Lebensmittelallergien sind laut der Weltgesundheitsbehörde (WHO) das viertwichtigste Gesundheitsproblem in der Bevölkerung. Da für Lebensmittelallergiker eine strikte Vermeidung der Aufnahme der Allergene die einzige Chance ist, allergische Reaktionen zu verhindern, benötigt man empfindliche und zuverlässige Analysenmethoden, welche die Detektion von Allergenen in Lebensmitteln ermöglichen.
In der vorliegenden Doktorarbeit wurden drei Analysenmethoden zum Nachweis von allergenen Lebensmitteln entwickelt: ein indirekter kompetitiver Enzymimmunoassay (ELISA) und ein Quartz Crystal Microbalance (QCM) Immunsensor zur Bestimmung von Sesam und eine real-time PCR Methode zum Nachweis von Mohn in Lebensmitteln.
Der ELISA zeigte keine Kreuzreaktivität mit 12 von 13 getesteten Lebensmitteln bzw. Lebensmittelinhaltsstoffen, nur für Schokolade wurde eine Kreuzreaktivität von 0,7% ermittelt. Die Wiederfindung für Sesamprotein in Lebensmitteln lag zwischen 85 und 126%, nur in Mehrkornknäckebrot wurde eine höhere (117-160%) und in Vollkornbrot eine niedrigere Wiederfindung (70-85%) erhalten. In Knäckebrot, Crackers und Knabbergebäck betrug die Nachweisgrenze (LOD) 5 µg Sesamprotein / g Lebensmittel, in frischem Brot und Semmeln 11 µg Sesamprotein /g Lebensmittel.
Von vierzehn Lebensmitteln bzw. Lebensmittelzutaten zeigte keine(s) eine Kreuzreaktivität im Immunsensor. Die Nachweisgrenze des Sensors betrug 35 µg Sesamprotein / g Lebensmittel Vollkornbrot. Der Sensor zeigte eine hohe Interday- und Batch-zu-Batch Reproduzierbarkeit. Durch Regeneration der Antikörper nach der Dissoziation des Antigen-Antikörper-Komplexes konnte der Sensor mindestens zehn bis zwölf mal verwendet werden.
Die real-time PCR Methode war spezifisch für Mohn und zeigt keine Kreuzreaktivität mit 28 Lebensmitteln bzw. Lebensmittelzutaten. Die Amplifikationseffizienz der Methode betrug 79.9% in Knäckebrot und 96.2% in Grissini.
Die drei im Rahmen der Dissertation entwickelten Analysenmethoden sind geeignet, um Spuren von Allergenen in komplexen und stark verarbeiteten Lebensmitteln nachzuweisen.Food allergy is considered the fourth most important public health problem by the WHO. Since strict avoidance of the allergenic food is the only therapy for allergic patients it is important to develop sensitive analytical methods for the detection of allergens in food.
In the present thesis, three analytical methods were developed: an indirect competitive enzyme linked-immunosorbent assay (ELISA) and a quartz crystal microbalance immuno sensor for the detection of traces of sesame as well as a real-time polymerase chain reaction (PCR) method for the detection of poppy in food.
The ELISA did not show any cross reactivity with twelve of thirteen food ingredients tested (including several nuts and seeds), for chocolate a low cross reactivity of 0.7% was observed. Recovery of sesame protein in food samples ranged from 85%-126%, with the exception of multi grain crisp toast, yielding higher recoveries (117%-160%), and whole grain bread, yielding lower recoveries (70%-85%). For crisp bread, cracker and snacks the limit of detection (LOD) was 5 µg sesame protein/g food, in fresh breads and rolls the LOD was 11 µg sesame protein/g food.
The immuno sensor did not show any cross reactivity with fourteen food ingredients tested. The LOD was found to be 35 µg of sesame protein per gram food in whole grain bread. The sensor showed a high interday repeatability and high batch to batch reproducibility and could be reused at least ten to twelve times after regenerating the antibodies.
The real-time PCR method was specific for poppy and did not show any cross reactivity with the twenty eight food ingredients tested. The amplification efficiency of the method was found to be 79.9% in crisp toast and 96.2% in grissini.
All three methods developed are applicable to detect traces of allergens in complex and highly processed foods
