O.Univ.Prof. Dr.
Werner Pfannhauser
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FFE 539/02/SME 53

 

"Miss Piggy" spürt Tierarzneimittel in Lebensmitteln auf

Um die Qualität und Unbedenklichkeit von Fleisch- und Molkereierzeugnissen zu gewährleisten, ist ein neues und äußerst schnelles Biosensor-System zur Rückstandserfassung von Tierarzneimitteln in Lebensmitteln tierischer Herkunft entwickelt worden. Der Prototyp wurde auf den Namen "Miss Piggy" getauft und das System wird bereits industriell produziert.
Das Erkennungssystem beruht auf einer immunologischen Methode und dem sogenannten Oberflächenplasmonen-Resonanzeffekt (engl. Surface Plasmon Resonance SPR). Der SPR-Sensor misst Änderungen der Massenkonzentration, die immer dann entstehen, wenn Moleküle Bindungen an der Sensoroberfläche eingehen. Kleine Moleküle, wie sie in den meisten Arzneien vorkommen, werden indirekt gemessen, indem man den Proben Antikörper beifügt, und sie dann Antigenen an der Sensoroberfläche aussetzt.
Der Biosensor reagiert unmittelbar in Echtzeit, und spürt bis zu 8 verschiedene Tierarzneimittel gleichzeitig auf. Darüber hinaus kann das Sensorsystem in Industriebetrieben wie beispielsweise Schlachthöfen und Molkereien eingesetzt werden. Sein Durchsatz liegt bei bis zu 600 Proben täglich. In allen EU-Ländern sind Qualitätskontrollen durch staatliche Behörden Pflicht, und auch die Betreiber der Industrieunternehmen führen selbst eigene Qualitätskontrollen durch. Damit soll sichergestellt werden, dass Lebensmittel tierischer Herkunft frei von potentiell gefährlichen Rückständen und Kontaminanten sind. Tierarzneimittel werden sowohl therapeutisch als auch zur Prophylaxe eingesetzt und daher besteht immer ein Risiko, dass deren Rückstände das Lebensmittel kontaminieren.
Obwohl es bereits viele Analysemethoden zur Ermittlung von Rückständen gibt, existierte bislang noch kein Verfahren, das eine schnelle, zuverlässige und im Idealfall auch automatische Untersuchung gewährleistet und dabei gleichzeitig noch viele unterschiedliche Stoffe erkennt. In fast allen Ländern basieren die Untersuchungen auf Antibiotika, wie sie in Schlachtbetrieben und Molkereien durchgeführt werden, immer noch auf mikrobiologischen Methoden, die lange Inkubationszeiten erfordern und nicht empfindlich genug auf die gesuchten Stoffe ansprechen.
Aus diesem Grund wurden sehr viele unterschiedliche immunologische Tests entwickelt. Diese reagieren für gewöhnlich zwar sehr gut auf die gesuchten Stoffe, aber lassen sich schlecht reproduzieren und sehr schwer automatisieren. Techniken, die mit Dipstick-Tests arbeiten, brauchen zwar wenige Gerätschaften und sind schnell, aber die geforderte Empfindlichkeit ist nicht ausreichend.

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