Neue Verfahren für die Lebensmittelanalytik

Das Forschungszentrum für Bio-Makromoleküle der Universität Bayreuth und die ALNuMed GmbH, eine Ausgründung dieses Forschungszentrums, präsentierten neue Verfahren der Lebensmittelanalytik auf der Analytica 2014 in München. Am Gemeinschaftsstand von Bayern Innovativ zeigten sie, wie die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) auf hocheffiziente Weise dazu beträgt, Inhaltsstoffe und Herkünfte von Lebensmitteln aufzuklären.

Die Universität Bayreuth betreibt eines der weltweit größten Zentren für NMR-Spektroskopie und setzt diese Technologie insbesondere im Bereich der Lebensmittel- und Gesundheitswissenschaften ein. Mit neuen NMR-basierten Verfahren können Fleisch, Honig und pflanzliche Produkte – wie beispielsweise Gewürze, Gemüse oder Tee – in nur wenigen Minuten zuverlässig analysiert werden. Inhaltsstoffe lassen sich sowohl identifizieren als auch quantifizieren, ohne dass sie vorher aufwändig getrennt werden müssen. In der Entwicklung befinden sich Schnelltest- Plattformen für umfassende Inhaltsstoffprofile (iMetabonomics), Methoden zum Nachweis von Produktpiraterie und Verfahren zum Schutz von Herkunftsbezeichnungen und Herstellungsverfahren („molekulares Etikett“).

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Grundsatzurteil stärkt Informationsrechte der Verbraucher

Die Herausgabe amtlich festgestellter Prüfergebnisse zu Druckchemikalien in Lebensmitteln durch Behörden ist rechtmäßig. Zu diesem Grundsatzurteil kommt das Oberverwaltungsgericht Nordrhein-Westfalen vom 1. April 2014 (Az.: 8 A 654/12). Mehrere Lebensmittelkonzerne hatten Klage gegen das für Ernährung und Landwirtschaft zuständige Bundesministerium erhoben, nachdem dieses der Deutschen Umwelthilfe e. V. (DUH) Untersuchungsergebnisse über Druckchemikalienbelastungen in deren Produkten übermitteln wollte. Das Oberverwaltungsgericht Nordrhein-Westfalen wies die Klage des Lebensmittelkonzerns Dr. Oetker mit der Begründung ab, dass Untersuchungsergebnisse zu Druckchemikalien in Lebensmitteln keine Betriebs- oder Geschäftsgeheimnisse der Unternehmen darstellen.

Nach den Untersuchungsergebnissen der Lebensmittelbehörden können bestimmte Substanzen in Druckfarben, die unter anderem auf Verpackungen und Haushaltsgegenständen aufgebracht werden, auf Lebensmittel übergehen, so dass sie beim Verzehr mit aufgenommen werden. Ob dies bei den Produkten des Unternehmens Dr. Oetker der Fall war, wird die Auswertung der nach dem Urteil des Oberverwaltungsgerichts freizugebenden Dokumente ergeben.

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Wer garantiert, dass teures Olivenöl nicht gefälscht oder gepanscht wurde? Ein unsichtbares Etikett, entwickelt von ETH-Forschern, könnte diese Aufgabe erfüllen. Das Label besteht aus winzigen, magnetischen DNA- Partikeln, die in einer Silikonhülle verpackt und dem Öl beigemischt werden.

Ein paar Gramm der neu entwickelten Substanz würden genügen, um die gesamte Olivenöl-Produktion von Italien zu markieren. Bei Verdacht auf Fälschung könnten die am Ursprungsort hinzugefügten Teilchen wieder aus dem Öl herausgefischt und analysiert werden. So wäre eine eindeutige Identifikation des Produzenten möglich. «Die Methode entspricht einem Etikett, das man nicht ablösen kann», erklärt Robert Grass, Dozent am Departement Chemie und Biowissenschaften der ETH Zürich.

