Molekulare Methoden zum Nachweis, zur Quantifizierung und zum Monitoring der Mykotoxinbildung lebensmittelrelevanter Pilze - Molekularbiologische Methoden in der Lebensmittelanalytik - page 211

1000000

Biomasse
Mykotoxin Idiophase

100000

10000

Trophophase

1000

analytische Daten

Expressionsdaten

100

10

1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Zeit [d]

Abb. 12.2 Zusammenhang zwischen Wachstum und Mykotoxinbildung. Die molekularen Expres-
sionsdaten können im Gegensatz zu den analytischen Daten sehr früh in der Wachstumsphase
erhalten werden

Mykotoxinbildung angesehen werden. Unter Umständen können, wenn der Zeitab-
stand zwischen Aktivierung und phänotypischer Bildung groß genug ist, präventive
Maßnahmen ergriffen werden, um eine zukünftige Mykotoxinbildung zu verhin-
dern. In Abb. 12.2 sind die Verhältnisse zwischen analytischem und molekularem
Nachweis schematisch dargestellt.
Für die Aflatoxinbildung in Getreide konnte mittels RT real-time PCR gezeigt
werden, dass der zeitliche Unterschied zwischen Genaktivierung und nachweisba-
rer Aflatoxinbildung 36-48 h beträgt (Mayer et al., 2003b ). Ähnliche Verhältnisse
gelten für die Bildung von Ochratoxin A in Weizen durch P. verrucosum (Schmidt-
Heydt u. Geisen, 2007b ). Hier konnte eine Aktivierung der Expression am 22. Tag
der Lagerung durch real-time PCR bzw. Microarray festgestellt werden, während
die Bildung von größeren Mengen an Ochratoxin A erst nach 30 Tagen Lagerung
festzustellen war. Eine systematische Analyse der Expression mykotoxinbiosynthe-
tischer Gene ermöglicht eine weitere Verwendung der erhaltenen Daten. Sie kön-
nen dann zur Erstellung von Modellen verwendet werden, die die Möglichkeit der
Genaktivierung und damit der Mykotoxinbildung in einem gegebenen Lebensmittel
bei ansonsten unterschiedlichen Parametern voraussagen können.
Eine der ersten Demonstrationen in der Lebensmittelmykologie, die gezeigt hat,
dass die Expression eines mykotoxinbiosynthetischen Genes mit seiner Bildung
korreliert ist, wurde von Sweeney et al. ( 2000 ) durchgeführt. Diese Autoren benutz-
ten eine Reverse-Transcriptase-Reaktion (RT-Reaktion), um die Expression von
ord 1 ( afl Q) und afl R, zwei Genen des Aflatoxinbiosyntheseweges, nachzuweisen.
Sie fanden eine Induktion der Gene unter Bedingungen, die die Aflatoxinbildung
unterstützten. Demgegenüber war die Expression des β-Tubulingens, einem „Hou-
sekeeping“-Gen konstitutiv und zeigte keine Veränderung durch äußere Einflüsse.
Mayer et al. ( 2003b ) beschrieben ein RT-Real-Time-PCR-System, basierend auf dem