Vergleich zweier Schnelltests zur quantitativen Deoxynivalenol- Bestimmung

Vergleich zwei neuer Schnellsysteme zur quantitativen Bestimmung von Deoxynivalenol
Die EU-Verordnung 1881/2006 (mit all ihren Ergänzungen) regelt die Grenzwerte von Kontaminanten, welche in Lebensmitteln vorkommen können. Unerwünschte Stoffe können Stoffwechselprodukte von Pilzen sein. Diese Mykotoxine können auch in Getreide und Getreideprodukten vorkommen. Es gibt Grenzwerte für Mykotoxine, welche dann vor der ersten Verarbeitungsstufe nicht überschritten sein dürfen (die Reinigung gehört nicht zur Verarbeitung). Das Fusarien-Toxin Deoxynivalenol (DON) ist das in Deutschland bekannteste Toxin im Getreide. Bei unverarbeitetem Getreide (z.B. Hafer 1,25 mg/kg) liegen die Höchstmengengehalte höher, als bei verarbeiteten Getreideprodukten (z.B. 0,5 mg/kg bei Frühstückscerealien). Vor allem im Getreidehandel ist eine schnelle Erkenntnis über den DON-Gehalt sehr wichtig, da lange Wartezeiten zu logistischen und monetären Problemen führen. Die Schnellmethoden auf dem Markt zeigen oftmals nur Ja oder Nein an, also ob der Grenzwert überschritten ist oder nicht. Das Max Rubner-Institut in Detmold hat zwei neue Schnellsysteme zur exakten Gehaltsbestimmung getestet. Das erste System (A) wurde auf Basis der Fluoreszenzpolarisation entwickelt, das Zweite System (B) beruht auf der Intensitätsmessung einer Farbreaktion. Laut Hersteller sollen diese Systeme verlässliche und zeitnahe Aussagen über die Don-Gehalte treffen. Das Max Rubner-Institut hat verschiedene Erntemuster von Weizen, Roggen und Mais nach Herstellerangaben auf DON-Gehalte untersucht. Vor der Analyse muss das Getreide bei beiden Verfahren vermahlen und homogenisiert werden.

Durchführung Test A:
5g der homogenisierten und vermahlenen Getreideprobe werden in einen Mixbecher gewogen, dazu gibt man 32g der Extraktionslösung, dann wird beides zusammen im Mixer 1 Minute extrahiert. 0,5ml dieses Extraktes werden über eine Festphasenextraktionssäule mit Hilfe einer Zentrifuge auf gereinigt. 200µl des Extrakts werden in eine Küvette mit Rührer gefüllt und mit 2300µl Reaktionspuffer aufgefüllt. Die gefüllte Küvette wird anschließend in das Polarimeter gestellt und die Messung gestartet. Während der Messung werden je 20µl der Reagenz 1 und der Reagenz 2 dazu pipettiert und die Reaktionen verflogt. Das Ergebnis wird mit Hilfe eines mitgelieferten Anwenderprogramms am Computer ausgewertet und gespeichert.

Durchführung Test B:
1g der zerkleinerten und homogenisierten Probe wird in ein Röhrchen gefüllt und mit 15ml Extraktionspuffer aufgefüllt. Das verschlossene Röhrchen muss anschließende 3 Minuten (per Hand oder Maschine) geschüttelt werden. Der Extrakt wird anschließen 3-5 Minuten stehen gelassen, damit die Partikel sedimentiert werden oder man filtert und zentrifugiert den Extrakt. 100µl der Lösung werden auf das Applikationsfeld des Teststreifens gegeben, dieser Streifen wird nach exakt 5 Minuten in das Lesegerät gelegt und die Messung wird gestartet. Das Gerät wird mit Hilfe einer vorne angebrachten Steuereinheit bedient.  Die Ergebnisse können im Gerät gespeichert werden (bis zu 100 Messungen), auf den Computer übertragen werden per Mini-USB-Anschluss oder mit dem mitgelieferten Drucker ausgedruckt werden.

Tabelle: Eigenschaften der getesteten Schenllsysteme zur quantitativen DON-Bestimmung (lt. Hersteller)

Die Testergebnisse zeigen eine gute Übereinstimmung der Systeme in Bezug auf die etablierte HPLC-Methode. Jedoch gibt es bei beiden Systemen auch Ausreißer, also eine Abweichung von mehr als 25% vom HPLC-Wert.
Das System B ist nach kurzer Einführung von geübtem Personal gut durchführbar. System A hingegen verlangt mehr Erfahrung und Übung. Beide Systeme setzten den gekonnten Umgang mit Pipetten voraus, da sonst die Messergebnisse verfälscht werden. Die Ergebnisse von System A variieren weniger, aber System B scheint bei der Versuchsdurchführung etwas robuster zu sein. Beide Systeme sind in den unteren und höheren Bereichen größere Abweichungen zu erwarten. Aber im für die Lebensmittelherstellung und Getreideannahme wichtigen Bereich von 500 und 1250 µg/kg liefern beide Methoden gute Ergebnisse. Laut Hersteller, können mit beiden Systemen weitere Mykotoxine bestimmt werden. System B ist etwas einfacher in der Durchführung, System A liefert aber bei richtiger Handhabung die weniger variierenden Ergebnisse als System B. Beide Systeme sind gut für die Schnellbestimmung von DON im Getreide geeignet.

Quelle: Mühle + Mischfutter; Heft 15, 11. August 2011 Dr. Christine Schwake-Anduschus & Moritz Zimmer M.Sc.