Eine Lebensmaxime von Mark Twain war: „Iss, was dir schmeckt, und lass das Essen in deinem Körper allein zurechtkommen.“ Heute scheinen nur wenige Verbraucher seine Meinung zu teilen, denn die Besorgnis über die Sicherheit von Lebensmitteln wächst. BSE, schädliche Bakterien, Nebenprodukte in gentechnisch veränderten Lebensmitteln – die Liste der potenziellen Gefahrenherde ist lang. Vor diesem Hintergrund baut Roche Diagnostics seine Food-Safety-Produktlinie aus.
Dr. Burkhard Ziebolz
Die Verbrauchersicherheit ist ein wichtiges Thema. Roche Diagnostics hat deshalb begonnen, seine Food-Safety-Produktlinie auszubauen. Neben den BSE-Tests Prionics-Check Western und dem vor der Zulassung stehenden Prionics-Check LIA bietet Roche seit kurzem auch Testkits für die Identifizierung von gentechnisch modifizierten Organismen (GMO), krankheitserregenden Bakterien und Produktschädlingen in Lebensmitteln an. Die Testkits – einfach und schnell in der Handhabung und exakt reproduzierbar – basieren auf dem Nachweis von fremder oder veränderter DNA in den jeweiligen Probenmaterialien.
Anwenderfreundlicher BSE-Test
Der Prionics-Check Western wird von Roche Diagnostics seit Februar 2001 angeboten; bisher wurden schon über acht Mio. Proben mit diesem Testkit untersucht. Wie alle derzeit erhältlichen Tests weist der von der EU empfohlene Test BSE-spezifische Prionen im Gewebe geschlachteter Tiere nach. Er ist sehr zuverlässig und einfach in der Handhabung, und der Anwender erhält seinen Befund in sechs bis acht Stunden. Darüber hinaus funktioniert er auch mit suboptimalem, sogar mit schon zersetztem Probenmaterial, oder mit Gehirnmaterial von Tieren aus Tierkörperbeseitigungsanlagen.
Der vor kurzem auf den Markt gebrachte Prionics-Check LIA (Luminescence Immunoassay) weist BSE schnell – in etwa viereinhalb Stunden – und sicher nach, mit der Option, Proben vollautomatisch im Massendurchsatz zu testen. Selbst mit der einfachsten Version des Tests ist die tägliche Abarbeitung von mehreren hundert Analysen mit ein bis zwei Laborfachkräften machbar. Der Hauptvorteil des Tests ist aber sein Automatisierungspotential: Von der Homogenisierung der Probe bis zur Detektion können alle Schritte durchgehend automatisch durchgeführt werden.
Ein wesentlicher Vorteil beider Roche-BSE-Tests liegt in der Probenvorbereitung: Eine Probe aus einer exakt definierten Region des Rinderhirns wird zunächst zerkleinert und verflüssigt. Auf enzymatischem Wegwerden nicht-krankheitsspezifische Prionen-Proteine, die auch in der Probe sind und den Test stören könnten, abgebaut. Bei anderen Tests werden durch die Enzymbehandlung die meisten der krankheitsspezifischen Prionen-Proteine zerstört. Für einen effizienten Nachweis muss der Rest erst wieder aufkonzentriert werden. Der spezielle Reagenzienmix von Prionics schränkt diese Zerstörung stark ein und macht dadurch den Konzentrierungsschritt überflüssig.
Qualitative Identifizierung von GMO
GMO, genetisch modifizierte Organismen, sind ein weiteres aktuelles Thema in punkto Lebensmittelsicherheit. Die Europäische Union hat mittlerweile Regeln erarbeitet, die eine Nachweispflicht von GMO-Material ab einem Gehalt von 1% in Nahrungsmitteln und 3% in Futtermitteln vorschreiben. Um die Einhaltung solcher Regeln zu gewährleisten, sind zuverlässige qualitative und quantitative Testsysteme erforderlich.
Die Roche-Testkits zum Nachweis von genetisch modifiziertem Mais oder Soja nutzen die Polymerase Chain Reaction (PCR) als Funktionsprinzip. Im LightCycler-Gerät, Roches System für die schnelle PCR-Analytik, wird ein definierter Gen-Abschnitt vervielfacht; über den Vergleich mit natürlichem Material erhält man den relativen Anteil an GMO-Material.
Der LightCycler GMO Screening Kit erlaubt eine qualitative Identifizierung von GMO in Rohstoffen und fertigen Lebensmitteln. Er detektiert die populärsten Kontrollsequenzen genetisch modifizierter Pflanzen, den 35S-Promoter des Cauliflower Mosaic Virus und den 3′-Terminus des Nopalin-Synthase-Gens (NOS) aus Agrobacterium tumefaciens. Diese beiden Sequenzen werden in mehr als 95% aller heute angebauten GMO-Getreidesorten gefunden; sind sie einzeln oder zusammen in einer Probe vorhanden, ist GMO-Material vorhanden.
Unter Verwendung von 35S- und NOS-spezifischen Primern und Hybridization Probes werden die spezifischen DNA-Sequenzen auf dem Roche-LightCycler-Gerät amplifiziert und detektiert. Für die Identifizierung werden die markerspezifischen Hybridization Probes mit LightCycler-Red 640 und LightCycler-Red 705 markiert. Der Zweifarben-Ansatz ermöglicht es, beide Kontrollsequenzen in ein- und derselben Probe, in einer Reaktionskapillare zu detektieren.
