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Das Metabolom von Lebensmitteln: Etablierung von Methoden und Charakterisierung von pflanzlichen Lebensmitteln
Projekt
Förderkennzeichen: MRI-OG-08-54401Metabolomics1
Laufzeit: 01.01.2014
- 31.12.2017
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Lebensmittel enthalten eine komplexe Mischung aus vielen verschiedenen Substanzen, die in ihrer Gesamtheit das Metabolitenprofil bilden. Die Zusammensetzung des Metabolitenprofils kann vielfältige Auswirkungen haben, z. B. hinsichtlich der Lagerungsstabilität, der Verarbeitung, der Resistenz gegenüber Schadorganismn oder auch in Bezug auf den ernährungsphysiologischen Wert oder die Sicherheit der Verbraucher. Möglichst vollständige Informationen über die Zusammensetzung der Lebensmittel sind also in mehrfacher Hinsicht von großer Bedeutung. Nur mithilfe von ungerichteten Analysenverfahren kann das Metabolitenprofil von Lebensmitteln effizient und weitge-hend unvoreingenommen, d. h. mit breitem Blickwinkel untersucht werden. Hierzu besonders geeignet ist die um-fassende zweidimensionale Gaschromatografie/Massen-spektrometrie (GC×GC-MS), da sie sich durch eine hohe Trennleistung und Nachweisempfindlichkeit auszeichnet. Dieses Messverfahren sowie ein automatisierter Workflow zur Verarbeitung der umfangreichen Messdaten wurden in den vergangenen Jahren am MRI Karlsruhe erfolgreich etabliert und ist sowohl für die Analyse humaner und pflanzlicher Proben geeignet [1-4]. Im Rahmen dieses Forschungsprogramms ist nun die Weiterentwicklung und Optimierung der GC×GC-MS- Plattform vorgesehen. Zum einen ist eine Anpassung der Methode für bisher nicht untersuchte Lebensmittel sowie eine Erarbeitung von Lebensmittel-spezifischen Probennahme- und Probenvorbereitungsverfahren erforderlich. Weiterhin sollen die Profilingmethode auf leichtflüchtige Verbindungen ausgeweitet und weitere, gerichteten Methoden zur selektiven Analyse bestimmter Stoffklassen entwickelt werden. Die optimierte Plattform soll schließlich zur umfassenden Charakterisierung der Metabolitenprofile wichtiger Lebensmittel eingesetzt und dabei produktbezogene Fragestellungen bezüglich der Sicherheit und Qualität dieser Lebensmittel behandelt werden. Weiterhin sollen auch die Auswirkungen des Verzehrs bestimmter Lebensmittel auf dem menschlichen Stoffwechsel analysiert werden. Um die analytische Abdeckung des Metabolitenprofils weiter zu steigern, wird zudem die Einbindung weiterer Messverfahren wie LC-MS oder NMR in Kooperation mit universitären Partnern angestrebt.
Im Rahmen des KiwiInfo-Projekts wurden reifungsbedingte Veränderungen im Metabolitenprofil von Kiwifrüchten untersucht. Da Zucker in Kiwifrüchten in sehr unterschied-lichen Konzentrationen vorhanden und zudem analytisch schwer trennbar sind, wurden separate Methoden entwickelt, um sowohl die Hauptzucker aus auch die niedrigkonzentrierten, selteneren Zucker zu erfassen. Dadurch wurde eine differenzierte Betrachtung der Konzentrationsveränderungen der Zucker und anderer Verbindungen im Reifungsverlauf der Kiwifrüchte ermöglicht (Daten noch nicht veröffentlicht).
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Ernährungsphysiologie
- Lebensmittelmikrobiologie
Rahmenprogramm
Förderprogramm
Ausführende Einrichtung
MRI - Institut für Sicherheit und Qualität bei Obst und Gemüse (MRI-OG)
