Sicherere Milch dank innovativer Nachweismethoden
Da Rohmilch weltweit eines der am häufigsten konsumierten Lebensmittel ist, bildet die Untersuchung von Rohmilch einen wesentlichen Bestandteil der Verbrauchersicherheit. Zu den Verunreinigungen in der Milch können Bakterien und Antibiotika sowie weitere Chemikalien wie zum Beispiel Pestizide gehören. Aus diesem Grund werden im Milchsektor erhebliche Ressourcen für die Qualitätskontrolle aufgewendet. „Die frühzeitige Erkennung von Risikofaktoren ist überaus wichtig, um den Ausbruch lebensmittelbedingter Krankheiten möglichst zu verhindern“, sagt Zsofia Keresztes, stellvertretende Projektkoordinatorin von SAFEMILK(öffnet in neuem Fenster) vom Forschungszentrum für Naturwissenschaften HUN-REN(öffnet in neuem Fenster) in Ungarn. „Bei der Entwicklung globaler Lebensmittelversorgungsketten ist es sehr wichtig, Rückverfolgbarkeit und Transparenz zu gewährleisten. Das bildet einen entscheidenden Beitrag zur öffentlichen Gesundheit.“
Personalaustausch und modernste Anlagen
Um diesem Bedarf gerecht zu werden, hat sich das Team des EU-finanzierten und von POWERTEC(öffnet in neuem Fenster) in der Slowakei koordinierten Projekts SAFEMILK zum Ziel gesetzt, neuartige Biosensortechnologien zur effizienten und kostengünstigen Bewertung der Milchsicherheit zu entwickeln. Bei den Lösungen stand der schnelle und empfindliche Nachweis bakterieller Krankheitserreger und Antibiotika im Mittelpunkt, die in Milch vorkommen und eine potenzielle Gefahr für die Gesundheit darstellen können. Das Projekt, das innerhalb der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen(öffnet in neuem Fenster) unterstützt wurde, vereinte acht akademische und forschende Einrichtungen, zwei KMU und eine Regierungsbehörde. Ein wesentliches Element von SAFEMILK bestand in der Ausbildung von Nachwuchsforschenden, wobei auch Personalaustausch zwischen den beteiligten Institutionen betrieben wurde. „Wir konnten auf unterstützende Labore in Kanada und den USA zählen“, berichtet Keresztes. „Unsere Doktorandinnen und Doktoranden bekamen dadurch die Möglichkeit, an unterschiedlichen Institutionen zu arbeiten und Zugang zu weiteren Anlagen zu erhalten. Ein zentrales Ziel bestand dabei darin, den Nachwuchsforschenden interdisziplinäre Erfahrungen zu verschaffen. Auch für Beteiligte mit umfangreichem Forschungshintergrund war die interdisziplinäre Dimension wichtig, da aus ihr neue Erkenntnisse erwuchsen und die Innovation gefördert wurde.“
Schnellnachweis für bakterielle Krankheitserreger
Die Forschenden untersuchten akustische sowie elektrochemische und optische Verfahren, um wirksame Bewertungen der Milchsicherheit vorzunehmen. Es kamen nanogefertigte(öffnet in neuem Fenster) Oberflächen zum Einsatz, um hochempfindliche Sensoren zu entwickeln, mit denen bestimmte lebensmittelbedingte Krankheitserreger und Antibiotika nachweisbar sind. Zudem wurden technisch veränderte DNS-Aptamere, d. h. einzelsträngige, spezifisch an Zielmoleküle bindende DNS-Moleküle, entwickelt und erprobt. Nachwuchsforschende erhielten die Möglichkeit, sich in der chemischen Modifikation und molekularen Entwicklung von Aptameren weiterbilden zu lassen. „Wir erkannten den Einsatz von Aptameren als eine gute Möglichkeit, präzise Sensoren kostengünstig herzustellen“, berichtet Keresztes. „Diese werden chemisch synthetisiert und können in großen Mengen produziert werden.“
Patentierung, Wissenstransfer und Sensortechnologie
Das wichtigste Ergebnis all dieser Arbeiten bestand in der Entwicklung eines optimierten, komplexen Assays zur effizienten Bewertung von Milch. Nun besteht die Hoffnung, dass verschiedene Elemente des Assays mit dem Ziel weiterentwickelt werden, sie zu guter Letzt von den industriellen Projektteilnehmern kommerzialisieren zu lassen. Das Projekt gestaltete sich zudem sehr zukunftsorientiert. Ein wichtiger Schwerpunkt des Projekts lag auf dem Technologietransfer, um sicherzustellen, dass die im Rahmen von SAFEMILK erforschten Innovationen verfeinert werden und ihren Weg zum Endverbrauch finden. Im Zuge des Projekts wurden außerdem zahlreiche Weiterbildungen(öffnet in neuem Fenster) und Workshops mit dem Ziel organisiert, die nächste Forschungsgeneration mit jenen Kompetenzen und Kenntnissen auszustatten, die zur weiteren Verbesserung der Milchsicherheit benötigt werden. Themen waren unter anderem die Anwendung elektrochemischer, optischer und akustischer Nachweisverfahren sowie Patentierung, Wissenstransfer und Sensortechnologie. „Die Arbeit innerhalb des Projekts bot einen umfassenden Überblick über Biosensoranwendungen in der Milchindustrie und ergab, dass wir diese Werkzeuge für die Lebensmittelumgebung optimieren können“, bekräftigt Keresztes.
