24.02.13

Lebensmittel

"Pfertig-Gericht" oder doch echtes Rindfleisch?

Der Pferdefleisch-Skandal schockiert die Verbraucher: Die EU fordert nun DNA-Tests für alle Fertigprodukte mit Fleisch. Forscher haben ein Verfahren entwickelt, das 60 Tierarten erkennen kann.

Von Anja Richter

Und plötzlich hat ganz Europa keinen Appetit mehr auf Lasagne: Die Nachricht von Pferdefleisch im Nudelauflauf schockiert Verbraucher und Politik gleichermaßen. Jetzt fordern EU-Kommission und Verbraucherschutz den Einsatz von DNA-Pflichttests für Fertigprodukte mit Fleisch – nicht zuletzt, weil Pferdefleisch inzwischen auch in Rindergulasch, Ravioli und Tortellini nachgewiesen wurde. Doch wie funktionieren die DNA-Tests überhaupt und wie genau sind sie?

Das Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie (IME) in Schmallenberg arbeitet bereits seit 2004 an einem neuartigen Verfahren zur Erkennung des Erbguts – und dieses weist einen großen Vorteil gegenüber den bisher üblichen Tests auf. Denn bislang überprüfen Institute anhand molekularbiologischer Analytik lediglich, ob sich der Verdacht einer Fleischart in Lasagne oder anderen Lebensmitteln bestätigt.

Die Forscher testen das Fleisch also bislang gezielt auf die DNA einer bestimmten Tierart. Das Fraunhofer-Verfahren aber geht einen Schritt weiter.

Test erkennt mehrere Fleischarten in Produkt

"Wir sind mit unserem Test in der Lage, in einem Schritt nicht nur eine Tierart zu identifizieren, sondern erkennen anhand der Ergebnisse auch, ob das untersuchte Lebensmittel noch Fleischarten anderer Spezies enthält", sagt Matthias Kotthoff, Lebensmittelchemiker und Laborleiter der Lebensmittelanalytik am Fraunhofer-IME. Doch bevor die Forscher das Erbgut untersuchen, nehmen sie das Fertigprodukt auseinander.

Die Lasagne-Fleischsauce waschen sie dabei über einem Sieb ab, sodass nur die Fleischstücke zurückbleiben. Diese pürieren die Forscher zu einer Masse, wodurch sie ausschließen, aus Versehen nur eine Fleischsorte zu untersuchen, obwohl sich womöglich mehrere in dem Fertigprodukt befinden.

Anschließend reinigen die Wissenschaftler die DNA der Fleischzellen mit Chemikalien auf. Um ein eindeutiges Ergebnis zu erhalten, reichen ihnen bei diesem Verfahren etwa 100 Milligramm des Fleischs aus.

Untersuchung gleicht Vaterschaftstest

Die Untersuchung der tierischen DNA gleicht der beim Menschen – etwa der Methode, die bei Vaterschaftstests und in der Kriminaltechnik bei der Analyse von Speichelproben eingesetzt wird. Gentechniker überprüfen bei Mensch und Tier das Erbgut, das beim Menschen aus mehr als drei Milliarden Basenpaaren besteht. Bei Tieren schwanken die Zahlen, eine Taufliege hat etwa 0,2 Milliarden Basenpaaren, ein Teichmolch dagegen 25 Milliarden.

Von diesen Paaren kodiert rund ein Prozent für etwa 30.000 Gene, die als Bauplan für Proteine dienen. Eines dieser Proteine ist Cytochrom B, das bei beiden Lebenswesen für den Stoffwechsel entscheidend ist.

Die Gene für dieses Cytochrom vervielfachen die Forscher mit der Polymerase-Kettenreaktion und schauen sie sich genau an.

Denn obwohl Cytochrom B eigentlich bei allen Tierarten so gut wie gleich ist, weisen seine Gene an einigen Stellen minimale Unterschiede auf – die es möglich machen, die Arten auseinanderzuhalten. Das liegt daran, dass das Erbgut aus einzelnen Molekülen besteht, das heißt aus einer langen Kette von vier unterschiedlichen Basenpaaren.

Minimale Unterschiede in DNA zeigen einzelne Arten auf

Diese Kette ist an verschiedenen Schnittstellen trennbar – und diese Abschnitte sind es auch, die die Erbsubstanz einer Kuh von der eines Pferdes unterscheiden. So hat jede Tierart ihr spezifisches DNA-Muster. Einzig bei wenigen Spezies ist die Differenzierung ausgeschlossen. Ein Beispiel: Hausschweine, die der Mensch erst vor maximal 9000 Jahren gezüchtet hat, und Wildschweine haben nach wie vor ein identisches Erbgut.

Nach der Lebensmittelanalyse erkennt Kotthoff das spezifische Muster, "das es uns erlaubt, in einem einzigen Test-Durchgang mehrere verschiedene Tierarten in dem Lebensmittel zu benennen."

Das gilt selbst für Arten, deren DNA sich aufgrund evolutionsbedingter Entwicklung sehr ähnlich ist, etwa bei Pferd und Esel. Die Huftiere haben sich zwar im Laufe der Zeit in zwei Rassen aufgespalten, gehören aber beide der Gattung der Einhufer an.

Verfahren gibt keine Auskunft über Quantität

Der Test des Fraunhofer-Instituts kostet, wie übliche Verfahren, 250 bis 400 Euro und dauert einen Arbeitstag. Wie alt das Fleisch ist, wie viele Jahre es also unter Umständen in einem Lagerhaus verwahrt wurde, ist mit diesem Verfahren aber nicht feststellbar.

Ebenso ließe der Test keine exakte Aussage zur Quantität des Fleischs in Fertiggerichten zu. Bisher, sagt Kotthoff, könnten die Forscher lediglich sagen, ob das Produkt viel oder wenig Fleisch enthält. "Wenn jemand angibt, er habe in der Lasagne 30 Prozent Rind und 70 Prozent Pferd gefunden, würde ich die genauen Werte deswegen nicht ohne Weiteres glauben."

Ein weiterer Grund für seine Zweifel an den genauen Werten sei die Menge an DNA pro Gewichtseinheit Fleisch. Denn Fettgewebe enthält tausend- bis millionenfach mehr DNA als Nervengewebe. Wenn also nur ein Gramm Pferde-Rückenmark mit einem Kilogram Schweinespeck gemischt ist, ergibt ein gewöhnlicher Gentest, dass die Probe mehr Pferd als Schwein enthält.

DNA-Test erkennt bis zu 60 Tierarten

Das von Kotthoff und seinen Kollegen entwickelte Verfahren kommt aber nicht nur der Lebensmittelindustrie, sondern auch dem Grenzschutz zugute. Denn neben Nutztieren erkennt der Test die DNA von bis zu 60 Tierarten: neben Hund und Hase, Reh und Regenbogenforelle auch exotische Spezies wie Krokodil und Kaschmirziege.

Kriminelle Händler, sagt Kotthoff, priesen Pullover aus dem Unterfell der Ziege als hochwertiges Produkt an, dabei verwendeten sie – wie der Test beweist – die wesentlich günstigere Wolle von Schafen. Doch auch mit diesem Schwindel ist jetzt Schluss.