Wie der Schutz vor BSE in Europa künftig gewährleistet werden kann

Neues Nachweisverfahren findet kleinste Spuren verbotener Tierproteine in Futtermitteln

Wegweisende Ergebnisse des NMI-Forschungsprojekts „Animal-ID“ in der Fachzeitschrift „Analytical Chemistry“ veröffentlicht

Taumelnde Kühe, Angst vor Ansteckung beim Konsum von Rindfleisch – die Krise um die Gehirnkrankheit BSE, den sogenannten „Rinderwahn“, hielt um die Jahreswende 2000/2001 ganz Europa in Atem. Die europäische Kommission verbot daraufhin das Verfüttern von Tiermehl aus verarbeiteten Schlachtabfällen an Stalltiere. Damit wurde die Infektion mit den gefährlichen BSE-Erregern erfolgreich unterbunden – es traten kaum noch Fälle von Rinderwahn in Europa auf.
Doch Landwirte müssen bei der Aufzucht von Schlachttieren auf proteinreiches Kraftfutter nicht völlig verzichten: Denn bestimmte tierische Produkte – sogenannte verarbeitete tierische Proteine – dürfen dem Futter nach wie vor beigemischt werden oder wurden wieder zugelassen. So dürfen etwa Kälber bis zum Absetzalter mit Fischmehl gefüttert werden, ebenso ist Fischmehl zur Verfütterung an Schweine oder Hühner zulässig. Generell darf Tiermehl, das von Wiederkäuern stammt, nicht verfüttert werden. Weil die verschiedenen Futterarten aber oft in der gleichen Fabrik hergestellt werden, entsteht ein Risiko für Verunreinigungen — von bewussten illegalen Beimischungen in krimineller Absicht ganz abgesehen. „Es ist also notwendig, Kontrollen durchzuführen“, sagt Biochemiker Dr. Oliver Pötz vom NMI, „die selbst in kleinsten Spuren tierischen Proteins die Tierart erkennen können.“ Auch sollte die Methode beispielsweise Milch von Fleisch oder Blut unterscheiden können, denn Milchprodukte sind selbst im Rinderfutter durchaus erlaubt. Ideal wäre es, wenn man darüber hinaus auch die Menge der Verunreinigung bestimmen könnte. Denn nur so können Grenzwerte überprüft werden, die die EU-Kommission künftig festsetzen will.
Bisher in den Futtermittellaboren und Untersuchungsämtern eingesetzte Nachweisverfahren leisten all das nicht: Mit dem Mikroskop kann man nur recht grobe Verunreinigungen wie Knochensplitter oder Federn entdecken. Selbst moderne genetische Verfahren, bei denen die aus dem Futter extrahierte und vervielfältigte DNA analysiert wird, haben ihre Grenzen: Sie unterscheiden beispielsweise nicht zwischen Kuhmilch und Rindfleisch. „Man muss also auf die Analyse der Proteine setzen“, sagt Dr. Pötz. „Und da die Tiermehle hochverarbeitet sind, muss man mit Proteinbruchstücken arbeiten, sogenannten Peptiden.“
Pötz hat Erfahrung mit Peptidanalysen; seine Arbeitsgruppe am NMI und das von ihm gegründete Unternehmen Signatope setzen sie bisher zum Nachweis von Nebenwirkungen während der Medikamentenentwicklung ein. Im Rahmen des vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft geförderten Verbundprojekts „Animal-ID“ arbeiten sie zusammen mit zwei Berliner Partnern, dem Bundesinstitut für Risikobewertung sowie dem Institut für Produktqualität, daran, ihre Methoden auf die Analyse von Fleischprodukten und Futtermitteln zu erweitern. Eine erste Veröffentlichung dazu erschien jetzt in der renommierten Fachzeitschrift „Analytical Chemistry“ (Anal. Chem., 2018, 90 (6), pp 4135–4143).
Proben käuflicher Viehfutter-Produkte wurden von den Wissenschaftlern mit Tiermehlen verschiedener Herkunft gemischt und untersucht. Zunächst wurden die darin enthaltenen Proteine mithilfe des Enzyms Trypsin vorverdaut, um lösliche Peptide zu erhalten. Dann wurden Antikörper eingesetzt, die das NMI speziell entwickelt hat. Diese fischten vier Peptide aus potenziell gefährlichem Rindertiermehl gezielt aus der Mischung heraus. Anschließend wurde mit einer Kombination aus Flüssigchromatographie und Massenspektrometrie die Menge der Zielpeptide zuverlässig bestimmt. „Wir erreichen jetzt eine Nachweisgrenze von einem Gramm Rindermehl in einem Kilo pflanzlichem Rinderfuttermittel“, versichert Andreas Steinhilber, Erstautor und Doktorand am NMI.
Doch beim Nachweis verbotener Rinderproteine soll es nicht bleiben. „Zurzeit erweitern wir die Methode, um für jede Tiermehlprobe die verwendeten Tierarten eindeutig nachzuweisen“, sagt Pötz. Mit dem gleichen Verfahren könnte in Zukunft auch festgestellt werden, ob beispielsweise Pferdefleisch in der Lasagne nicht-deklariert untergemischt wurde, wie 2013 geschehen. Die Firma Signatope soll das Verfahren zur Marktreife entwickeln und kommerziell verwerten.
Prof. Dr. Hugo Hämmerle, Leiter des NMI, hält die Arbeit für einen Meilenstein in der Lebensmittelsicherheit. „Allein in Deutschland fallen bei Schlachtungen jährlich zwei bis drei Millionen Tonnen Tiermehl als Nebenprodukt an“, erklärt er. „Das ist eine wertvolle Proteinquelle. Es wäre unverantwortlich, sie nicht zu verwerten. Aber es muss natürlich in einer für den Verbraucher sicheren Weise geschehen.“ Das neue Verfahren, das so rasch wie möglich Produzenten und Untersuchungsämtern zur Verfügung stehen soll, werde dabei „einen wichtigen Dienst an der Gesundheit der Bevölkerung“ leisten.
Die Förderung des Vorhabens „Animal-ID“ (FKZ: 28-1-65.037-14) erfolgt aus Mitteln des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) aufgrund eines Beschlusses des deutschen Bundestages. Die Projektträgerschaft erfolgt über die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) im Rahmen des Programms zur Innovationsförderung