Beteiligung des Instituts für Lebensmittelsicherheit an einem Ringversuch zum Nachweis von Gluten in Lebensmitteln

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Beteiligung des Instituts für Lebensmittelsicherheit an einem Ringversuch zum Nachweis von Gluten in Lebensmitteln

Eine mit Gluten kontaminierte und homogenisierte Stärkeprobe © Lisa Zimmermann B.Sc.

Glutenhaltige Mehle aus Weizen sind Hauptbestandteil der menschlichen Ernährung und finden aufgrund ihrer positiven Eigenschaften auf beispielsweise Textur, Feuchtigkeitsbindung und Geschmack häufig Anwendung in verschiedensten Lebensmitteln. Im Weizen besteht Gluten aus den Komponenten Gliadin und Glutenin. Allerdings leiden geschätzte fünf Prozent der Weltbevölkerung unter glutenbedingten Störungen. Bei einer Glutenunverträglichkeit, einer Zöliakie, passieren bestimmte Proteine des Glutens die Epithelzellschicht der Dünndarmschleimhaut. Sie werden von Enzymen so modifiziert, dass sie eine Immunreaktion hervorrufen, die sich zum Teil auch gegen körpereigene Proteine richtet (Autoimmunerkrankung). Wie bei einigen Autoimmunerkrankungen gibt es eine genetische Prädisposition für Zöliakie, trotzdem erkrankt nur ein Bruchteil der betroffenen Personen. Bei diesen Personen führt der Verzehr von glutenhaltigen Nahrungsmitteln unter anderem zu einer Entzündung des Dünndarms und daraus resultierend zu einer verminderten Nährstoffaufnahmefähigkeit. Eine glutenfreie Diät ist für die Betroffenen essentiell.

Das Institut für Lebensmittelsicherheit der Hochschule Geisenheim hat jüngst an einem internationalen Ringversuch zum Nachweis von Gluten in Lebensmitteln mitgewirkt, indem es eine umfangreiche Vielfalt an Lebensmitteln herstellte und diese mit Gluten/Gliadin unterschiedlicher Konzentration versetzte. Danach wurden die Soll-Gluten/Gliadin-Werte dieser Proben weltweit in 14 Laboren bestimmt.

Lebensmittel, die weniger als 20 mg Gluten pro Kilogramm enthalten, dürfen laut Codex Alimentarius (CODEX STAN 118/1979) als „glutenfrei" gekennzeichnet werden. Viele nationale Gesetzgeber haben diesen Grenzwert übernommen. Dies hat zur Folge, dass für die Qualitätskontrollen von als glutenfrei deklarierten Lebensmitteln spezifische und empfindliche Analysemethoden benötigt werden. Für den Nachweis von Gluten in Lebensmitteln werden derzeit immunochemische Methoden empfohlen. So ermöglicht unter anderem die R5-Antikörpermethode seit ihrer Einführung im Jahr 2002 die Bestimmung und Kontrolle des Glutengehalts in Produkten.

Einer der kommerziellen Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA) Tests, der auf dieser Methode basiert, ist der RIDASCREEN® Gliadin R7001 von der Firma R-Biopharm AG. Um die breite Anwendbarkeit dieses ELISA Tests für verschiedene Lebensmittel zu demonstrieren, wurde ein internationaler Ringversuch entsprechend der Richtlinien der US-Zertifizierungsorganisation Association of Official Analytical Collaboration (AOAC) International durchgeführt.

An der Hochschule Geisenheim wurden im Institut für Lebensmittelsicherheit dafür gezielt mit Gluten/Gliadin-kontaminierte Lebensmittelmatrizes als Proben hergestellt. Die Proben so wurden gewählt, dass ein möglichst breites Spektrum aus allen Lebensmittelkategorien abgedeckt werden konnte. Innerhalb des Ringversuchs wurden die Produktgruppen Soja, Stärke, Pseudogetreide, Hülsenfrüchte, Gewürze, Saft, Nuss-Nougat-Creme, Frischkäse, Pesto, Fleisch, vegetarische Fleischalternative, Kekse, Dessert, Kuchen, Fisch, Brot, Süßigkeiten und Kartoffeln berücksichtigt.

Erster Schritt bei der Herstellung der Proben war die Beschaffung der für die verschiedenen Produktgruppen notwendigen Lebensmittel, Rohwaren oder Zutaten. Das Institut für Lebensmittelsicherheit testete diese mittels ELISA auf Gliadinfreiheit. Im Anschluss erfolgte die Herstellung von 32 kontaminierten Lebensmittelmatrizes, die gezielt mit bestimmten Gluten- bzw. Gliadinkonzentrationen versetzt wurden. Bei den meisten Lebensmitteln erfolgte anschließend eine Hitzeprozessierung durch Kochen, Backen oder Braten. Zuletzt wurden die Proben wiederum mittels ELISA auf ihre Homogenität untersucht. Für jedes Lebensmittel wurde zusätzlich eine Lebensmittelmatrix ohne Kontamination als Kontrolle hergestellt, die sogenannte Negativprobe.

Nach der Herstellung erfolgte das Verdünnen der Proben auf die für den Ringversuch gewünschte Konzentration an Gluten/Gliadin. Die fertigen Lebensmittel wurden aliquotiert, nach einem speziellen Verblindungsplan im Vier-Augen-Prinzip etikettiert und eingefroren. Insgesamt wurden 1.280 Lebensmittelaliquots von den Mitarbeiterinnen des Instituts, Lisa Zimmermann B.Sc. und Dipl.-Ing. Teresa-Maria Schinabeck, im September und Oktober 2020 hergestellt.

Anschließend wurden sowohl die Gluten/Gliadin-kontaminierten Proben als auch die Negativproben, also die 1.280 Lebensmittelaliquots, von der R-Biopharm AG an 14 verschiedene Labore weltweit zur Analyse verschickt, um dort unabhängig voneinander auf ihren Soll-Gluten/Gliadin-Wert analysiert zu werden. Zuletzt wurden alle Schritte der Herstellung der Lebensmittelproben in einem Bericht in englischer Sprache beschrieben und zusammengefasst. Als unabhängige externe Person koordinierte und kontrollierte Prof. Dr. Katharina Scherf vom Karlsruher Institut für Technologie, Angewandte Biowissenschaften, Abteilung für Bioaktive und Funktionelle Lebensmittelinhaltsstoffe, diesen Ringversuch als Studienleiterin. Die Ergebnisse werden zeitnah im Journal AOAC veröffentlicht.

Ein Beitrag von Lisa Zimmermann B.Sc., Dipl.-Ing. Teresa-Maria Schinabeck, Prof. Dr. Simone Loos-Theisen – Institut für Lebensmittelsicherheit

Kategorien: Lebensmittelsicherheit M.Sc., Lebensmittelsicherheit (B.Sc.), FORSCHUNG, Lebensmittelsicherheit, Nachrichten

Bilderreihe

Brotteig vor der Hefe-Inkubation (A) und nach der Hefe-Inkubation (B), Brot nach dem Backen (C), Brotkrümel (D) und das fertige vermahlene Brot (E) © Lisa Zimmermann B.Sc.
Durchführung eines ELISA Tests © Filmagentur Rheingau GbR/Woody T. Herner
Die 32 verschiedenen Proben in doppelter Ausfertigung für eines der 14 teilnehmenden Labore im Ringversuch zu Gluten © R-Biopharm AG