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Strategischer Aufbau einer Gewebedatenbank inklusive Aufarbeitung von Gewebematerial und Bestimmung der DNA-Sequenzen wichtiger DNA-Marker als Vorarbeit für das NRZ-Authent (Nationales Referenzzentrum für authentische Lebensmittel)

Projekt


Förderkennzeichen: MRI-MF-08-162 1050 Gewebedatenbank
Laufzeit: 01.02.2018 - 31.03.2019
Forschungszweck: Angewandte Forschung

Die Vielfalt an Fischarten sowie Krebstieren und Weichtieren auf dem deutschen Markt ist – bedingt durch die globalisierten Warenströme – immens. Viele Spezies kommen aus fernen Ländern wie z.B. Indonesien oder Vietnam und werden oft bereits in den Herkunftsländern behandelt (z.B. filetiert, geschält). Die nationale Lebensmittelüberwachung steht hier vor der Herausforderung, die Kennzeichnung der Fischereierzeugnisse zu überwachen. Dabei stehen den Untersuchungsämtern verschiedene, hauptsächlich DNA-basierte Analysemethoden wie die PCR-Sequenzierung spezifischer DNA-Marker, zur Verfügung. Diese Methoden sind größtenteils durch Ringversuche validiert und als LFGB-§64-Methoden beschrieben. Dennoch ist die Entwicklung neuer Methoden notwendig, die z. B. schneller und kostengünstiger sind bzw. ohne technisch-aufwändige Gerätschaften angewandt werden können. Das MRI steht mit dem neu gegründeten Nationalen Referenzzentrum für authentische Lebensmittel (NRZ-Authent) in der Pflicht, die Entwicklung entsprechender Methoden zur Speziesbestimmung voranzutreiben. Für die Entwicklung und Validierung neuer Methoden als auch zur Etablierung und Überprüfung bereits standardisierter Methoden ist authentisches Probenmaterial zwingend notwendig. Durch Forschungsreisen und verschiedenste Projekte wurden am MF in den letzten Jahrzehnten diverse Fischproben sowie Krebstier- und Weichtierproben gesammelt. Für diese Proben gibt es bisher jedoch keine gemeinsame Datenbank. Diese Proben sollen nun vor dem geplanten Umzug der am Standort Hamburg arbeitenden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nach Kiel in einer neu zu entwickelnden Datenbank erfasst werden. Gleichzeitig sollen DNA-Sequenzen wichtiger DNA-Marker ausgewählter Proben durch die PCR-Sequenzierung bestimmt und in die Datenbank eingepflegt werden. Somit bietet diese Gewebedatenbank einen systematischen Zugriff auf Proben mit bekannten DNA-Sequenzen. Diese können zum einen im MRI für die Methodenetablierung und -entwicklung genutzt werden. Diese Proben können aber auch an die Untersuchungsämter weitergegeben werden, z. B. im Rahmen von Ringversuchen. Damit stellt diese Datenbank eine wichtige Vorarbeit zur geplanten Herstellung zertifizierten Referenzmaterials im Rahmen des NRZ-Authent dar.

Im Rahmen des Projekts wurde eine Microsoft Access-Datenbank programmiert, die zwei zentrale Funktionen aufweist: (1) die Eingabe neuer Proben sowie (2) die Suche nach vorhandenen Proben. Die Probeneingabe kann entweder direkt in einer Eingabemaske durchgeführt werden. Alternativ können auch mehrere Proben gleichzeitig über eine Importfunktion aus einer Excel-Tabelle importiert werden. Bei der Probensuche kann die Datenbank nach Einträgen einer bestimmten Spezies, Gattung oder Familie, aber auch nach dem Namen der Probe oder eines bestimmten Projekts gefiltert werden. Nach Auswahl eines Datensatzes kann dieser eingesehen und auch bearbeitet werden. Die Datenbank ermöglicht auch das Ausdrucken eines Berichts zu einer bestimmten Probe sowie die Speicherung und das Ausdrucken eines Probenbegleitscheins, der der Probe bei Weitergabe an Dritte beigelegt werden kann. In die Datenbank wurde eine Hilfe-Funktion integriert, die einzelne Funktionen näher erläutert. Zusätzlich wurde eine externe SOP erstellt, in der die Nutzung der Datenbank explizit beschrieben wird. Bei der Auswahl der einzugebenden Probendaten wurde besonderes Augenmerk auf eine eindeutige Beschreibung der Qualität der Spezieszuweisung gelegt, die in vier Qualitätsabstufungen von 0 („Probeneingang“) bis 3 („Spezies und Herkunft sicher“) gestaffelt wurde. Weitere einzugebende Probendaten betreffen z. B. Informationen über die Art des Gewebes sowie den Lagerort, die Angabe der sequenzierten DNA-Marker, sowie Informationen über die Möglichkeit zur weiteren Nutzung durch Dritte (z. B. hinsichtlich des Nagoya-Protokolls). Die Weitergabe einer Probe an Dritte sollte ebenfalls in der Datenbank dokumentiert werden. Neben den in der Datenbank gespeicherten Informationen können weitere Dokumente wie z. B. Fotografien, Sequenzierungsrohdaten oder Auswertungsdateien in einem einer bestimmten Probe zugeordneten Ordner hinterlegt werden. Zum Abschluss des Projekts waren bereits 61 Proben verschiedenster Dorschartiger (Gadiformes), Plattfische (Pleuronectiformes), Lachsartiger (Scombriformes) und Barschartiger (Perciformes) eingegeben. Insgesamt wurden für diese Proben 81 DNA-Sequenzen der genetischen Marker cytb, cox1, 16S rDNA sowie myh6 ermittelt und in der Datenbank hinterlegt. Durch die Organisation der Daten von authentischen Proben kann die Datenbank für die Bereitstellung authentischen Probenmaterials, z. B. für die Entwicklung von Methoden zur Authentifizierung von Fischereierzeugnissen, verwendet werden. Die Nutzung und Verwaltung der Datenbank liegt in den Aufgabenbereichen der Arbeitsgruppen Ute Schröder (MF) und Kristina Kappel (NRZ-Authent).

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