Wild auf Wild? Einsatz analytischer Methoden zur Unterscheidung zwischen Haus- und Wildschweinfleisch
Für viele Verbraucherinnen und Verbraucher, die auf ihre Ernährung achten, sind bestimmte Qualitätsmerkmale in Lebensmitteln von großer Bedeutung. Ein Produkt, das aufgrund dessen in den Fokus rückt, ist das Fleisch von Wildschweinen (Sus scrofa). Dieses Fleisch gilt als delikat und vergleichsweise gesund, da es reich an wertvollen Mineralstoffen und Spurenelementen wie Magnesium, Eisen, Phosphor und Zink ist und zudem weniger Fett enthält als das Fleisch von Hausschweinen (Sus scrofa domesticus) (Sales & Kotrba 2013). Daher sind viele in der Regel bereit, für Wildschweinfleisch einen höheren Preis zu zahlen. Dieser finanzielle Anreiz kann allerdings auch dazu verführen, Wildschweinfleisch durch günstigeres Schweinefleisch zu ersetzen und entsprechend falsch zu kennzeichnen.
Zur Aufdeckung von Lebensmittelbetrug haben sich die NMR-Spektroskopie (Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy) und MALDI-ToF-MS (Matrix Assisted Laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) Desorption Ionization Time-of-Flight Mass Spectrometry) als effektive Analysemethode herausgestellt, insbesondere in Kombination mit den nicht zielgerichteten Ansätzen wie Metabolomics und Proteomics.
In diesem Zusammenhang wurden das Fleisch von Wild- und Hausschweinen sowie verarbeitete Produkte aus dem Fleisch dieser Tierarten untersucht. Die Proben wurden nach der Gefriertrocknung mit verschiedenen Lösungsmitteln extrahiert und anschließend mit einem NMR-Spektrometer der HU Berlin (wässrige und organische Phasen; 72 Proben) und einem hauseigenen MALDI-ToF-Massenspektrometer (122 Proben) analysiert. Schon auf den ersten Blick sind Unterschiede zwischen Haus- und Wildschweinfleisch erkennbar.
Für viele Verbraucherinnen und Verbraucher, die auf ihre Ernährung achten, sind bestimmte Qualitätsmerkmale in Lebensmitteln von großer Bedeutung. Ein Produkt, das aufgrund dessen in den Fokus rückt, ist das Fleisch von Wildschweinen (Sus scrofa). Dieses Fleisch gilt als delikat und vergleichsweise gesund, da es reich an wertvollen Mineralstoffen und Spurenelementen wie Magnesium, Eisen, Phosphor und Zink ist und zudem weniger Fett enthält als das Fleisch von Hausschweinen (Sus scrofa domesticus) (Sales & Kotrba 2013). Daher sind viele in der Regel bereit, für Wildschweinfleisch einen höheren Preis zu zahlen. Dieser finanzielle Anreiz kann allerdings auch dazu verführen, Wildschweinfleisch durch günstigeres Schweinefleisch zu ersetzen und entsprechend falsch zu kennzeichnen.
Zur Aufdeckung von Lebensmittelbetrug haben sich die NMR-Spektroskopie (Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy) und MALDI-ToF-MS (Matrix Assisted Laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) Desorption Ionization Time-of-Flight Mass Spectrometry) als effektive Analysemethode herausgestellt, insbesondere in Kombination mit den nicht zielgerichteten Ansätzen wie Metabolomics und Proteomics.
In diesem Zusammenhang wurden das Fleisch von Wild- und Hausschweinen sowie verarbeitete Produkte aus dem Fleisch dieser Tierarten untersucht. Die Proben wurden nach der Gefriertrocknung mit verschiedenen Lösungsmitteln extrahiert und anschließend mit einem NMR-Spektrometer der HU Berlin (wässrige und organische Phasen; 72 Proben) und einem hauseigenen MALDI-ToF-Massenspektrometer (122 Proben) analysiert. Schon auf den ersten Blick sind Unterschiede zwischen Haus- und Wildschweinfleisch erkennbar.
Multivariate Datenanalysetechniken (Principal Component Analysis (PCA) und Orthogonal Partial Least Squares Discriminant Analysis (OPLS-DA)) wurden genutzt, um das Profil von Haus- und Wildschweinfleisch detaillierter zu untersuchen. Die Modelle zeigen deutlich, dass diverse Signale zur Unterscheidung der beiden Fleischsorten unabhängig vom Analyseansatz beitragen.
Multivariate Datenanalysetechniken (Principal Component Analysis (PCA) und Orthogonal Partial Least Squares Discriminant Analysis (OPLS-DA)) wurden genutzt, um das Profil von Haus- und Wildschweinfleisch detaillierter zu untersuchen. Die Modelle zeigen deutlich, dass diverse Signale zur Unterscheidung der beiden Fleischsorten unabhängig vom Analyseansatz beitragen.
