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PCR-Systeme anhand dieser Sequenzen beschrieben worden (Edwards et al.,
2002
;
Niessen,
2007
).
In der Regel sind die auf diese Weise etablierten PCR-Systeme sehr spezifisch
für die jeweiligen Mykotoxinbildner. Es können aber Kreuzreaktionen vorkom-
men. Die Gene für die Biosynthese der Sekundärmetabolite, zu denen auch die
Mykotoxine einzugruppieren sind, zeigen häufig untereinander hohe Homologien,
da sie zu ähnlichen Enzymklassen gehören. Dazu zählen z. B. die Polyketidsyn-
thasen, die Cytochromoxidasen, die nichtribosomalen Peptidsynthetasen, Dehyd-
rogenasen und Fettsäuresynthetasen. Wenn die Primer z. B. in homologen Domä-
nen dieser Gene platziert werden, kann es zu Kreuzreaktionen kommen. So wurde
beschrieben, dass
P. roquefortii
-Stämme mit Primern, die gegen aflatoxinbiosyn-
thetische Gene gerichtet waren, positiv reagiert haben (Geisen,
1996
). Weiterhin
ergeben die in der Lebensmittelfermentation eingesetzten Spezies
A. oryzea
und
A. sojae
in der Regel ebenfalls positive PCR-Reaktionen mit Primern für aflato-
xinbiosynthetische Gene. Diese beiden Spezies besitzen inaktive, aber homologe
Gene (Klich et al.,
1995)
und reagieren damit positiv auf eine aflatoxinspezifische
PCR.
Eine ähnliche Situation liegt bei den Ochratoxin-A-biosynthetischen Genen vor.
Homologe dieser Gene werden in
P. nordicum
und
P. verrucosum
gefunden. Beide
Penicillium-
Spezies bilden Ochratoxin A. Viele dieser homologen Gene konnten
aber auch in
P. nalgiovense
nachgewiesen werden.
P. nalgiovense
ist mit
P. nord-
icum
nah verwandt, bildet aber kein Ochratoxin A.
12.4
Sensitivität der PCR-Reaktionen
Die Sensitivität der beschriebenen PCR-Reaktionen ist von verschiedenen Fakto-
ren abhängig. Zum Nachweis mykotoxinbildender Pilze mithilfe der PCR-Methode
wird in der Regel die DNA direkt aus der Probe ohne einen weiteren Anreicherungs-
schritt isoliert und eingesetzt. Dieses Verfahren ergibt eine generelle Sensitivität
von >10
3
Zellen pro Gramm. Zellkonzentrationen unterhalb dieses Wertes sind di-
rekt aus der Probe mittels PCR nur schwer nachzuweisen. Das liegt unter anderem
an den technischen Gegebenheiten des Verfahrens. Bei der konventionellen Me-
thode wird von einer relativ großen Ausgangsmenge von bis zu 10 g ausgegangen.
Im Gegensatz dazu wird für die Isolierung von DNA für eine PCR aus Proben-
material nur sehr wenig Ausgangsmaterial benötigt. Von der aus dieser geringen
Menge isolierten DNA wird wiederum nur ein Teil in eine PCR eingesetzt. Für ein
positives PCR-Ergebnis muss aber eine gewisse Zahl an Template-Molekülen in
der Reaktion vorhanden sein. Neben dieser rein technischen Begrenzung der Sen-
sitivität können auch Lebensmittelbestandteile wie DNA, Proteine, Kohlenhydrate,
Lipide oder Bestandteile des Pilzes wie Polyphenole die Reaktion hemmen (Rossen
et al.,
1992
; Paterson,
2004
). In der Regel wird bei der Präparation der Proben-DNA
eine große Menge der DNA aus dem jeweiligen Lebensmittel (z. B. Pflanzen-DNA)
mitisoliert. Die Konzentration dieser Fremd-DNA hat ebenfalls einen Einfluss auf
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