Food Profiling: Authentizitätsüberprüfung von Edelkakao basierend auf Sequenzunterschieden im Chloroplastengenom
FSMA 2014
Vortrag von L. Herrmann, 25.03.2014
Luise Herrmann, Ilka Haase, Markus Fischer
Hamburg School of Food Science, Grindelallee 117, 20146 Hamburg
Kakaoprodukte aus Edelkakao finden bei dem Verbraucher einen immer größeren Anklang, weshalb die Produktion an entsprechenden Kakaosorten steigend ist. Zu bemerken ist das größere Interesse beispielsweise daran, dass sich auf derlei Produkten immer häufiger Angaben zur Herkunft des eingesetzten Kakaos finden lassen. Bemerkenswert ist hierbei die Angabe: Ecuador. Hier wird die Edelkakaosorte Arriba kultiviert, die etwa 50 % des weltweit angebauten Edelkakaos ausmacht und sich durch ihr feines, intensives und blumiges Aroma auszeichnet. Neben dem Arriba wird eine weitere Kakaosorte: CCN 51 in Ecuador angebaut, die ertragsreicher, resistenter gegenüber Krankheiten, generell robuster, jedoch hinsichtlich des Aromas schwächer ist. Der Anbau des CCN 51 bedeutet für den Kakaobauern eine größere Sicherheit als der des Arribas, weshalb die Sorte CCN 51 vermehrt kultiviert und entsprechend geerntet wird. Diese Entwicklung steht jedoch im Gegensatz zum gesteigerten Interesse auf Seiten des Verbrauchers und somit auch von der Edelkakao verarbeitenden Industrie. Die Hersteller gehen von einer Vermengung der beiden Kakaosorten aus. Dies könnte einerseits beabsichtigt geschehen, um höhere Preise mit einem kostengünstigeren Rohstoff zu erzielen, andererseits aber auch ungewollt, da die Sorten teilweise sehr nah beieinander angebaut werden und die Verarbeitung der Kakaobohnen oftmals an denselben Stellen erfolgt. Um die Qualität der immer mehr gefragten Edelkakaoprodukte zu sichern, zeigt die Kakaoindustrie reges Interesse an einer Methode, mittels der die Sorten CCN 51 und Arriba voneinander unterschieden werden können.
Ein geeigneter Biomarker für diese Fragestellung ist die DNA, die nicht nur im Zellkern, sondern auch in den Chloroplasten zu finden ist. Da die plastidäre DNA auch noch in verarbeiteten Produkten wie Schokolade nachgewiesen wird, kann auch diese genutzt werden, um Methoden zu entwickeln.
Es wird davon ausgegangen, dass sowohl das nukleäre als auch das plastidäre Genom der beiden Kakaosorten weitestgehend identisch ist. Da jedoch eine immerhin größere Anzahl an Abweichungen in der plastidären als in der nukleären DNA vermutet wird, wird der Fokus auf die Recherche nach Sequenzunterschieden im Chloroplastengenom gesetzt. Grundlage hierfür ist die Kenntnis des kompletten Genoms, es müssen also Sequenzierarbeiten erfolgen. Mittels einer neuen Technologie in diesem Bereich ist es möglich, das Chloroplastengenom auch in Anwesenheit des Kerngenoms zu sequenzieren. Ist dies für beide Sorten erfolgt, können diese analysiert werden.
Ein Vergleich der beiden Sequenzen ergab wenige Einzelbasenaustausche (SNPs). Einige dieser SNPs befinden sich in der Erkennungssequenz von Restriktionsenzymen. Basierend auf diesen SNPs können Methoden entwickelt werden, mittels der - unter Einsatz von restriktivem Verdau - die zwei genetisch sehr ähnlichen Kakaosorten differenziert werden können.
