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Allergen-Affinity

Ziel

Das Ziel ist die Entwicklung innovativer neuer Analyseverfahren zur schnellen und reproduzierbaren Detektion verschiedener Lebensmittelallergene mittels Massenspektrometrie. Die Kontamination von Lebensmitteln mit Allergenen ist aktuell eine der zentralen Herausforderungen im Bereich der Lebensmittelsicherheit in industrialisierten Ländern. Ein wesentlicher Baustein eines effektiven Allergenmanagements ist deshalb die Etablierung leistungsfähiger und spezifischer Analysenverfahren. Für die spezifische und sensitive Quantifizierung von Allergenen in verarbeiteten Lebensmitteln sind derzeit keine zufriedenstellenden Analysenmethoden in der Routine verfügbar. In diesem Projekt wird daher eine automatisierte Multimethode entwickelt, die den Nachweis und die Quantifizierung der relevanten Allergene über die Detektion von Peptid-Biomarkern ermöglicht (targeted proteomics) und relevante Einflussparameter der Quantifizierung systematisch identifiziert und optimiert.

Ergebnisse

Im Rahmen des Projektes wurden für diverse pflanzliche und tierische Lebensmittelallergene geeignete Peptidmarker identifiziert und validiert. Dies sind insbesondere Marker zu Schalenfrüchten und Nüssen, Soja, Erdnuss, Weizen und Senf. Ein wesentliches Ergebnis ist die Abgrenzung zu verwandten pflanzlichen Spezies. Für Senf ist dies beispielsweise die Abgrenzung zu einer Vielzahl weiterer Brassicacea, für Weizen eine Abgrenzung zu anderen allergenen und nicht allergenen Getreiden und Poaceae. Für tierische Allergene wurde insbesondere Milch, Ei sowie Krustentiere und Fisch untersucht und Peptidmarker für alle genannten allergenen Lebensmittel identifiziert. Das wesentliche Ergebnis ist hierbei die Identifikation von Markern für allergene Proteine in Fraktionen von Ei und Milch (Eiklar und Eigelb sowie Molkenfraktion bzw. Caseine). Bei den Untersuchungen zu Allergenen aus Fisch und Krustentieren ist insbesondere die Speziesvielfalt eine relevante Herausforderung für eine leistungsfähige Allergendetektion. Hier konnten Markerpeptide aus den allergenen Parvalbuminen für 45 Fischspezies identifiziert werden sowie Tropomyosin-Marker für den Nachweis von Allergenen aus 30 Krustentierspezies.

Für die Automatisierung der Probenvorbereitung konnten die wesentlichen Parameter identifiziert werden, diese werden aktuell optimiert. Der Einfluss verschiedener Verarbeitungsprozesse auf das Allergenprofil und die den Nachweis auf die Peptidmarker wurde systematisch untersucht.

Verwertung

Die Verwertung der erhaltenen Projektergebnisse umfasst:

  • Vertrieb eines Komplettpaketes zur automatisierten Probenvorbereitung für die massenspektrometrische Allergenanalytik
  • Erstellung einer umfassenden Datenbank valider Peptidmarker für den spezifischen Nachweis und die Quantifizierung der in der EU geregelten relevanten Allergene
  • Systematische Erfassung der Einflussparameter der Quantifizierung
  • Adaption und Erweiterung der im Rahmen des Projektes erarbeiteten Protokolle und Automatisierungen auf weitere Fragestellungen in der Forschung und Entwicklung