Lebensmittelbetrug mit molekularen Fingerabdrücken nachweisen

Forschende der Universität Hamburg, des Leibniz-Instituts für Lebensmittel-Systembiologie an der TU München, der Universität Hohenheim und der Universität Tübingen speisen Analysedaten in ein eigens entwickeltes Datenmanagementsystem ein, mit dem Lebensmittel zurückverfolgt werden können.

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 Daten-managementsystem sowie erste Praxisanwendungen. Damit können Tests entwickelt werden, mit denen sich Lebensmittelbetrug zukünftig einfacher und kostengünstiger nachweisen lässt.

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 zünftige Fragestellungen zur Rückverfolgbarkeit von Lebensmitteln herangezogen werden kann.

Erste Anwendungen für die Praxis entwickelt

Anhand der unterschiedlichen Datenprofile der Lebensmittel konnten die beteiligten Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft bereits erste unkomplizierte und in der Praxis anwendbare Methoden zur Authentifizierung von Lebensmitteln entwickeln. Diese stehen zur Anpassung und Weiterentwicklung zur Verfügung, sodass zukünftig beispielsweise auch wissenschaftlich nicht ausgebildetes Personal die Herkunft und Identität von Lebensmitteln überprüfen kann.

Von Walnuss und Trüffel zu Fisch, Gewürzen und Superfoods

Im Fokus der Analysen standen zunächst Trüffel und Walnüsse. Trüffel zählen zu den teuersten Lebensmitteln und sind besonders häufig von Fälschungen betroffen. Walnüsse stellen aufgrund ihres hohen Fettanteils eine besonders herausfordernde Matrix dar. Mit den wasserreichen, fettarmen Trüffeln und den wasserarmen, fettreichen Walnüssen können die Forschenden eine große Bandbreite an Lebensmitteln abdecken und ihre Erkenntnisse auf andere wirtschaftlich relevante Lebensmittel übertragen. Dazu zählten innerhalb des Projekts beispielsweise die Unterscheidung verschiedener Fischarten, Gewürze oder sogenannte Superfoods wie Chia-Samen und Quinoa.

Gemeinsames Ziel: Lebensmittelsicherheit verbessern

Die enge Zusammenarbeit zwischen Forschungseinrichtungen und den Wirtschaftsunternehmen dient dem gemeinsamen Ziel, die Lebensmittelsicherheit zu verbessern. Durch den Wissenstransfer profitierten die Wirtschaftsunternehmen von modernsten hochauflösenden Forschungsmethoden. Die Forschungsinstitutionen konnten ihrerseits die Anforderungen an praktischen Nachweismethoden in ihre Forschung integrieren.

Hintergrund

Produktfälschungen, wie die Um- oder Falschetikettierung von günstigeren zu Premiumprodukten oder das Strecken von Lebensmitteln mit kostengünstigeren Bestandteilen, ist ein zunehmend kritisches Thema in allen Bereichen der komplexen und globalen Beschaffungskette. Der dadurch 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 in der Praxis dieses Verfahren vor allem bei geschickten kriminellen Manipulationen oft als nicht ausreichend erwiesen. Deshalb müssen sichere analytische Strategien zur Authentifizierung von Lebensmitteln wie das Food Profiling entwickelt werden.

Das Verbundprojekt „FoodProfiling“ (http://www.food-profiling.org) wurde vom Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert, die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) betreute das Projekt im Programm zur Innovationsförderung.