Biotechnologie und Molekulare Genetik
Biotechnologie und Molekulare Genetik
DNA-Chip Technologie für die Analyse von Milch und Milchprodukten
DNA-Chips für die Milch-QualitätskontrolleDas deutsche Lebensmittelrecht schreibt für Milch und Milchprodukte zahlreiche Qualitätskontrollen vor, um die Verbraucher vor Krankheitserregern wie coliformen Bakterien zu schützen. Diese Nachweise benötigen teilweise mehrere Tage und sollen deshalb mit Hilfe sogenannter DNA-Chips beschleunigt und verbessert werden. Ziel ist dabei, potentielle Fehlproduktionen und die damit verbundenen Umweltbelastungen, die bei der Entsorgung der Fehlchargen und der dann erforderlichen speziellen Reinigung der Fermenter entstehen, bereits im Vorfeld des Produktionsprozesses zu erkennen und zu vermeiden.
Was ist ein DNA-Chip und wie funktioniert er?DNA-Chips oder DNA-Microarrays bestehen aus einem festen Träger, zum Beispiel einem Glasobjektträger, auf den in einem regelmäßigen Muster eine Vielzahl einzelsträngiger DNA-Moleküle bekannter Sequenz, sogenannte Sonden, aufgebracht sind. Durch Markierung mit Fluoreszenzfarbstoffen und anschließende Hybridisierung (spezifische Anlagerung basierend auf der korrekten Basenpaarung von Nukleinsäuren) von DNA aus den zu untersuchenden Proben an die Sonden auf der Chip-Oberfläche lassen sich, nach Auswertung des dabei entstehenden Signals mit einem Fluoreszenzscanner, Aussagen darüber treffen, ob die einzusetzende Starterkultur mit der jeweiligen Rohmilch-Charge zu einem qualitätsgerechten Produkt führen wird oder nicht. Ein DNA-Chip ist damit ein molekularbiologisches Messinstrument, das gewissermaßen eine Symbiose aus Computer- und Biotechnologie dargestellt.
Projektziel:Entwicklung eines DNA-Microarrays für die Qualitätskontrolle von Milch und Milchprodukten Was gilt es im Zuge der Qualitätskontrollen mit einem "Milch-Chip" zu überwachen? Neben den für Fermentation wichtigen Bakterien der Gattung Lactococcus sind dies vor allem humanpathogene Organismen, wie Salmonellen, Listerien oder auch Eschrichia coli und Pseudomonas aeruginosa. Da die Hauptursache für Fehlfermentierung Starterkultur-lysierende Phagen bzw. mangelnde Phagenabwehr der Starterbakterien sind, wurden auch Sonden für die wichtigsten Phagenspezies-Gene in den Testumfang des DNA-Array aufgenommen. Mit einer derartigen "In-Prozess"-Kontrolle, die mit der bisher verfügbaren, langwierigen mikrobiologischen Analytik nicht möglich ist, kann die Sicherheit der Fermentierung verbessert und die Abwesenheit unerwünschter Keime in der Milch und in den Milchprodukten binnen weniger Stunden überprüft werden. Auf Basis der DNA-Chip-Technologie wird hier ein schnelles, produktionsintegriertes und kostengünstig Analysesystem aufgebaut, das die bislang in der Lebensmittelindustrie eingesetzten, gesetzlich vorgeschriebenen Nachweis-Verfahren ergänzen und mittelfristig ersetzten sollen. ProjektdurchführungProf. Dr. Dietmar Blohm Telefon 0421/218-4911 KoorperationspartnerMilchhof Magdeburg GmbH, Magdeburg PicoRapid Technologie GmbH, Bremen Vermicon AG, München
|
Mehr Informationen
|
