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Anwendung von ungerichteten Metabolom-Analysen zur Bewertung und Verbesserung der Sicherheit und Qualität von pflanzlichen Lebensmitteln
Projekt
Förderkennzeichen: MRI-OG-08-54401
Laufzeit: 01.01.2001
- 31.08.2022
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Obst und Gemüse sowie Lebensmittel pflanzlichen Ursprungs enthalten eine Vielzahl an Verbindungen. Hierzu zählen einerseits die natürlicherweise in Pflanzen vorkommenden Stoffe. Andererseits können unter bestimmten Umständen wie z.B. bei mikrobiellem Befall oder im Rahmen der Verarbeitung Substanzen entstehen, welche die Produktqualität mindern und ggf. die Sicherheit der Verbraucher gefährden. Unerwartet auftretende und insbesondere unbekannte Verbindungen können nur mithilfe von ungerichteten Analysenverfahren nachgewiesen werden [1]. Ziel dieses Forschungsprogramms ist es, mithilfe der um-fassenden zweidimensionalen Gaschromatografie/Massen-spektrometrie (GC×GC-MS) Veränderung der stofflichen Zusammensetzung von pflanzlichen Lebensmitteln nachzuweisen. Als mögliche Anwendungsbereiche sind vorgesehen: - Die Identifikation von Verbindungen, die im Rahmen einer mikrobiellen Besiedlung (Bakterien, Pilze) der Lebensmittel entstehen. Hierbei sollen explizit auch Verbindungen erfasst werden, die nicht zu den klassischen Mykotoxinen oder deren Metaboliten zählen. Ziel ist es, Marker für eine frühzeitige Erkennung einer mikrobiellen Kontamination zu identifizieren. - Weiterhin sollen Verbindungen aus dem Stoffwechsel der Pflanzen identifiziert werden, die für die Resistenz bestimmter Pflanzensorten gegenüber Pathogenen verantwortlich sind. Ziel ist hier die gezielte Züchtung resistenter Sorten. - Weiterhin sollen die Auswirkungen lebensmittel-technologischer Verfahren auf das Metaboliten-profil bewertet werden, z.B. die UV-C-Behandlung von Fruchtsäften. Diese Daten sollen v.a. im Sinne einer Unbedenklichkeitsprüfung erhoben werden. [1] Kulling SE, Weinert CH et al., Metabolomics: Ungerichtete Analysen in Lebensmitteln. Forschungsreport 2/2014.
Dazugehöriges Teilprojekt: "Etablierung einer ungerichteten LC/MS-basierten Metabolite-Profiling-Methode"
Im Rahmen einer Metabolomanalyse wurden vier Tomaten-sorten, die im Freiland an zwei verschiedenen Standorten angebaut wurden, verglichen. Neben standortbedingten Unterschieden zeigten sich v.a. sortenbedingte Unterschiede im Metabolitenprofil. Weiterhin wurde beobachtet, dass der Schadpilz Alternaria alternata auf den Früchten der Wildtyp-Sorte Schmucktomate nur langsam wachsen und geringere Mengen des Mykotoxins Alternariol bilden konnte. Die erhöhte Resistenz der Sorte Schmucktomate konnte auf höhere Gehalte an Chlorogensäure zurückgeführt werden [1,2]. [1] Wojciechowska E, Weinert CH et al., Chlorogenic acid, a metabolite identified by untargeted metabolome analysis in resistant tomatoes, inhibits the colonization by Alternaria alternata by inhibiting alternariol biosynthesis. European Journal of Plant Pathology 2014, 139(4), S. 735-747. [2] Weinert CH et al., Metabolomics in der Lebensmittel-forschung – ein Fall für GCxGC-MS? GIT-Laborfachzeitschrift 9/2013.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Verfahrenstechnik Lebensmittel
- Biotechnologie
- Toxikologie
Rahmenprogramm
Förderprogramm
Ausführende Einrichtung
MRI - Institut für Sicherheit und Qualität bei Obst und Gemüse (MRI-OG)