Mit dem LightCycler GMO Soya Quantification Kit und dem LightCycler GMO Maize Quantification Kit kann man den Anteil an gentechnisch modifizierten Mais- oder Sojabestandteilen in Rohstoffen und Lebensmittelprodukten quantitativ bestimmen. Verglichen mit herkömmlichen GMO-Nachweismethoden wie Gelelektrophorese ist die Quantifizierung mit den LightCycler-Geräten – online und in nur 70 Minuten – sehr einfach und schnell in der Ausführung und gleichermaßen exakt reproduzierbar.
Der High Pure GMO Sample Preparation Kit rundet das GMO-Detektionsangebot von Roche Applied Science ab. Er hilft bei der Isolierung der Marker-DNA. Der Kit ist optimiert für die Isolierung von DNA aus verschiedensten Lebensmittelproben, beispielsweise aus Mais, Tacos, Gefrierkost, Popcorn, Stärke, Müsli, Power-Riegelprodukten, Tofu, Fleischersatz, Sojabohnen, Sojagetränken und Lecithin, und für die Anwendung mit den LightCycler GMO Kits.
In der Regel läuft der GMO-Nachweis in folgenden drei Schritten ab:
• Mit dem High Pure GMO Sample Preparation Kit wird DNA aus der Probe isoliert.
• Ein Teil der isolierten DNA wird für das Screening auf GMO-Material mit dem LightCycler GMO Screening Kit eingesetzt.
• Ist GMO-Material vorhanden, wird ein weiterer Teil der extrahierten DNA für die Quantifizierung mit dem jeweiligen Quantification-Kit für Mais oder Soja eingesetzt.
Nachweis von Salmonellen
Salmonelleninfektionen sind – insbesondere unter wärmeren Klimabedingungen – keine Seltenheit. Salmonellen finden sich zum Beispiel in rohem Fleisch, insbesondere Hackfleischerzeugnissen, Wurstwaren, Schlachthähnchen und Mayonnaise. Auch andere Quellen wie Nudeln und Schokolade sind denkbar. Akut auftretende Leibschmerzen, wässrige Durchfälle, Erbrechen können Symptome einer Salmonelleninfektion sein, die mit der Gefahr eines extremen Flüssigkeits- und Mineralverlustes und eines inneren Austrocknens verbunden ist. Besonders gefährdet sind Risikogruppen wie Säuglinge, Kleinkinder, ältere und durch Krankheit geschwächte Menschen.
Der Nachweis der absoluten Salmonellenfreiheit von Lebensmitteln ist schwierig, weil kein aktueller Test in der Lage ist, einen einzelnen Keim in großen Probevolumina zu finden. Man muss also zunächst die nachzuweisenden Bakterien soweit anreichern, bis die Menge im Test erkennbar wird. Der LightCycler Salmonella Detection Kit weist die Zielorganismen qualitativ noch in Proben mit 103 Keimen/ml nach; zum Vergleich: Herkömmliche Testverfahren benötigen 104 bis 106 Organismen/ml. Ein weiterer Vorteil des Tests ist seine Geschwindigkeit: Von der Probe bis zum Ergebnis benötigt man weniger als 24 Stunden. Verglichen mit anderen Testmethoden bedeutet das eine Zeitersparnis von fünf Tagen.
Die amplifizierten Salmonella-DNA-Fragmente werden mittels Fluoreszenz nachgewiesen: Hybridization Probes, die mit Fluorescein und LightCycler Red 640 gelabelt und die sequenzspezifisch für die DNA- Fragmente sind, binden an diese und emittieren Fluoreszenzlicht. Die Messung der Fluoreszenz dient als Nachweis des betreffenden Salmonella-DNA-Fragmentes. Eine interne Kontrolle im Kit zeigt, dass der Test korrekt arbeitet und verhindert Fehlinterpretationen.
Listerien auf der Spur
In den letzten 25 Jahren haben Listerien als Erreger lebensmittelbedingter Erkrankungen zunehmend an Bedeutung gewonnen. Rohes Fleisch und Rohmilch können zum Beispiel beim Schlachten bzw. beim Melken oder generell über die Umwelt kontaminiert werden. Bei gesunden Erwachsenen verläuft eine Listeriose meist unauffällig, manchmal zeigen sich grippeähnliche Symptome. Schwere, manchmal tödlich verlaufende Formen können in der Regel nur die bekannten Risikogruppen betreffen.
Der LightCycler Listeria monocytogenes Detection Kit von Roche weist Listerien qualitativ nach. Das Reaktionsschema ist das gleiche wie beim Salmonellen-Kit. Auch der LightCycler Listeria monocytogenes Detection Kit ist in der Lage, Listerien noch in Proben mit nur 103 Keimen/ml nachzuweisen, in einem Zeitraum von zwei bis drei Tagen. Verglichen mit herkömmlichen Methoden bedeutet dies eine Zeitersparnis von fünf Tagen.
Testkit BSE
Tetskit GMO
Testkit Salmonellen
Testkit Listerien
www.molecular-food-safety-testing.com.
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