In Fertiggerichte, Lebensmittelallergene, Real-time PCR

Um Allergiker zu schützen, müssen allergene Bestandteile auf Lebensmitteln gekennzeichnet werden. Für den Allergennachweis kommen meist immunologische Methoden wie ELISA zum Einsatz, nur selten PCR. Wir erklären, warum das so ist – und warum die PCR dennoch einen festen Platz in Ihrem Allergenmanagement haben sollte.

Lebensmittelallergien sind eine spezielle Form der Lebensmittelunverträglichkeit, bei der bestimmte Substanzen eine immunologische Reaktion auslösen. Auslöser für die allergische Reaktion sind Proteine. Sollen Lebensmittel auf Allergene getestet werden, sind immunologische Nachweismethoden, die auf das jeweilige Protein abzielen, die naheliegende Option. Immunologische Nachweisverfahren sind in der Allergenanalytik zudem gut etabliert und nach wie vor der Goldstandard. Doch laut EU-Richtlinie (1169/2011) muss auf Lebensmitteln nicht das allergene Protein gekennzeichnet werden, sondern lediglich die Lebensmittelzutat. Das bedeutet, dass der Nachweis des Allergens nicht über das Protein erfolgen muss, sondern auch andere analytische Verfahren genutzt werden können – wie zum Beispiel eine DNA-Analyse des Lebensmittels. Lediglich für Gluten ist die Verwendung eines ELISA-Tests (R5-Mendez-Methode) laut Codex Alimentarius empfohlen.

Funktionsweise der PCR

Die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) ist eine molekularbiologische Analysemethode, bei der spezifische DNA-Sequenzen dupliziert und analysiert werden (siehe Video). Dadurch kann ermittelt werden, ob eine bestimmte Tier- oder Pflanzenart im Lebensmittel enthalten ist. Die PCR wird daher für die Tierartenbestimmung sowie für den Nachweis von Bakterien, Viren und genetisch veränderten Organismen eingesetzt.

In der Allergenanalytik ist sie jedoch umstritten. Der größte Kritikpunkt ist, dass ein PCR-Test das allergene Potenzial eines Lebensmittels nur indirekt nachweist. So ist es denkbar, dass ein Lebensmittel (durch Verarbeitung) nur noch wenig DNA enthält, aber immer noch viel allergenes Protein.

Vorteile der PCR

Grundsätzlich sind PCR-Tests aber auch für die Allergenanalytik geeignet und den etablierten ELISA-Tests in manchen Punkten sogar überlegen – insbesondere in Bezug auf Spezifität und Multiplexing.

 PCRELISA
Nachweis vonDNAProtein
SensitivitätHoch bis sehr hoch; Matrixeffekte möglichHoch bis sehr hoch; Matrixeffekte möglich
SpezifitätSehr hochMittel; Kreuzreaktionen möglich
ProbenvorbereitungEinheitlichNicht einheitlich
DurchführungSehr effizient bei mehreren Testungen; für Einzeltestungen eher aufwändig und teuerEinfach und günstig
TestergebnisQualitativ; mit Hilfe eines weiteren Umrechnungsfaktors auch quantitativ möglich Quantitativ
AutomatisierungVollständige Automatisierung möglichTeilweise Automatisierung möglich
Multiplex-AnalysenMöglich (3 Parameter gleichzeitig)Nicht möglich
Analyse prozessierter ProbenMöglich, solange die DNA intakt bleibtMöglich, wenn das nachzuweisende Protein intakt bleibt
Zeitaufwand 2 - 3 Stunden0,5 - 2 Stunden

Grenzen der PCR in der Allergenanalytik

Die PCR stellt somit eine gute Ergänzung zu ELISA-Tests dar, insbesondere für Bestätigungstests oder für den Nachweis von Parametern wie Sellerie oder Fisch, für die bislang nur wenige ELISA-Tests mit erhöhter Kreuzreaktivität erhältlich sind. Doch die PCR hat auch ihre Grenzen: So können die Allergene Milch und Ei nicht detektiert werden, denn die Analyse würde in dem Fall lediglich die DNA von Rind bzw. Huhn nachweisen. Und obwohl die DNA ein sehr stabiles Molekül ist, übersteht sie nicht jeden Prozess: Stark prozessierte Lebensmittel wie Pflanzenöle, Gelatine, Lecithin oder Stärke, die keine oder nur noch wenig DNA enthalten, können nur bedingt mit einem PCR-Test analysiert werden. Alles in allem haben alle verfügbaren Methoden ihre Vor- und Nachteile und die Entscheidung hängt immer vom Anwendungsfall ab.

Weitere Informationen

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