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Pilzgifte in Lebensmitteln  können die Gesundheit von Menschen und Tieren ernsthaft schädigen und sogar Krebs auslösen. Bisher war der Nachweis dieser Stoffwechselprodukte aus Schimmelpilzen (Mykotoxine) aufwändig und zeitintensiv. Jetzt arbeiten Wissenschaftler und Praktiker aus der Nahrungsmittelbranche an einem Schnelltest: Mittels Infrarot- Laserspektroskopie wollen sie Pilzgifte  in Lebensmitteln aufspüren – und das möglichst vor Ort auf dem Feld oder im Supermarkt. Die Europäische Kommission fördert die Forschung zur besseren Diagnose von Pilzbefall für zunächst zwei Jahre.

Zu der kürzlich vorgestellten Projektgruppe MYCOSPEC gehören Professor Boris Mizaikoff, Leiter des Instituts für Analytische und Bioanalytische Chemie (IABC) an der Uni Ulm, sowie Wissenschaftler der Universität für Bodenkultur Wien und das forschende Unternehmen  IRIS (Castelldefels, Spanien). Dazu kommen mehrere kleinere und mittlere Firmen der Nahrungsmittelbranche und aus dem Bereich Lasertechnologie.

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Bei der Käseherstellung anfallende Molke enthält wertvolle Proteine, die bisher häufig noch ungenutzt bleiben. Wie sich hochwertige Molkenproteine mithilfe eines neuen Elektromembranverfahrens für die Ernährung gewinnen lassen, untersuchen die Universität Hohenheim und das Fraunhofer IGB in dem von der EU geförderten Projekt Whey2Food mit Partnern aus der Industrie.

Bei der Herstellung von Käse und Kasein fallen große Mengen Molke an. 81 Mio Tonnen pro Jahr kommen allein in der EU an dem wässrigen Reststoff zusammen. Etwa 40 Prozent davon werden bereits heute über Filtration zu Molkekonzentrat und weiter zu verschiedensten Molkenprodukten verarbeitet. Der größte Teil der Molke allerdings bleibt immer noch ungenutzt. Dabei enthält Molke neben Milchzucker und Mineralstoffen vor allem wertvolle Milchproteine. »Als natürliche Bindemittel und Emulgatoren könnten die Proteine in der Lebensmittelindustrie Verwendung finden«, beschreibt Dr. Ana Lucia Vasquez, die das Projekt am IGB leitet, das wirtschaftliche Potenzial und Ziel des neuen Projekts. »Ebenso geeignet sind sie zur funktionellen Nahrungsergänzung z. B. in Säuglingsnahrung oder als Proteinquelle in Sportler-Drinks«, weiß die Expertin.

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Neue Erkenntnisse für Bäckereien und Metzgereien: Verzicht auf Handschuhe ist für Thekenpersonal gesünder - BGN klärt Kunden mit POS-Informationen auf

Für viele Verbraucher ist es ein Zeichen von Hygiene, Sauberkeit und Sicherheit: Das Verkaufspersonal an Frischetheken trägt Einweghandschuhe. Doch für die Verkäuferinnen und Verkäufer werden die Handschuhe schnell zum Gesundheitsrisiko, da ständiges Tragen die Haut schädigen kann und schwerwiegende Hauterkrankungen drohen können.

Deshalb rät die Berufsgenossenschaft Nahrungsmittel und Gastgewerbe (BGN) vom Tragen dieser Handschuhe ab. „Stattdessen raten wir zu einer Reihe von betrieblichen und persönlichen Hygienemaßnahmen. Dazu gehört, dass Mitarbeiter an der Frischetheke Gabeln, Folien und andere geeignete Hilfsmittel benutzen, regelmäßig über den hygienisch sicheren Umgang mit der Ware geschult werden und streng auf die Sauberkeit ihrer Hände achten. Darüber hinaus wird die Einhaltung der gesetzlichen Hygienevorschriften durch den Unternehmer und durch Behörden überwacht“, erklärt Dr. Anna Maria Schweiger, Fachärztin für Arbeitsmedizin bei der BGN. Für sie steht fest: „Bei entsprechenden Maßnahmen, an denen Unternehmer selbst das größte Interesse haben, bedeutet der Verzicht auf Handschuhe keinerlei Einbußen an Hygiene und Produktqualität. Für die Menschen hinter der Theke bedeutet die Arbeit ohne Handschuhe ein deutliches Plus an Gesundheit.“

