Oregano im Focus – Untersuchungen mit NGS und NMR

Küchenkräuter und Gewürze sind beliebt und unverzichtbar. Sie machen das Essen schmackhaft und sind aus den allermeisten Rezepturen nicht wegzudenken. Die Wege von Gewürzen und Kräutern sind von der Ernte bis zum Verbraucher meist sehr komplex. So ist es nicht verwunderlich, dass beim Einkauf und Verkauf dieser Produkte die Authentizität, also Reinheit oder Verfälschungen, ein wichtiges Thema ist. Schließlich könnte es um Lebensmittelbetrug gehen.

Der analytische Nachweis, insbesondere in komplexen Mischungen, ist allerdings nicht so einfach. Im Rahmen des Forschungsprojekts „Authentizitätsprüfung von Gewürzen mittels Kopplung von NGS mit NMR“ des LADR Fachbereichs Lebensmittelanalytik zusammen mit der Universität zu Lübeck, liegen nun Ergebnisse zu Untersuchungen von Oregano vor und die ersten wissenschaftlichen Publikationen befinden sich im Begutachtungsprozess.

Die bislang umfassendste systematische Untersuchung zur Authentizität von Gewürzen wurde von der EFSA (European Food Safety Authority) im EU JRC Technical Report, 2021 veröffentlicht. Insgesamt wurden 1885 Proben aus 21 EU-Staaten, Norwegen und der Schweiz untersucht. Bei Oregano wurden 48 % der Proben als verdächtig eingestuft, den Authentizitätsanforderungen nicht zu entsprechen. Um dem auf den Grund zu gehen, sind moderne und zuverlässige, reproduzierbare Methoden nötig. Die ESA (European Spice Association) vertritt allerdings die Auffassung, dass beispielsweise molekularbiologische Untersuchungen mittels NGS nicht allein zur Authentizitätsbestimmung bei Kräutern und Gewürzen geeignet seien. Insbesondere weil Quantifizierungen, also Angaben zur Menge unterschiedlicher Pflanzenbestandteile nicht zuverlässig möglich sind. Die Ergebnisse des genannten Forschungsprojekts bestätigen dies.

Die quantitativen Bestimmungen der beiden Pflanzenarten sind mit dem NGS-Verfahren nicht zuverlässig möglich. Origanum majorana ist allerdings in der Probe eindeutig nachweisbar. Hier sei darauf hingewiesen, dass entsprechend ISO 7925:1999 alle Origanum-Arten, außer Origanum majorana als Oregano vermarktbar sind. Erstaunlicherweise werden selbst von akkreditierten Laboren, die absoluten Ergebnisse der DNA-Reads in Prozent ausgedrückt und einfach in Pflanzengewichtsprozente umgerechnet. Die relative Ungenauigkeit der NGS liegt in der Natur der Pflanzen. Die Anzahl homologer Chromosomen kann variieren, das Genexpressionsniveau und die Extraktionseffizienz kann unterschiedlich sein, so dass Mengenverhältnisse nicht eindeutig zu ermitteln sind.

Die NGS-Methodik hat als nicht zielgerichtetes Untersuchungsverfahren durchaus ihre Bedeutung. Ein enormer Vorteil – ein ausgezeichneter Überblick über das Vorhandensein unterschiedlicher Pflanzenarten wie Oliven(blättern) ist damit möglich. Und sollten in der Probe keine weiteren Pflanzenarten detektiert werden, und das ist gar nicht so selten, dann sind diese Proben im Hinblick darauf rein und authentisch.

Wie ist eine zuverlässige Bestimmung der Mengenverhältnisse möglich?
Alle Proben werden zunächst mit NGS untersucht und zusätzlich mit einem 400 MHz NMR-Spektrometer an der Uni zu Lübeck gemessen und aufwändig ausgewertet. Verfälschungen oberhalb von 5 % können mit dieser Herangehensweise zuverlässig detektiert und quantifiziert werden. Darüber hinaus kann Oregano nach Region und Art klassifiziert werden.

Wissen wo der Pfeffer wächst
So können die Spezialisten des LADR Fachbereichs Lebensmittelanalytik nicht nur feststellen, welche Pflanzen sich in einer Oregano-Probe befinden: Ein weiteres Projekt befasst sich mit Pfeffer. Analytisch kann bereits schwarzer und weißer Pfeffer mit dem NMR-Verfahren unterschieden werden. Und bei gemahlenem Pfeffer wird eine Methode zur Berechnung des Anteils der Pfeffersorten entwickelt. Der Piperingehalt kann als Qualitätsmarker bei allen Proben quantifiziert werden.

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Ausgabe September/Oktober 2022 „Der Lebensmittelbrief/ernährung aktuell”