O.Univ.Prof. Dr.
Werner Pfannhauser
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FFE 620-03-SME 80

 

Sensoren zur Bestimmung von Algentoxinen in Fischen und Meeresfrüchten

Eine europäische Forschergruppe hat Antikörper gegen bestimmte, häufig in Muscheln, Austern und Krabben sowie in Thunfischen vorkommende Gifte entwickelt. Diese Antikörper sind der Schlüssel zur Entwicklung sogenannter 'Rapid Assay'-Sensoren, die insbesondere in der fischverarbeitenden Industrie, einschließlich der Firmen zur Verpackung und Konservierung frisch gefangener Thunfische bzw. der geernteten Meeresfrüchte, aber auch in Fabriken zur Herstellung von Tierfutter, zur Qualitätskontrolle eingesetzt werden könnten.

Für das Vorkommen derartiger Toxine in Meerestieren wird giftstoffhaltiges Phytoplankton (Mikroalgen) verantwortlich gemacht, das im freien Meer bzw. in Seewasserfarmen zeitweilig in großen Mengen auftritt. Weil der Verzehr der auf diese Weise vergifteten Meeresfrüchte eine ernsthafte Gefahr für die menschliche Gesundheit darstellt, sehen die Durchführungsbestimmungen der EU-Kommission (2002/225/EG) zur Richtlinie 91/492/EWG für die fettlöslichen Algentoxine der DSP-Gruppe (Diarrhetic Shellfish Poisoning) und weitere Toxine einen Summengrenzwert von 160 µg Okadainsäure-Äquivalent je kg essbarer Anteile vor. Der Nachweis der Toxine erfolgt nach dieser Vorschrift im Tierversuch an Mäusen und Ratten. Zur Ergänzung der biologischen Nachweismethoden können unter bestimmten Voraussetzungen auch HPLC-Trennverfahren, LCMS (Massenspektrometrie) und ELISA-Test-Kits eingesetzt werden. Um durch laufende Qualitätskontrollen den Frischezustand von Fischen und Meeresfrüchten überprüfen bzw. deren hygienische Sicherheit gewährleisten zu können, werden jedoch wesentlich schnellere und preisgünstigere Methoden benötigt. Neben der Entwicklung von Antikörpern für die genannten Toxine der DSP-Gruppe untersuchten die europäischen Forscher als weitere Algentoxine noch Domoinsäure und Saxitoxin.
Die neukonzipierte Sensortechnologie basiert auf einer Immunreaktion des Toxins mit seinem Antikörper in einer elektrochemischen Zelle, deren Elektroden aus Platin bzw. keramischem Glaskohlenstoff bestehen. Nach Zugabe bestimmter Enzyme wie Meerrettich ('horseradish') Peroxidase (HRP), alkalischer Phosphatase oder Glucose-Oxidase kann man die Enzymaktivität verfolgen, die aufgrund von Bindungseffekten für die jeweils vorliegende Toxinkonzentration charakteristisch ist.
Nach Einschätzung der Projektteilnehmer könnte die Neuerung zum Bau eines elektrochemischen Immunosensors mit verbesserter Empfindlichkeit und Selektivität führen, der, in ein kleines, transportables und preisgünstiges Gerät integriert, sogar Feldmessungen von Meeresfruchttoxinen vor Ort ermöglichen würde.
In einem der beteiligten Forschungslabors wurde zusätzlich eine weitere Messtechnikvariante entwickelt, bei der Okadainsäure mit Hilfe eines Chemilumineszens-Immuno-Sensors analysiert werden konnte, der in einem Fließinjektions-System integriert war.

Project No: FAIR-CT96-1092
Project Co-ordinator: Prof Giuseppe Palleschi
Università degli Studi di Roma "Tor Vergata",
Dipartamento di Scienze e Tecnologie Chimiche
Via della Ricerca Scientifica, 00133 Roma, ITALY.
Tel: +39 (0)6 72594423 - Fax: +39 (0)6 2024342
E-mail: giuseppe.palleschi@uniroma2.it; URL: www2.uniroma2.it

 

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