Optimierung von DNA-Arrays zur Analyse von Milch und Milchprodukten

Das deutsche Lebensmittelrecht schreibt für Milch und Milchprodukte zahlreiche Qualitätskontrollen vor. Das Ziel der z.T. mehrtägigen Tests ist es, den Verbraucher vor Krankheitserregern wie z.B. coliformen Bakterien zu schützen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf Seiten des Verbraucherschutzes und nicht in dem Bemühen, potentielle Fehlproduktionen und die damit verbundenen Umweltbelastungen, die bei der Entsorgung der Fehlchargen und der Reinigung der Fermenter entstehen, zu verhindern.

Kernpunkt des vorliegenden Antrages ist es, potentielle Fehlchargen bei der Herstellung von Milchprodukten bereits im Vorfeld der Milchverarbeitung zu erkennen und zu vermeiden, indem mit Hilfe DNA-analytischer Verfahren möglichst viele biologische Parameter erfaßt werden, die Auskunft über den Zustand der zu verarbeitenden Milch bzw. über die Aktivität der Starterkulturen während der Milchfermentation geben. Auf Basis der neuen Methode der DNA-Chip-Technologie soll ein schnelles, produktionsintegriertes und kostengünstiges Analysesystem aufgebaut werden.

Die neue Technologie der DNA-Chip-Hybridisierung bietet die Chance, ein Monitoring-System zu entwickeln, das in einem Arbeitsgang die erforderlichen Informationen über die mikrobiologische Zusammensetzung und das genetisches Potential einer Fermentation liefert und damit eine Prognose über den Fermentationsverlauf erlaubt. Die Aufgaben des Projektes sind folgende:

1. Festlegung der für die Beurteilung der Milch und deren Verarbeitung erforderlichen Gen-Analysen gemeinsam mit den Industriepartnern Milchhof Magdeburg GmbH und Vermicon AG.

2. Optimierung der Gen- und Organismen-spezifischen Oligonukleotid-Sequenzen im Hinblick auf maximale Hybridisierungseffizienz und minimale unspezifische Bindungsreaktionen der Sonden auf dem DNA-Mikroarray (Universität Bremen und Vermicon AG).

3. Optimierung der Funktionalität derartiger DNA-Chips und Erprobung ihrer Einsetzbarkeit für die frühzeitige Erkennung von Milch-Fehlfermentationen unter Praxisbedingungen (alle Projektpartner).