Hygiene Report 5/2021

november
wissenschaft
Mit „molekularen Fingerabdrücken“ Betrug mit Walnuss & Trüffel auf der Spur
Sind die Walnüsse in Lebensmitteln
tatsächlich Walnüsse und die Trüffel kulinarisch
wertvoll oder nur minderwertige
Arten? Um dies eindeutig nachweisen zu
können, nahmen Partner aus Wissenschaft
und Wirtschaft im Verbundprojekt
„Analytische Werkzeuge zur experimentellen
Überprüfung der Herkunft und Identität
von Lebensmitteln (FoodProfiling)“
molekulare Fingerabdrücke von Lebensmitteln
und erarbeiteten ein nachhaltiges
Datenmanagementsystem sowie erste
Praxisanwendungen. Damit können Tests
entwickelt werden, mit denen sich Lebensmittelbetrug
zukünftig einfacher und
kostengünstiger nachweisen lässt.
Produktfälschungen, wie die Um- oder
Falschetikettierung von günstigeren zu
Premiumprodukten oder das Strecken von
Lebensmitteln mit kostengünstigeren Bestandteilen
ist ein zunehmend kritisches
Thema in der komplexen globalen Beschaffungskette.
Der verursachte Schaden
liegt im zweistelligen Milliardenbereich.
Angaben zur geografischen oder botanischen
Herkunft und zur chemischen
Identität von pflanzlichen Rohstoffen können
über Frachtpapiere oder Rechnungen
überprüft und rückverfolgt werden. Jedoch
hat sich dies in der Praxis v.a. bei geschickten
kriminellen Manipulationen oft
als nicht ausreichend erwiesen. Deshalb
müssen sichere analytische Strategien zur
Authentifizierung von Lebensmitteln wie
das Food Profiling entwickelt werden.
Datenbank mit DNA, Proteinen & Co.
Forschende der Universität Hamburg,
des Leibniz-Instituts für Lebensmittel-
Systembiologie an der TU München, der
Universität Hohenheim und der Universität
Tübingen nahmen hochaufgelöste Daten
(Fingerabdrücke) auf allen relevanten zellulären
Ebenen (DNA, Proteine, Stoffwechselprodukte)
der Lebensmittel auf und
komplettierten die Untersuchungen mit
hochaufgelösten Element- und Isotopenprofilanalysen.
Die Ergebnisse speisten sie
in ein eigens entwickeltes Datenmanagementsystem
ein, das auch für künftige
Fragestellungen zur Rückverfolgbarkeit
von Lebensmitteln herangezogen werden
kann. Anhand der unterschiedlichen
Datenprofile wurden bereits erste unkomplizierte
und in der Praxis anwendbare
Methoden zur Authentifizierung entwickelt.
Im Fokus standen zunächst Trüffel und
Walnüsse. Trüffel zählen zu den teuersten
Lebensmitteln und sind häufig
von Fälschungen betroffen. Walnüsse
stellen aufgrund ihres hohen Fettanteils
eine herausfordernde Matrix dar. Mit den
wasserreichen, fettarmen Trüffeln und
den wasserarmen, fettreichen Walnüssen
können die Forschenden eine große Bandbreite
abdecken und ihre Erkenntnisse auf
andere wirtschaftlich relevante Lebensmittel
übertragen. Dazu zählten innerhalb des
Projekts z.B. die Unterscheidung verschiedener
Fischarten, Gewürze oder „Superfoods“
wie Chia-Samen und Quinoa.
www.food-profiling.org
Alternative zu Zucht und Fang: Zellbasierter Fisch aus dem Bioreaktor
Schon heute gelten laut UN-
Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation
rund 90 %
aller Fischbestände als maximal
befischt oder überfischt. Doch
angesichts der wachsenden
Weltbevölkerung sind immer
mehr Menschen auf Fisch
als Proteinquelle angewiesen.
Eine Lösung für das Problem
hat die Bluu GmbH – eine
Ausgründung des Fraunhofer-
Entwicklungszentrums für
Marine und Zelluläre Biotechnologie
EMB: Das Unternehmen
hat sich auf die Produktion von
zellbasiertem Fisch spezialisiert.
Er wird aus echten Fischzellen
hergestellt und im Bioreaktor
gezüchtet. Im Gegensatz zu wild
gefangenem Fisch geht dies
nicht zu Lasten des Tierwohls.
Bluu Biosciences ist das erste
Unternehmen Europas, das
sich auf Entwicklung und
Herstellung von zellbasiertem
Fisch spezialisiert hat. Ziel ist
es, die mithilfe modernster
Biotechnologie produzierten
Produkte im ersten Schritt über
Restaurants auf den Markt zu
bringen. Später sollen auch
Cryoprobe von Fischzellen aus dem
Stickstofftank. Foto: Bluu GmbH
Supermärkte beliefert werden.
Die Markteinführung wird für
Ende 2023 prognostiziert. Zum
Portfolio gehören zunächst
hybride Produkte wie Fischbällchen,
Fischstäbchen und
Fischtartar, die sich aus einem
Mix aus Zellkomponenten und
pflanzlichen Proteinen zusammensetzen.
Fischfilet wird erst
zu einem späteren Zeitpunkt
marktreif sein. Hier bedarf es
noch weiterer Forschungsarbeit.
Die Herausforderung besteht
darin, die porösen Gerüststrukturen
derart aufzubauen,
dass ausreichend Nährstoffe
und Sauerstoff an die Zellen
gelangen. Sie werden aus einer
Biopsie, also aus einem Stück
adultem Fischgewebe, isoliert
und im Labor in einer In-vitro-
Kultur vermehrt. Da sie nicht
altern, können sie sich unendlich
häufig teilen. Anschließend
werden die Zellen im Bioreaktor
mit einem Nährmedium ernährt.
Die Vorteile der zellbasierten
Fischproduktion sind vielfältig.
Die Schlachtung von Fischen
entfällt und idealerweise ist eine
Biopsie nur einmalig erforderlich.
Die Verschmutzung der
Meere durch nicht landbasierte
Aquakultur mit Massentierhaltung
würde vermieden. Weitere
Vorteile sind hoher Nährwert,
Verfügbarkeit und damit verbundene
kurze Lieferketten.
Fischprodukte aus Fischzellen
sind frei von Gentechnik,
Antibiotika und Umweltgiften.
Sie können bedarfsgerecht
dezentral produziert werden.
Anders als Aquakultur kann
eine zellbasierte Fabrik weltweit
überall aufgebaut werden.
Aktuell konzentrieren sich die
Forschenden auf Optimierung
der Medien, um eine kostengünstige
Produktion der Fischzellen
sicherzustellen und Zellcharakteristika
wie Geschmack
und Textur zu verfeinern.
www.fraunhofer.de
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