Allergenen reichen aus, um eine lebensbedrohliche Reaktion beim Konsumenten auszulösen. Gerade versteckte Allergene, die durch eine Kontamination während der Herstellung in das Lebensmittel gelangen, sind ein enormes Risiko. Daher ist es dringend erforderlich diese nachzuweisen, um dadurch das Lebensmittel für den Verbraucher sicherer zu machen. Angesichts dieser Problematik bestand das Ziel der Arbeit darin zwei Analysenmethoden, ELISA und real-time PCR, zum Nachweis von Allergenen in Lebensmitteln gegenüberzustellen. Nach einer ausführlichen Beschreibung beider Verfahren erfolgte die praktische Umsetzung am Beispiel ausgewählter Lebensmittel. Bei der ersten Methode, dem ELISA, werden Antigene (Proteine) mit Hilfe markierter Antikörper nachgewiesen, wohingegen bei der PCR der Nachweis allergener Bestandteile indirekt über eine bekannte Gensequenz erfolgt. Im Vordergrund stand dabei die Klärung der Frage, ob die PCR ebenso sensitiv wie der ELISA ist. Als Allergene wurden die Haselnuss und die Erdnuss ausgewählt, da diese zu den gefährlichsten und häufigsten Auslösern von Nahrungsmittelallergien zählen. Für den Vergleich beider Analysenmethoden wurden insgesamt 33 Proben auf Erdnuss und Haselnuss untersucht. Darunter waren verschiedene Schokoladen, Brühwürste, Kekse und Rohstoffe, wie Mandeln und Haselnusskerne. Verwendet wurde das Erdnuss- und Haselnuss-ELISA Test Kit von R-Biopharm, da diese bereits in einem Ringversuch validiert wurden. Für den Nachweis mit der real-time PCR sind Primer-Sonden-Systeme erforderlich. Auch hier wurden bereits validierte System eingesetzt, das Erdnuss-System nach Hird et al. 2003 und das Haselnuss-System nach Schöringhumer et al. 2009. Bei den dotierten Schokoladen konnten im Gegensatz zur real-time PCR mit dem ELISA Erdnuss und Haselnuss im Spurenbereich von 2ppm nachgewiesen werden, während mitder PCR erst um die 25ppm ein positiver Nachweis erzielt wurde. Jedoch waren die Ergebnisse für die frischen Schokoladen aus dem Handel bis auf eine Abweichung bei der Schokolade "Sarotti" identisch. Hier konnte nur mit dem ELISA Test Kit Haselnuss nachgewiesen werden. Es bleibt demnach festzuhalten, dass die PCR nicht die gleiche Nachweisgrenze wie der ELISA erreichen kann. Es muss jedoch berücksichtigt werden, dass prozessierte Lebensmittel ohne genauere Angaben zur Herstellung und Behandlung verwendet wurden und die Proben teilweise bis zu drei Jahre alt waren, da es sehr schwierig ist Referenzmaterial zu beschaffen. Des Weiteren muss in die Bewertung einbezogen werden, dass die Taq-Polymerase sehr anfällig und sensibel gegenüber Inhibition ist und Inhibitoren schon an sich ein schwieriges Problem in der Anwendung der PCR darstellen. Zusammenfassend kann man der real-time PCR ohne Zweifel das Potential zugestehen sich in der Allergenanalytik etablieren zu können, vor Allem, wenn es um die Bestätigung der Ergebnisse geht, die mit dem ELISA erzielt wurden. Die Vorteile der PCR gegenüberdem ELISA sind nicht nur die hohe Spezifität und die niedrigeren Kosten, sondern auch die Möglichkeit mehrere Allergene mittels Screening-Verfahren auf einmal zu detektieren und somit Zeit zu sparen. Mit dieser Arbeit wurden neue Erkenntnisse über die Grenzen und Anforderungen der real-time PCR erzielt im Vergleich zu den bereits etablierten immunologischen Nachweisverfahren. Sie ist eine gute Basis, um die Bedingungen für die PCR weiter zuverbessern, insbesondere hinsichtlich der Problematik der Inhibition oder der Beschaffung von neuem Referenzmaterial

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Wille, S.: Vergleich von Protein-Analytik versus DNA-Analytik am Beispiel ausgewählter Lebensmittelproben zum Allergennachweis. Beuth Hochschule für Technik Berlin/Studiengang Lebensmitteltechnologie 2011.

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