Die Nachfrage nach Bio-Lebensmitteln steigt. Weltweit hat sie sich zwischen den Jahren 2002 und 2011 fast verdreifacht. Dabei sind Bio-Lebensmittel deutlich teurer als herkömmlich erzeugte Produkte. Das verführt manche Hersteller und Händler dazu, konventionelle Waren als biologische auszugeben – zum Schaden der Verbraucher.
Bisherige Analytik ist nicht gut genug
Ob Gemüse und Früchte tatsächlich auf biologische Weise erzeugt wurden, lässt sich mit Laboranalysen bislang nur unzureichend klären. Die verlässlichste Methode besteht derzeit darin, in Tomaten, Lauch oder Brokkoli die verschiedenen Formen (Isotope) von Stickstoff zu untersuchen.
„Eine eindeutige Zuordnung ist mit dieser Methode aber nicht immer möglich“, sagt die Lebensmittelchemikerin Monika Hohmann, Doktorandin an der Universität Würzburg und am Bayerischen Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit. Das liege unter anderem daran, dass in der Bio-Landwirtschaft bestimmte Düngungsverfahren möglich sind, bei denen die Stickstoffzusammensetzung sich in der Isotopen-Analyse nicht klar von Stickstoff aus konventionellen Düngemitteln abgrenzen lässt.
Magnetresonanz-Spektren als Alternative
Hohmann entwickelt darum eine andere Methode, und die ersten Ergebnisse sind vielversprechend: Mit der so genannten Magnetresonanz-Spektroskopie (NMR) erstellte sie eine Art Fingerabdruck der Tomateninhaltsstoffe, und nach der Auswertung zeigten sich deutliche Unterschiede zwischen biologisch und konventionell erzeugten Tomaten der Sorten „Mecano“ und „Tastery“. Das berichten Hohmann und ihre Dissertationsbetreuer Norbert Christoph, Helmut Wachter und Ulrike Holzgrabe im „Journal of Agricultural and Food Chemistry“.
Die Wissenschaftler kooperieren bei diesem Projekt mit der Bayerischen Landesanstalt für Wein- und Gartenbau (Veitshöchheim). Dort werden Tomaten im Gewächshaus unter genau definierten Bedingungen konventionell und biologisch angebaut. Regelmäßig werden Proben entnommen, püriert und zentrifugiert. Am Ende misst Hohmann davon ein so genanntes 1H NMR-Spektrum.
Weitere Tomatensorten mit einbeziehen
„Aus den Spektren bauen wir eine Datenbank auf, und daraus konnten wir für die Tomaten aus dem Versuchsanbau die Unterschiede zwischen den biologischen und den konventionellen Tomaten erkennen“, sagt Hohmann. Bislang hatte die Doktorandin nur zwei Tomatensorten im Blick. Als nächstes will sie auch andere Sorten analysieren – denn es zeichnet sich ab, dass Unterschiede zwischen den Tomatensorten zu berücksichtigen sind. Eignet sich die Methode auch für anderes Obst und Gemüse? Das ist eine Frage, die ebenfalls noch zu klären ist.
Die Wissenschaftler sehen ihre bisherigen Ergebnisse als guten Ausgangspunkt für die Entwicklung einer verlässlichen Methode, mit der sich biologisch produzierte Tomaten und andere Lebensmittel künftig klar identifizieren lassen. Das dürfte Betrügern, die herkömmlich erzeugtes Obst und Gemüse als „Bio“ deklarieren, nicht so sehr gefallen.
Betreuung und Finanzierung der Arbeit
Ihre Doktorarbeit führt Monika Hohmann am Bayerischen Landesamt für Gesundheit und
Lebensmittelsicherheit (LGL) in Würzburg durch. Dort wird sie von Norbert Christoph und Helmut Wachter betreut. Ihre Betreuerin an der Universität Würzburg ist Professorin Ulrike Holzgrabe, Inhaberin des Lehrstuhls für Pharmazeutische Chemie. Holzgrabe ist unter anderem Spezialistin für die Erkennung von Arzneimittelfälschungen mit der NMR.
Finanziert wird das Projekt am LGL vom Bayerischen Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz.
1H NMR Profiling as an Approach To Differentiate Conventionally and Organically Grown Tomatoes, Monika Hohmann, Norbert Christoph, Helmut Wachter, and Ulrike Holzgrabe, J. Agric. Food Chem., 2014, 62 (33), pp 8530–8540, DOI: 10.1021/jf502113r (PD)