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Einfluss der Größe eines Tierbestands auf die Tiergesundheit untersucht – Uneinheitliche Ergebnisse betonen Problematik pauschaler Aussagen

Die Bestandsgrößen in der Nutztierhaltung wachsen kontinuierlich. Viele Umwelt- und Tierschutzverbände gehen davon aus, dass Tiere in großen Betrieben weniger tiergerecht gehalten werden als in kleinen. Ein großer Teil der landwirtschaftlichen Verbände, Veterinäre und Agrarwissenschaftler hält dagegen, dass weniger die Bestandsgröße, als vielmehr Haltungsverfahren und Management entscheidend für das Wohl der Tiere sind. Mit ihrer Masterarbeit zum „Einfluss von Tierbestandsgrößen in schweinehaltenden Betrieben auf Tierverhalten und Tiergesundheit“ hat sich Aileen Ernst, Studentin der Agrarwissenschaft, dieser öffentlichen Debatte angenommen.

Hat die Größe eines Viehbestands Einfluss auf die Tiergerechtheit? – lautet die Kernfrage der Untersuchung, der die Studentin nachgegangen ist. Dafür hat sie nationale und internationale empirische Untersuchungen zu Tiergesundheit und Tierverhalten hinsichtlich des Einflusses von Bestandsgrößen ausgewertet. Während für das Tierverhalten bislang kaum Untersuchun¬gen vorliegen, fand Aileen Ernst zur Tiergesundheit belastbare Ergebnisse in der Literatur.

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Nandrolon und Ebermast

Bei der Diskussion um den Ausstieg aus der Ferkelkastration, der Ebermast und die Eberimpfung, wird gern über mögliche Reaktionen der Verbraucher auf die Eberimpfung mit Improvac spekuliert. Dabei fallen dann Formulierungen wie „Hormon-ähnliche Wirkung“ und „greift in Sexual-Hormonhaushalt ein“ (11).

Zunächst muss bemerkt werden, dass die Kastration selbst wohl der ultimative Eingriff in den Hormonhaushalt ist.

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Tiermediziner der Universität Leipzig haben ein Verfahren entwickelt, mit dem das Geschlecht von Hühnern schon vor der Geburt bestimmt werden kann. "Damit müssen künftig bei der Zucht von Hühnern als Legehennen männliche Küken nicht mehr direkt nach dem Schlüpfen aus dem Ei getötet werden, wie es bisher leider noch die Regel ist", sagt Almuth Einspanier, Professorin am Veterinär-Physiologisch-Chemischen Institut der Universität Leipzig.

Bislang werden bei der Haltung von Legehennen männliche Nachkommen unmittelbar nach dem Schlupf aussortiert und anschließend getötet. Dabei werden sie meist mit Kohlendioxid vergast. Auf diese Weise verlieren allein in Deutschland jedes Jahr etwa 40 bis 50 Millionen dieser männlichen Küken, die als Eintagsküken bezeichnet werden, ihr Leben. Der männliche Nachwuchs von Legehühnern, der aufgrund seines Geschlechts keine Eier legen kann, findet in der Hühnerzucht keine Verwendung, da er sich für die Hähnchenmast ebenfalls nicht eignet. Anne Weißmann, Tierärztin am Veterinär-Physiologisch-Chemischen Institut der Universität Leipzig, entwickelte bei ihrer Promotion eine Untersuchungsmethode, mit der das Geschlecht künftiger Hühner im Ei noch vor dem zehnten Tag der Bebrütung sicher bestimmt werden kann. Der Zeitpunkt von zehn Tagen ist deshalb wichtig, weil sich danach das Schmerzempfinden der Embryos im Ei herausbildet. Insgesamt werden Eier 21 Tage lang bebrütet.

