Forschungsprojekt: Molekularbiologische Identifizierung von Schimmelpilzen in Lebensmitteln
Pilze spielen in Lebensmitteln sowohl als Starterkulturen als auch als Verderber eine große Rolle. Besonders für Menschen mit einem geschwächten Immunsystem stellen Schimmelpilze und die von manchen Arten gebildeten, äußerst stabilen Mykotoxine ein großes Gesundheitsrisiko dar. Erkrankungen durch Schimmelpilze lassen sich in drei Bereiche gliedern: opportunistische Infektionen, Allergien und toxische Erkrankungen. Unter den Allergien führt die Inhalation von Schimmelpilzsporen am häufigsten zu einer allergischen Rhinitis (Heuschnupfen) und allergischem Asthma. Derzeit sind circa 100 Pilzarten als Auslöser von Allergien bekannt.
Andererseits werden bestimmte Pilze in der Käseherstellung (zum Beispiel Camembert oder Roquefort) gezielt als Starterkulturen eingesetzt. In der gleichen Gattung oder Spezies findet man sowohl Toxin-bildende als auch ungefährliche Vertreter, die kulturell oft nicht zu unterscheiden sind. Für den vorbeugenden Verbraucherschutz und die rechtliche Beurteilung von Lebensmitteln ist es aber wichtig, potentiell Toxin-bildende Pilze schnell und zuverlässig zu erkennen und Starterkulturen eindeutig identifizieren zu können.
Für die molekulare Art-Diagnose von Bakterien, Pilzen, Pflanzen und Tieren wird häufig ihre rDNA (ribosomale DNA) untersucht. Die rDNA besteht aus konservativen Abschnitten (Genen), die den Aufbau der Ribosomen in den Zellen der Organismen kodieren. Die Gene werden durch variable Zwischenabschnitte (Spacer) unterbrochen, die nicht kodieren, aber dennoch bei jeder Zellkern-Teilung weitergegeben werden. Durch Mutationen im Laufe der Stammesentwicklung der Organismen hat sich besonders der ITS (Internal transcribed spacer) zu einem artspezifischen Merkmal entwickelt und wird seit einigen Jahren häufig auch zur Pilzdiagnostik verwendet. Dabei wird die ITS Region durch eine PCR amplifiziert und gelelektrophoretisch nachgewiesen. Anschließend wird eine Sequenzierung zur Identifizierung von Pilzen durchgeführt. Die Auswertung der DNA -Sequenzen erfolgt über Datenbankrecherche.
Moderne, auf molekularbiologischen Methoden basierende Verfahren sind inzwischen aus der Routinediagnostik von viralen und bakteriellen Krankheitserregern nicht mehr wegzudenken. In diesem Projekt werden nun zum einen auch molekularbiologische Nachweisverfahren (PCR und Real-Time PCR) für die wichtigsten Toxin-bildenden Schimmelpilze in Lebensmitteln, wie zum anderen generell sequenzbasierte Methoden (ITS-Region) zur schnellen Identifizierung von Pilzen und Hefen etabliert. Diese werden dann der internen Routineanalytik zur Verfügung gestellt und gegebenenfalls auch auf andere Bereiche ausgeweitet (zum Beispiel im Humanbereich, Umweltschimmel).
Laufzeit: 2007-2009