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Antibiotikarückstände Minilabor weist Antibiotikarückstände in Milch nach

Autor / Redakteur: Michael Seidel*, Klaus Wutz*, Reinhard Nießner*, Richard Dietrich**, Erwin Märtlbauer**, Katrin Klot / Dipl.-Chem. Marc Platthaus

Schnell, sicher und preiswert sollen Testsysteme für die Rückstandsanalytik sein – drei wichtige Kriterien, die sich nur selten miteinander vereinbaren lassen. Die Mikroarray-Technologie in Verbindung mit einem Multianalyt-Immunoassay meistert diese Kriterien. Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM) entwickelten zusammen mit Kooperationspartnern aus der Ludwig-Maximilian-Universität (LMU) und der GWK Präzisionstechnik ein vollautomatisiertes Minilabor zum schnellen und sicheren Nachweis von Antibiotikarückständen in Milch.

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Abb. 1: Das Minilabor im Praxiseinsatz beim Milchprüfring Bayern (MPR) in Wolnzach.
Abb. 1: Das Minilabor im Praxiseinsatz beim Milchprüfring Bayern (MPR) in Wolnzach.
( Bild: Baumgartner/MPR Wolnzach, Ausschnitt )

Der Einsatz von Antibiotika bei Milchkühen ist unerwünscht, lässt sich jedoch nicht immer vermeiden – auch nicht in der ökologischen Landwirtschaft. Rückstände von antimikrobiellen Substanzen in Milch stellen für den Verbraucher ein gesundheitliches Risiko dar und verursachen deshalb hohe wirtschaftliche Schäden durch Produktionsausfälle und Entsorgungskosten in der Milch- und Lebensmittelwirtschaft. Insgesamt entsteht der europäischen Milchwirtschaft dabei ein Schaden von jährlich mehr als 200 Millionen Euro. Die Europäische Union hat zum Schutz der Verbraucher Grenzwerte erlassen, doch bislang ist der Nachweis aller verfügbaren antimikrobiell-wirksamen Medikamente in der Milch aufwändig und lückenhaft.

Um Risiken und Schäden zu vermeiden, wird bislang die Anlieferungsmilch in den Molkereien kontrolliert und zusätzlich im Rahmen der Milchgüteuntersuchung in neutralen Prüflaboren überprüft. Hierzu wird ein mikrobiologischer Hemmstofftest eingesetzt. Hemmt die Milchprobe das Wachstum von Prüfbakterien, so besteht ein Anfangsverdacht auf Antibiotikarückstände, dem mit aufwändigeren Analysen weiter nachgegangen wird. Nachteil des Verfahrens: Es dauert bis zu drei Stunden und es ist keine exakte Identifizierung und Quantifizierung der Wirkstoffe möglich. Rezeptor-Schnelltests sind zwar vorhanden, benötigen jedoch eine Reihe manueller Arbeitsschritte und erlauben nur den Nachweis einzelner Antibiotika-Gruppen.

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Mikroarray-basiertes Testsystem für die Multiplex-Analytik

Ideal wäre eine vorgelagerte Erfassung möglichst vieler Arzneimittelrückstände beim Erzeuger oder bei der Eingangskontrolle der Molkereien. Mit diesem Ziel vor Augen entwickelten Wissenschaftler des Lehrstuhls für Analytische Chemie der Technischen Universität München (TUM) und des Lehrstuhls für Hygiene und Technologie der Milch an der Ludwig-Maximilians-Universität München einen Glas-Chip und eine vollautomatische Analysenplattform, die Rückstände der 14 wichtigsten Antibiotika parallel und sicher nachweisen kann. Dafür nutzen die Wissenschaftler eine Antigen/Antikörper-Reaktion: Auf die Glasplatte sind viele Spots mit den unterschiedlichen Antibiotika aufgedruckt, ein so genanntes Mikroarray. In die zu untersuchende Milchprobe wird ein Cocktail aus spezifisch auf diese Antibiotika reagierenden Antikörpern gemischt. Ist ein Antibiotikum in der Milch, so reagiert dieses mit dem jeweiligen Antikörper.

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