Anwendung der niederauflösenden Protonen-Kernresonanz - Spektroskopie zur Bestimmung der inneren Qualität von intakten Eiern Physiko-chemische Aspekte

40. Kulmbacher Woche - Kurzfassung Vortrag

Es existieren die unterschiedlichsten physikalischen und chemischen Verfahren zur Bestimmung der Eiqualität, welche in der Regel mit einem hohen Zeitaufwand in Verbindung stehen und zumeist die Zerstörung der zu untersuchenden Eier voraussetzen. Eine alternative, schnelle und zudem nicht invasive Methode zur Ermittlung der inneren Eiqualität stellt die niederauflösende 1H Kernresonanzspektroskopie (LR 1H NMR) dar.

Unter Einsatz des Kernresonanzspektrometers minispec mq 10 (Bruker, Karlsruhe) werden die transversalen (spin-spin) Relaxationszeiten T2(1) und T2(2) intakter Eier bei einer Anregungsfrequenz von 7,5 MHz bestimmt. Die Messzeit beträgt bei vier aufeinander folgenden Messungen insgesamt 20 Sekunden. Dazu werden die Eier mittels passender Teflonküvetten (Durchmesser 46 mm) in ein homogenes Magnetfeld gebracht und die vorhandenen Wasserstoffkerne durch entsprechende Radiofrequenzimpulse angeregt. Die sich ergebenden Relaxationszeiten T2(1) und T2(2) stellen die jeweiligen Zeitspannen dar, welche benötigt werden, bis das angeregte System wieder in den Grundzustand zurückgekehrt ist.

Komponenten des Eiklars und der Vitellinmembran, die das Dotter umhüllt, verändern sich während der Lagerung durch physiko-chemische Mechanismen, die letztendlich zu Änderungen der inneren Eiqualität führen. Durch Anwendung der LR 1H NMR unter Berechnung der transversalen Relaxationszeiten T2(1) und T2(2) können diese Veränderungen verfolgt und mit Ergebnissen verglichen werden, die aus der Messung von Haugh Units und der HPLC-Analyse stammen.

Im Rahmen eines von der Europäischen Union finanzierten Forschungsprojektes (Laufzeit Oktober 2001 bis September 2004) wurde untersucht, wie sich die innere Eiqualität unter unterschiedlichen Lagerungsbedingungen (Temperatur, Luftfeuchte, Atmosphäre) verändert. Darüber hinaus wurden im Zuge des EU-Projektes drei Legehennenrassen (Lohmann Brown, Lohmann Selectic und Isa Warren) sowie unterschiedliche Hennen-Alter (bis zu fünf pro Herkunft) im Verlauf der Legeperiode berücksichtigt.

Unter Verwendung eines statistischen Modells kann gezeigt werden, dass eine Abhängigkeit der Relaxationszeit T2(2) sowohl von der Lagerzeit als auch vom Alter der Legehennen besteht. Im Gegensatz dazu hängt T2(1) nur von der Legeperiode der Hennen ab, wohingegen keine signifikanten Veränderungen im Falle von T2(1) während der Lagerung resultieren. Die Korrelationen zwischen der Relaxationszeit T2(2) und den Haugh Units sind bei 20 °C und 60% relativer Luftfeuchte für die unterschiedlichen Eilagerungsversuche sehr hoch (r ? 0,92). Lagert man die Eier an Stelle von Luft unter CO2 Atmosphäre bei 20 °C und 60% relativer Luftfeuchte, so führt dies zu weitaus geringeren Korrelationen (r = 0,65), obwohl die T2(2) Werte und die Haugh Units beide Male eine langsamere Abnahme während der Eilagerung zeigen.

Der Gehalt an Lysozym im Eiklar und der Vitellinmembran ändert sich nicht signifikant während der Lagerung über einen Zeitraum von 36 Tagen bei oben genannten Lagerbedingungen für Eikollektive der drei Legehennenrassen. Im Falle des äußeren Vitellinmembranproteins I (VMOI) jedoch existiert jeweils eine merkliche Abnahme der Konzentration, speziell während der ersten beiden Tage nach dem Legen.
Bedeutende Korrelationen zwischen T2(2) und Veränderungen im Gehalt von Proteinen der Vitellinmembran (VMOI + VMOII) sowie von Proteinen des Eiklars (Lysozym und Conalbumin) existieren aber nicht.

Weitere Informationen zum Projekt sind im Internet abrufbar unter: (http://www.clo.fgov.be/dvk/EggDefence sowie http://europa.eu.int/comm/research/quality-of-life/ka5/en/projects/qlrt_2000_01606_en.htm)

Diese Arbeit wurde von der Europäischen Kommission gefördert (Kontrakt-Nr. QLK5-CT-2001-01606, "EggDefence").

Quelle: Kulmbach [ F. SCHWÄGELE, Rita POSER und L. KRÖCKEL ]