Über unsTierartendifferenzierung von Fleisch mittels MALDI-TOF-MS
Ein Bericht aus unserem Laboralltag
Dr. Jörg Rau
Die MALDI-TOF-MS kombiniert die Matrixunterstützte Laser- Desorption/Ionisation (MALDI) mit einer Flugzeitmassenspektrometrie (TOF-MS). Die Technik zeigt eine rasant steigende Verbreitung auf vielen Gebieten der Lebensmitteluntersuchung. Am CVUA Stuttgart wurde nun eine erste eigene Datenbank für die Tierartbestimmung von Fleisch erstellt.
Die MALDI-TOF-MS wird bisher hauptsächlich zur Identifizierung von Mikroorganismen eingesetzt. Mit dieser Technik werden insbesondere Proteine erfasst, welche sich als Marker für Identifizierungen auf Art-Ebene eignen. In gleicher Weise können auch proteinreiche Lebensmittel, wie Fleisch oder Fisch, in der Tierart unterschieden werden [1,2]. Besonders im Hinblick auf die öffentlichkeitswirksamen Täuschungsfälle der letzten Zeit kommt dem Tierartennachweis in der Fleischuntersuchung eine wichtige Rolle zu. Bislang werden für diesen Zweck hauptsächlich immunologische Testverfahren (ELISA, PAGIF), ergänzt durch molekularbiologische Methoden (spezifische PCR, Sequenzierung von Genabschnitten), verwendet. Diese sind vergleichsweise aufwändig und spezifisch.
In der auf dem 44. Deutschen Lebensmittelchemikertag als Poster präsentierten Arbeit [3] wurde zur Bestimmung der Tierart in rohem Muskelfleisch das Bruker Biotyper® System eingesetzt. Mit dieser MALDI-TOF-MS werden Proteine des Muskelfleisches erfasst, die sich für die Artunterscheidung eignen. Die Zuordnung einer unbekannten Probe gelingt durch Vergleich des erhaltenen Massenspektrums mit den in einer Datenbank hinterlegten Referenzspektren. Dieser Referenzdatenbank kommt für die Identifizierung eine zentrale Bedeutung zu.
Das Fleisch-Referenzmaterial für den Aufbau der eigenen Datenbank stammte aus der veterinärmedizinischen Tierkörperuntersuchung. Nach Optimierung der Probenaufarbeitung wurden über 50 Einträge für eine erste Referenzdatenbank erstellt. Hierbei lag der Schwerpunkt bei den wirtschaftlich wichtigsten Schlachttierarten. Eine Auswahl der erstellten Datenbankeinträge ist unter http ://www.maldi-up.ua-bw.de gelistet [4].
Die MALDI-TOF-MS konnte für den Einsatzbereich in der Fleischuntersuchung für die ersten Parameter schnell validiert und etabliert werden. Sie ist einfach in der Routineanwendung und flexibel zu erweitern. Weit über die mikrobiologische Diagnostik hinaus zeigt die MALDI-TOF-MS Technologie ein großes Potential für verschiedene Anwendungsbereiche in der amtlichen Lebensmitteluntersuchung.
Im Download zu diesem Artikel ist das Poster gezeigt, wie es auf dem 44. Deutschen Lebensmittelchemikertag (14.9-16.9.2015) in Karlsruhe präsentiert wurde. Die Arbeit wurde dort mit einem Posterpreis ausgezeichnet.
Quellen:
[1] Post A, Dikler S (2010) FACSS 2010, 583
[2] Stephan R et al (2014) Food Control 46: 6–9
[3] Stoll P, Rau J (2015) Tierartendifferenzierung von Fleisch mittels MALDI-TOF MS. Poster, 44. Deutschen Lebensmittelchemikertag 14.-16.09.2015 Karlsruhe.
[4] MALDI-UP – Ein offener Katalog für Datenbank-Einträge von Anwendern für Anwender auf MALDI-TOF-MS-user-platform.ua-bw.de, Internetartikel CVUA Stuttgart, vom 04.09.2015
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Direkter Link zum ausführlichen Posterbeitrag als PDF-Dokument