Krebstiere eindeutig bestimmen

Garnelen, Langusten, Hummer

Krebstiere umfassen mehr als 50.000 Arten. Dazu zählen die Zehnfußkrebse (Decapoda), die mit ca. 15.000 Arten eine große Vielfalt an verschiedenen Spezies aufweisen. Garnelen, Krebse, Hummer und Langusten sind unter anderem in dieser Gruppe enthalten und stellen eine begehrte Nahrungsquelle dar. Der Trend zu einer gesunden sowie zugleich abwechslungs- und genussreichen Ernährung führt zu einem vermehrten Interesse an hochwertigen Fischereierzeugnissen. Der Nährwert von Krebstieren zeichnet sich durch einen hohen Proteingehalt in Kombination mit geringen Fett- und Kohlenhydratanteilen aus. Sie sind günstig für die menschliche Ernährung und Gesundheit. Gemäß der Verordnung (EU) Nr. 1169/2011 (Lebensmittelinformationsverordnung) werden die Krebstiere aber auch als kennzeichnungspflichtige Allergene eingestuft.  
Die eindeutige, analytische Bestimmung der Krebstierspezies ist wichtig, um die Auflagen bezüglich der Kennzeichnungspflicht und der Rückverfolgbarkeit erfüllen zu können. Es steht dabei der Schutz des Verbrauchers vor ökonomischem Schaden und vor einer gesundheitlichen Beeinträchtigung im Vordergrund. Durch das vielfältige Angebot an Nahrungsmitteln und die voranschreitende Globalisierung des Handels, ist das Risiko für Verfälschungen innerhalb der Lebensmittelkette gestiegen. Hochwertige Lebensmittel wie z.B. wildgefangene Garnelen können durch preisgünstigere Garnelen einer anderen Art ersetzt werden. Bei Wildfanggarnelen können beispielweise auch Mischungen von verschiedenen Spezies mit unterschiedlicher Qualität, die dennoch im Lebensmittel als eine Art gekennzeichnet werden, in den Handel kommen. Der Verbraucher erhält somit nicht die erwartete Qualität und ein ressourcenschonendes Bestandsmanagement in den jeweiligen Produktionsländern ist unter diesen Bedingungen ebenfalls nicht möglich. Die morphologische Bestimmung zur Speziesidentifizierung von Krebstieren ist aufgrund der phänotypischen Ähnlichkeiten zum Teil schwierig. Darüber hinaus werden während des Herstellungsprozesses von Krebstiererzeugnissen meist die charakteristischen Merkmale wie das Außenskelett (Carapax), teilweise auch die Fühler und Krebsscheren entfernt. Um dennoch eine Überprüfung der Kennzeichnung durchführen zu können, sind zuverlässige Untersuchungsmethoden zur Tierartendifferenzierung unerlässlich.

In dem Forschungsprojekt „KrustInUVa“ werden innovative Methoden entwickelt, welche die Produktion von für den menschlichen Verzehr sichere und qualitativ hochwertige Krebstiere sowie ein ressourcenschonendes Bestandmanagement gewährleisten sollen. Das Vorhaben wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) in Verbindung mit der Projektträgerschaft der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) im Rahmen des Programms zur Innovationsförderung gefördert. Ein Ziel dieses Projekts ist es, die gegenwärtige Situation von lückenhaften DNA-Sequenzeinträgen von Krebstieren in öffentlichen Datenbanken durch die Sammlung von authentischem Referenzmaterial zu verbessern. In den neun Arbeitspaketen des Projekts werden in einem Zeitraum von 2018 bis -2021 mit unterschiedlichen analytischen Methoden verschiedene Ansätze zur Differenzierung von Krebstierarten entwickelt und bezüglich ihrer Anwendbarkeit verglichen. Neben dem Max Rubner-Institut (MRI) beteiligen sich an diesem Projekt mit dem Privatlabor Intertek Food Services GmbH aus Bremen und der Forschungseinrichtung des Thünen-Instituts (TI) aus Bremerhaven zwei weitere Partner. Das Thünen-Institut, das insbesondere über eine morphologische Expertise verfügt, übernimmt dabei zum großen Anteil die Probenbeschaffung und die taxonomische Einordnung der Referenzproben. Das Handelslabor Intertek entwickelt eine proteinbasierte Screening-Methode als Fingerprint-Verfahren zur Bestimmung der Krebstierspezies mithilfe von MALDI-ToF.

Im Max Rubner-Institut werden in Hamburg und Kiel unter der Projektleitung von Lebensmittelchemikerin Ute Schröder verschiedene DNA- und proteinbasierte Methoden zur Beantwortung der unterschiedlichen Fragestellungen entwickelt. Moderne Verfahren wie die real-time PCR und Next-Generation Sequencing (NGS) werden im Rahmen der DNA-Analyse von Christian Brenn, die proteomischen Methoden mittels LC-MSn von Tim Roggensack etabliert. Mit der LC-MS-Methodik sollen speziesspezifische Peptidmarker gefunden werden, die einerseits die Differenzierung von unterschiedlichen Arten und andererseits einen sensitiven Nachweis von potenziell allergenen Proteinen zulassen. Krebstier- und Schalentierallergien sind die meist verbreiteten Lebensmittelallergien. Sie betreffen nach Schätzungen 0,5-2,5 Prozent der Bevölkerung und gelten als eine der gefährlichsten Allergieausprägungen. Dementsprechend ist die Erforschung solcher Allergene von hoher klinischer Relevanz.

Nach dem Projektende sollen die entwickelten Methoden mithilfe von Ringversuchen validiert  und den Kontrolllaboren zur Verfügung gestellt werden. Ist dieses Ziel erreicht, so können diese Anwendungen zum allgemeinen Verbraucherschutz beitragen.