Der GMOfinder - DLR Online: Deutsche Lebensmittel Rundschau
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» Sonderthema: Mikrobiologische Methoden in der <strong>Lebensmittel</strong>analytik 647<br />
Einfluss auf das Wachstum und die Mykotoxinbildung<br />
in Schimmelpilzen haben<br />
kann (Abb. 4).<br />
Interessant ist, dass Schimmelpilze über<br />
sogenannte Lichtrezeptoren Licht unterschiedlicher<br />
Wellenlänge und Intensität<br />
wahrnehmen können sowie über den<br />
Lichtrezeptoren nachgeschaltete Signalkaskaden<br />
in ihrer Aktivität beeinflusst<br />
werden. In Fusarien, Aspergillen und Penicillien<br />
konnten diese Rezeptoren nachgewiesen<br />
und über gezielte Gen-Ausschaltung<br />
deren Funktion verifiziert werden.<br />
Licht im blauen, weißen und roten Wellenlängenbereich<br />
wirkt hierbei unterschiedlich<br />
stark hemmend bezüglich<br />
Wachstum und Mykotoxinbildung von<br />
Penicillien, gelbes Licht und grünes Licht<br />
fördern diese jedoch eher (Abb. 5 und 6).<br />
Fusarien und Aspergillen werden wiederum<br />
in anderen Wellenlängenbereichen<br />
gehemmt, da sie in der Lage sind, effiziente<br />
Lichtschutzpigmente wie Karotinoide<br />
und Melanine zu bilden, um sich so<br />
vor dem schädigenden Einfluss der Lichtstrahlen<br />
zu schützen.<br />
<strong>Der</strong> Vorteil dieses Ansatzes ist, dass Licht<br />
im sichtbaren Wellenlängenbereich nicht<br />
zu signifikanten fotooxidativen Veränderungen<br />
in <strong>Lebensmittel</strong>n führt, wie das bei<br />
UV-Licht beispielsweise der Fall sein kann.<br />
Andere physikalische oder chemische<br />
Methoden der Schimmelvermeidung sind<br />
das Pökeln und Salzen, die Zugabe von<br />
Konservierungsstoffen, Fungiziden oder<br />
die Ansäuerung, beispielsweise durch Ascorbinsäure<br />
oder Zitronensäure. Auch<br />
durch einfache Veränderung der Temperatur<br />
(Kühlschrank) oder der Luftfeuchte<br />
kann eine mehr oder minder starke Inhibierung<br />
der Auskeimung von Pilzsporen<br />
erreicht werden. Weitere Forschungsvorhaben<br />
zur Aufklärung der molekularen<br />
Zusammenhänge der Mykotoxinbiosynthese<br />
sowohl auf transkriptioneller Ebene<br />
als auch auf posttranslationaler Ebene<br />
sind geplant.<br />
Fazit<br />
Das komplexe Regelwerk der Mykotoxinbiosynthese<br />
in Schimmelpilzen ist noch<br />
<strong>DLR</strong> | Dezember 2012 «<br />
KBE/Mykotoxin<br />
KBE/mL<br />
Mykotoxin [μg/g]<br />
10 6<br />
10 5<br />
Wachstum<br />
Idiophase<br />
10 4<br />
Trophophase<br />
10 3<br />
Genexpressionsdaten<br />
analytische Daten<br />
10 2<br />
10 1<br />
Mykotoxinbiosynthese<br />
10 0<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10<br />
Zeit [Tage]<br />
HPLC/GC-MS/...<br />
Real-time-PCR/Microarray<br />
lange nicht vollständig verstanden. Eine<br />
signifikante Verminderung der Kontamination<br />
von Lebens- und Futtermitteln mit<br />
Mykotoxinen kann jedoch heute schon<br />
durch die Anwendung neuer physikalischer<br />
und chemischer Verfahren erreicht<br />
werden. Weitere Forschungsarbeiten sind<br />
vonnöten, aus deren Ergebnissen Präventionsstrategien<br />
entwickelt werden können,<br />
sowie gezielte Interventionen im<br />
Rahmen von Prozessoptimierungen oder<br />
über die Entwicklung effektiver Hemmstoffe<br />
oder Verfahren. Ziel sollte sein, in<br />
Zukunft die Versorgung des Verbrauchers<br />
mit kontaminationsfreien <strong>Lebensmittel</strong>n<br />
sicherzustellen und Verunreinigungen mit<br />
Schimmelpilzen oder deren toxischen Metaboliten<br />
im besten Fall vollständig zu verhindern.<br />
Anschrift des Autors<br />
Dr. Markus Schmidt-Heydt<br />
Laborleiter AG Biologische Analytik<br />
und Transkriptomics<br />
Institut für Sicherheit und Qualität<br />
bei Obst und Gemüse<br />
Max Rubner-Institut Karlsruhe<br />
Haid-und-Neu-Str. 9<br />
76131 Karlsruhe<br />
Tel.: 0721/6625-459<br />
markus.schmidt-heydt@mri.bund.de<br />
Abb. 3<br />
Schematische Darstellung<br />
des Zusammenhangs<br />
zwischen Wachstumsphase,<br />
Expression<br />
mykotoxinspezi fischer<br />
Biosynthesegene und<br />
Mykotoxinbildung in<br />
Schimmelpilzen<br />
Abbildungen 4 bis 6<br />
finden Sie unter<br />
www.dlr-online.de<br />
→ <strong>DLR</strong> Plus<br />
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