Massiver wirtschaftlicher Schaden und der Verlust des Verbrauchervertrauens hervorgerufen durch die BSE - Krise führten zu einer radikalen Änderung in der Futtermittel- und Lebensmittelgesetzgebung. Neben diversen anderen Maßnahmen wurden u. a. das Gehirn und Rückenmark von über 12 Monate alten Wiederkäuern vom Gesetzgeber als so genanntes spezifiziertes Risikomaterialien (SRM) definiert. Die spezielle Entsorgung und das Verarbeitungsverbot dieser Materialien in Lebens- und Futtermitteln hatte zum Ziel die Infektkette zu unterbrechen und dadurch das Risiko einer Infektion mit dem BSE-Erreger für den Verbraucher zu senken.
Um die Einhaltung des Verarbeitungsverbotes von SRM in Lebensmitteln zu überprüfen, wurden diverse ZNS-Nachweisverfahren entwickelt. Jedoch ist keines, der hierfür entwickelten molekularbiologischen und immunochemischen Verfahren in der Lage sowohl Spezies, als auch Tieralter des nachgewiesenen ZNS zu bestimmen und damit eine potentielle Einordnung zum SRM zu ermöglichen. Darüber hinaus hat sich für fast alle ZNS-Marker der Einfluss von hohen Prozesstemperaturen als nachteilig für die Nachweisbarkeit erwiesen.
NIEDERER und BOLLHALDER (2001) entwickelten ein auf Fettsäureanalytik basierendes ZNS-Nachweisverfahren, welches am Institut für Lebensmittelhygiene der Universität Leipzig weiterentwickelt wurde. Vorteile dieses Verfahrens sind die hitzestabilen Marker und die Möglichkeit mit Hilfe von spezifischen Fettsäureverhältnissen Spezies und Tieralters des nachgewiesenen ZNS zu ermitteln. Somit ist es mit diesem Verfahren erstmals möglich das nachgewiesene ZNS der Gruppe der spezifizierten Risikomaterialien zuzuordnen.
Ziel dieser Arbeit war es, das am Institut für Lebensmittelhygiene weiterentwickelte Verfahren auf Praxistauglichkeit anhand eines externen Blindversuchs zu testen. Hierbei sollten mögliche Schwachstellen identifiziert und im weiterführenden Verlauf dieser Arbeit Lösungen erarbeitet werden. Für den Blindversuch wurden vom Max-Rubner-Institut, Standort Kulmbach, insgesamt 72 Brühwurstproben zur Verfügung gestellt, welche mittels des nach LÜCKER et al. (2005) beschriebenen Verfahrens untersucht wurden. Die Ergebnisse des Blindversuchs deuten auf eine grundsätzliche Eignung des Verfahrens für den Nachweis von spezifiziertem Risikomaterial in Fleischerzeugnissen hin. Jedoch konnte bei der Tierartdifferenzierung und vor allem bei der Altersbestimmung ein Optimierungsbedarf ermittelt werden. Somit ergaben sich für diese Arbeit folgende weiterführende Aufgabenstellungen:
1. Die Optimierung der Tierartbestimmung auch im Hinblick auf Erweiterung des Speziesspektrums und
2. die Optimierung der Tieraltersbestimmung von Rinder- und Schaf-ZNS.
Insgesamt 257 ZNS-Proben der Spezies Rind, Schaf, Schwein, Ziege und Geflügel wurden einer Fettsäureanalyse unterzogen. Aus allen analysierten Fettsäuren wurden 67 Fettsäureverhältnisse gebildet. Zur Identifikation für die Speziesdifferenzierung geeigneter Fettsäureverhältnisse wurde das statistische Verfahren der Partial Least Square – Discriminant Analysis (PLS-DA) eingesetzt. Hierbei ergab sich, dass von den 67 untersuchten Fettsäureverhältnissen insgesamt 14 für die Differenzierung zwischen den Tierarten Rind, Schwein, Schaf, Ziege und Geflügel geeignet sind.