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Das besondere Charakteristikum dieses Typus von Krankheiten ist, dass die Übertragung des Erregers auf einem infektiösen Eiweißstoff beruht und weder Bakterien noch Viren involviert. Dieser Einweißstoff ist als Prion-Protein bekannt. Eigentlich handelt es sich um ein harmloses Protein im menschlichen Körper. Gefährlich wird es, wenn sich einzelne Moleküle des Prion-Proteins zu Oligomeren zusammen lagern und dabei ihre dreidimensionale Struktur verändern. Das geschieht nicht nur im Verlauf von Prionen-Erkrankungen, sondern auch durch Alterung oder spezifische Punktmutationen. Diese oligomeren Strukturen sind auch Träger der Infektiosität: Sie können zwischen Individuen übertragen werden und prägen dann im neuen Wirt ihre Struktur auch Molekülen des Prion-Proteins auf, die zunächst nicht als Oligomere vorlagen.

Dr. Kai Schlepckow in der Arbeitsgruppe von  Prof. Harald Schwalbe an der Goethe-Universität ist es erstmals gelungen, detaillierte Einblicke in den Bildungsmechanismus von Oligomeren des Prion-Proteins zu gewinnen. „Wir konnten quasi für jede einzelne Aminosäure nachverfolgen, zu welchem Zeitpunkt sie in den Aggregationsprozess eingreift. Dieser Prozess ist viel komplexer, als man bisher angenommen hat“, berichtet Prof. Schwalbe. Diese Informationen sind von zentraler Bedeutung, da es ohne sie nicht möglich sein wird, Therapeutika zu entwickeln, die die Bildung infektiöser Partikel unterbinden.

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Neue Ansprüche an den Tierhalter

In Dänemark und Frankreich steht das Thema Ferkelkastration bei Verbrauchern und im Handel nicht im Fokus. Über 90 Prozent der Landwirte kastrieren ihre Ferkel mit Schmerzmitteln. Deutschland laviert noch um die richtige Methode für die betäubungslose Kastration herum und stellt die Ebermast als eine von vielen Möglichkeiten heraus. Die Niederländer haben sich schon festgelegt und mästen ihre Schweine schon zur Hälfte als Jungeber. 

Für Maarten Rooijakkers vom niederländischen Bauernverband LTO war es keine Frage, in die Ebermast einzusteigen. Er mästet rund 7.000 Eber in Aarle Rixtel vor den Toren Eindhovens. "Der Verbraucher ist die goldene Norm", erklärt Rooijakkers. Und wenn die Verbraucher Eberfleisch wollen, dann bekommen sie es auch. Wer allerdings seine Mastschweine einfach nur durch Eber ersetzt, wird nicht erfolgreich sein. Die Landwirte müssen sich auf anspruchsvolle Tiere einstellen. Sie brauchen etwa 20 Prozent mehr Platz, ohne dass der Stall umgebaut werden muss. Zehn bis 15 Ferkel pro Bucht können eingestallt werden. Eine Gruppenmast mit 50 Tieren gilt noch als unproblematisch. Die Plätze müssen sauberer sein, weil Skatol als einer der beiden für den Ebergeruch verantwortlichen Stoffe, über Haut und Lunge in das Tier gelangen kann. Ständiger Zugang zum Futter hält die Eber von der Beschäftigung mit anderen Ebern ab. Die Ebermast ist "lauter" als bei normaler Mast. Dennoch muss der Tierhalter erkennen, was noch normal ist oder bei welchen Tieren sich Rangeleien häufen. Frühzeitiges Aussortieren von Unruhestiftern sichert den Fortgang der Ebermast. "Wer das im Griff hat", so Rooijakkers, "hat weder Tierverluste noch Kannibalismus auf seinem Betrieb." 

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