DNA-Schnelltest gegen Mogelpackungen Keine Chance für Lebensmittelbetrug

Spätestens seit dem Pferdefleischskandal 2013 betrachtet man so manche Lasagne argwöhnisch. Steckt hier wirklich das Fleisch drin, das die Packung verspricht? Schließlich kann der Schein trügen - die DNA aber nicht. Über die Erbsubstanz lässt sich die wahre „Identität“ von Fleisch, Fisch und anderen Lebensmitteln enthüllen.

DNA-Barcoding: Zuverlässig, aber aufwändig

Das Verfahren DNA-Barcoding charakterisiert einen Organismus anhand einer kurzen, spezifischen DNA-Sequenz - des Barcodes. Bei tierischen Organismen wird für diesen Barcode die Sequenz eines Gens der Mitochondrien genommen.

Der ausgelesene Barcode sagt dem Lebensmittelprüfer, ob das Produkt im Regal auch die Spezies enthält, für die es ausgezeichnet ist. So kann man sicher gehen, dass das Lebensmittel weder durch ein billigeres, ähnliches Produkt ausgetauscht oder gestreckt wurde. Allerdings ist das DNA-Barcoding geräteintensiv und zeitaufwändig.

Schnelltestverfahren für Lebensmittel

Pier Paolo Pompa vom Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) in Genua und Kollegen von der Universität Mailand haben deshalb einen stark vereinfachten Test entwickelt. Dieses Nanotracer genannte Verfahren benötigt weniger und preiswerte Reagenzien und eine deutlich geringere Laborausrüsung. Und ausgelesen wird nicht eine komplizierte DNA-Sequenz, sondern ein einfacher Farbumschlag.

DNA in Farben übersetzen

Als Hauptprinzip von Nanotracer haben die Wissenschaftler die Barcode-DNA-Abschnitte auf kurze Unterabschnitte reduziert, in denen sich die Spezies aber dennoch genügend stark voneinander unterscheiden. Kürzere Sequenzen haben den Vorteil, dass selbst nicht vollständig intakte DNA identifiziert werden kann – verarbeitete Lebensmittel enthalten meist keine intakte DNA mehr.

Die kurzen Sequenzen werden dann durch ein Verfahren der Polymerase-Kettenreaktion vervielfältigt. „Unser Test schließt eine universale Sequenz mit ein, die die Aggregation von (universalen) DNA-funktionierenden Gold-Nanopartikeln induziert. Die Folge ist ein Farbumschlag von Rot nach Violett.“

Oder anders gesagt: Stimmen die DNA-Abschnitte der untersuchten Lebensmittelprobe mit denen der vereinfachten Barcode-Sequenzen überein, wird dieses DNA-Segment vervielfältigt, und das hinzugefügte Nanogold-Reagenz aggregiert. Die Aggregation bewirkt einen rot-violetten Farbumschlag.

Teure Originale günstig erkennen

Die Wissenschaftler prüften mit ihrem Test Barsch und Safran auf ihre Echtheit. Barsch wird gerne durch billigeren Fisch ausgetauscht, während der teure Safran häufig mit anderen Kräutern gestreckt wird.

Mit Nanotracer identifizierten sie beide Produkte eindeutig und stellten auch Substitute oder Streckungsmittel fest. Ihren vereinfachten Test bezeichnen die Autoren als schnell (Durchführung in weniger als drei Stunden) und empfindlich. Außerdem müsse die Probe nicht behandelt werden, viele Proben sind gleichzeitig möglich, und die Technologie und das benötigte Material seien einfach und preiswert.