Wie Inhaltsstoffe in Lebensmitteln verlässlich nachgewiesen werden

Neben der Zahl der Nahrungsmittelunverträglichkeiten steigt auch der Trend zu einer bewussteren Ernährung. Innerhalb der EU achten einer Studie zufolge 56 Prozent der Befragten größtenteils auf eine nachhaltige Ernährungsweise. Laut einer aktuellen Umfrage von Marketagent bezeichnet zudem die Mehrheit der befragten Österreicher*innen mit 55,4 Prozent ihre Ernährungsweise als gesund oder eher gesund.

Der Blick auf die Inhaltsstoffe der Lebensmittel ist für viele zwar schon zur Gewohnheit geworden, bringt manchmal aber nichts. Denn auch Nahrungsmittelproduzenten selbst können getäuscht werden. Beim Pferdefleischskandal vor rund 8 Jahren etwa wurden in mehreren europäischen Ländern in als Rindfleischprodukt geführten Lebensmitteln bis zu 100 Prozent nicht ausgewiesenes Pferdefleisch, aber auch Medikamente nachgewiesen. Mehrere Unternehmen riefen die Produkte zurück.

Mangelnde Sorgfalt

Hinter einer inkorrekten oder unpräzisen Angabe steckt aber nicht immer ein Betrugsversuch. Oft werden die Inhaltsstoffe nicht mit der erforderlichen Sorgfalt ausgewiesen – zudem können sie herkömmliche Analyse-Werkzeuge aufgrund der Komplexität der Lebensmittelversorgungskette nicht ausreichend rückverfolgen.

Eine höhere Verlässlichkeit bietet nun die Lebensmittelversuchsanstalt LVA – ein Institut der Austrian Cooperative Research (ACR). In einem vom Bundesministerium für Digitalisierung und Wirtschaftsstandort (BMDW) geförderten Projekt wird die Methode „Next Generation Sequencing“ (NGS) entwickelt, welche mittels DNA-Sequenzen Inhaltsstoffe in Lebensmitteln präziser, schneller und günstiger nachweisen kann.

„DNA-Analysemethoden sind in der Molekularbiologie ein großer Gewinn, da die DNA der Lebewesen eine unvergleichbare Informationsquelle anbietet“, sagt die LVA-Forscherin Alma Licina gegenüber der futurezone.

Echtheit der Bestandteile

Im Labor für Lebensmittelanalytik werden ihr zufolge Saatgut, pflanzliche und tierische Lebensmittel unterschiedlicher Zusammensetzungen sowie Futtermittel untersucht. „Dabei wird die Anwesenheit der gentechnisch veränderten Organismen, der gesundheitsschädlichen Mikroorganismen, der Allergene oder überhaupt die Echtheit der Lebensmittelbestandteile überprüft.“ Die Identifizierung und Differenzierung der zahlreichen Bestandteile finden dabei in jeder Lebensmittelprobe parallel statt.

Im Vergleich zu einer gängigen, sogenannten „Realtime-PCR-Methode“, in der man 5 oder 6 Spezies parallel nachweist, könnten bei der NGS-Differenzierung laut Licina hunderte unterschiedlicher Spezies nachgewiesen werden.

Vorkenntnisse über die Lieferkette und die zu suchenden Ziele sind bei Anwendung der NGS-Methode unwesentlich – so können auch Inhaltsstoffe identifiziert werden, nach denen man nicht sucht. Zudem kann auch bei stark verarbeiteten Lebensmitteln die reine DNA in hoher Konzentration mithilfe der neuen Methode nun vereinfacht gewonnen werden. Das galt bisher als große Herausforderung.

Aufbau von Datenbank

Um die Lebensmittelproben überhaupt so rasch identifizieren zu können, müssen die DNA-Sequenzen richtig zugeordnet und verglichen werden. Daher wird im Rahmen des NGS-Projekts zusätzlich eine Datenbank entwickelt. In dieser werden die DNA-Sequenzen je nach Art mittels Barcodierung aufgelistet.

Das Verfahren verspricht eine Genauigkeit von 100 Prozent, „da man direkt die einmalige Sequenz der Organismen nachweist und gegen die Datenbank vergleicht und identifiziert“, sagt Licina und ergänzt: „Somit ist der Daten-Output in dieser Methode nach dem heutigen Stand der Technik nicht zu übertreffen.“

Hilfe für KMU

Gängige Verfahren werden ihr zufolge durch NGS aber nicht ersetzt, sondern ergänzt. In Kooperation mit dem Österreichischen Institut für Baubiologie und -ökologie IBO soll die Methode der DNA-Sequenzierung auch für die Analyse von Mikroorganismen in Innenräumen angewandt werden. Hauptaugenmerk sind Schimmelpilze –  geplant ist aber auch eine Erweiterung auf Bakterien und Viren.

Von dem NGS-Verfahren, das 2022 verfügbar werden soll, können jedenfalls heimische Klein- und Mittelunternehmen (KMU) profitieren und die Qualität und Herkunft ihrer Produkte rasch und präzise nachweisen.  

Endverbraucher*innen hingegen können etwa auf Handy-Apps zurückgreifen (siehe Infobox unten), mit denen sie Inhaltsstoffe schneller überprüfen können. 

Diese Serie erscheint in redaktioneller Unabhängigkeit mit finanzieller Unterstützung des Bundesministeriums für Digitalisierung und Wirtschaftsstandort.