In der organischen Phase konnten vergleichsweise hohe Intensitäten an Omega-3- und mehrfach ungesättigten Fettsäuren im Wildschweinfleisch nachgewiesen werden, was sich durch die Futterquellen der Tiere erklären lässt. Sie ernähren sich unter anderem von Gras und Blättern, die einen hohen Gehalt an α-Linolensäure aufweisen. Darüber hinaus werden sie oft von Jägerinnen und Jägern mit Mais angefüttert, was den höheren Anteil von Linolsäure erklären könnte. Im Gegensatz dazu zeigt das Fleisch der Hausschweine höhere Gehalte an Triglyceriden.
In der wässrigen Phase konnte festgestellt werden, dass Hausschweinefleisch höhere Konzentrationen bestimmter Metaboliten wie Kreatin und Laktat aufweist, während das Fleisch von Wildschweinen höhere Konzentrationen bestimmter Aminosäuren wie Glutamin und Alanin zeigt. Darüber hinaus wurden Fumar- und Äpfelsäure als charakteristische Marker für Wildschweinfleisch identifiziert, da sie im Fleisch der Hausschweine nicht detektierbar waren.
Die Anwendung der MALDI-ToF-MS-Methode erlaubte es ebenfalls, zwischen Fleisch von Wild- und Hausschweinen zu unterscheiden. Die verarbeiteten Produkte unterschieden sich von den reinen Fleischproben, was durch die Fermentation und Reifung und somit verbundene Veränderung der Metaboliten- und Proteinstruktur erklärt werden kann. Leider konnte bisher noch nicht sicher zwischen den verarbeiteten Wild- und Hausschweinprodukten (wie Wild- versus Hausschweinsalami) unterschieden werden, und daher besteht noch keine Möglichkeit, Fälschungen nachzuweisen. Eine Methode diesbezüglich ist allerdings in Planung.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass dieser non-target NMR- und MALDI-ToF-MS-Ansatz einen Beitrag zur Differenzierung von Haus- und Wildschweinfleisch leisten kann. Allerdings ist es leider derzeit noch nicht möglich, verarbeitete Fleischproben sicher voneinander zu unterscheiden.
In der organischen Phase konnten vergleichsweise hohe Intensitäten an Omega-3- und mehrfach ungesättigten Fettsäuren im Wildschweinfleisch nachgewiesen werden, was sich durch die Futterquellen der Tiere erklären lässt. Sie ernähren sich unter anderem von Gras und Blättern, die einen hohen Gehalt an α-Linolensäure aufweisen. Darüber hinaus werden sie oft von Jägerinnen und Jägern mit Mais angefüttert, was den höheren Anteil von Linolsäure erklären könnte. Im Gegensatz dazu zeigt das Fleisch der Hausschweine höhere Gehalte an Triglyceriden.
In der wässrigen Phase konnte festgestellt werden, dass Hausschweinefleisch höhere Konzentrationen bestimmter Metaboliten wie Kreatin und Laktat aufweist, während das Fleisch von Wildschweinen höhere Konzentrationen bestimmter Aminosäuren wie Glutamin und Alanin zeigt. Darüber hinaus wurden Fumar- und Äpfelsäure als charakteristische Marker für Wildschweinfleisch identifiziert, da sie im Fleisch der Hausschweine nicht detektierbar waren.
Die Anwendung der MALDI-ToF-MS-Methode erlaubte es ebenfalls, zwischen Fleisch von Wild- und Hausschweinen zu unterscheiden. Die verarbeiteten Produkte unterschieden sich von den reinen Fleischproben, was durch die Fermentation und Reifung und somit verbundene Veränderung der Metaboliten- und Proteinstruktur erklärt werden kann. Leider konnte bisher noch nicht sicher zwischen den verarbeiteten Wild- und Hausschweinprodukten (wie Wild- versus Hausschweinsalami) unterschieden werden, und daher besteht noch keine Möglichkeit, Fälschungen nachzuweisen. Eine Methode diesbezüglich ist allerdings in Planung.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass dieser non-target NMR- und MALDI-ToF-MS-Ansatz einen Beitrag zur Differenzierung von Haus- und Wildschweinfleisch leisten kann. Allerdings ist es leider derzeit noch nicht möglich, verarbeitete Fleischproben sicher voneinander zu unterscheiden.
Literatur
Literatur
Sales J., Kotrba R. (2013): Meat from wild boar (Sus scrofa L.): A review. Meat Science, vol. 94, no. 2, pp. 187-201, 2013.
Sales J., Kotrba R. (2013): Meat from wild boar (Sus scrofa L.): A review. Meat Science, vol. 94, no. 2, pp. 187-201, 2013.