Für die Optimierung der Tieraltersbestimmung wurden 37 ZNS-Proben vom Rind und elf ZNS-Proben vom Schaf untersucht. Die analysierten Fettsäuren wurden auf ihre Korrelation mit dem Alter untersucht. Stark korrelierende Fettsäuren und deren Verhältnisse wurden mit Hilfe der Regressionsanalyse auf ihre Vorhersagefähigkeit geprüft. Hierbei gelang die Identifikation von vier neuen Fettsäureverhältnissen. Für die Altersschätzung bei der Tierart Rind scheinen sich die FS-Verhältnisse 2OH-C24:0/2OH-C25:0 und 2OH-C24:1(n-7)/2OH-C25:0 am besten zu eignen. Für die Tierart Schaf sollten die Verhältnisse 2OH-C25:0/2OH-C26:0 und 2OH-C25:0/2OH-C26:1(n-7) bevorzugt eingesetzt werden. Im Vergleich zur bisherigen Verfahrensweise ist mit Hilfe dieser Fettsäureverhältnisse und deren Regressionsformeln eine deutlich präzisere Altersschätzung für die Tierarten Rind und Schaf möglich. Der neue Ansatz bietet die Möglichkeit flexibel auf zukünftige Änderungen der Altersgrenze von SRM zu reagieren. / The immense economical damage and the loss of consumer trust caused by the bovine spongiform encephalopathy (BSE) - crisis resulted in a radical alteration of the feed- and foodlegislation. Besides several other measures, the legislator defined the brain and spinal cord of ruminants older than 12 month as specified risk material (SRM). The special disposal and the processing prohibition of these materials in food and feedstuffs aimed to interrupt the infection chain and to reduce the risk of an infection caused by the BSE pathogen for the consumer.
In order to control the processing prohibition of SRM in food, several CNS detection methods were developed. But none of the designed molecular biological or immuno chemical methods has the ability to detect species and age of the CNS. Therefore, a classification of the detected CNS as SRM is not possible. Furthermore, high process temperatures influence nega-tively the detection of almost all CNS markers.
NIEDERER and BOLLHALDER (2001) developed a CNS detection procedure based on the analysis of fatty acids, which was improved at the Institute of Food Hygiene, University Leipzig.
Advantages of this procedure are the heat stability of the markers and the possibility to identify species and age of the detected CNS. Therefore, this procedure is the first, which facilitates the potential of identifying SRM.
The aim of this work was to test the practicability of the improved CNS detection procedure in an external blind trial. During this, possible weak points should be identified and solutions for their elimination presented. Furthermore, the sample preparation of the method should be optimized with regard to cost and time reduction.
For the external blind trial the Max-Rubner-Institute, Kulmbach, produced 72 emulsion type sausages. These sausages were analysed according to the procedure described by LÜCKER et al. 2005. The results of the blind trial show the suitability of the procedure for the detection of SRM in meat products in principle. However, some results revealed that the species and age identification required further enhancement.
Therefore, the following additional topics of this work were:
1. Optimization of species identification especially with regard to other species
2. Optimization of animal age prediction for cattle and sheep CNS.
Selected fatty acids of total 257 CNS samples from cattle, pig, sheep, goat and several poultry species were analysed. These fatty acids were combined to 67 fatty acid ratios. Afterwards, the application of these ratios for the species detection was tested by using the statistical method of Partial Least Square – Discriminant Analysis (PLS-DA). In result, 14 out of 67 fatty acid ratios are suitable for differentiation between the species cattle, pig, sheep, goat and poultry.
For the optimization of animal age prediction 37 CNS samples from cattle and eleven CNS samples from sheep were examined. All analyzed fatty acids were checked for their correlation with age. Afterwards strong correlating fatty acids and their fatty acid ratios were examined for their predictive ability by the application of regression analysis. In result, four new fatty acid ratios for age prediction could be identified. For the age prediction of cattle CNS the fatty acid ratios 2OH-C24:0/2OH-C25:0 and 2OH-C24:1(n-7)/2OH-C25:0 are the best choice.
In sheep CNS the ratios 2OH-C25:0/2OH-C26:0 and 2OH-C25:0/2OH-C26:1(n-7) should be preferred for prediction of age. In comparison to the previous age prediction method, the application of these fatty acid ratios and their regression formula led to more accurate results. Furthermore, it offers the possibility to adopt to possible variations of the age limits within the SRM definition in future.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:11054 |
| Date | 16 March 2010 |
| Creators | Grießbach, Maria |
| Contributors | Lücker, Ernst, Alter, Thomas, Universität Leipzig |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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