Der Nachweis und die Quantifizierung genetisch veränderter Organismen (GVO) in Lebens- und Futtermitteln sind für die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften, die Durchsetzung der Kennzeichnung und die Anforderungen an die Rückverfolgbarkeit von entscheidender Bedeutung. Analysemethoden müssen in der Lage sein, geringe Mengen an gentechnisch verändertem Material zu erkennen, zwischen autorisierten und nicht autorisierten Ereignissen zu unterscheiden und eine genaue Quantifizierung bereitzustellen. Die Komplexität der Lebensmittelmatrix, der verarbeitungsbedingte DNA-Abbau und die Vielfalt gentechnisch veränderter Ereignisse stellen erhebliche analytische Herausforderungen dar. Für die behördliche Akzeptanz ist eine Methodenvalidierung durch Ringversuche erforderlich.
DNA-basierte Methoden sind der am weitesten verbreitete Ansatz zum GVO-Nachweis. Konventionelle PCR zielt auf spezifische DNA-Sequenzen ab, die für das GM-Ereignis einzigartig sind, und liefert qualitative Ergebnisse zu Anwesenheit oder Abwesenheit. Echtzeit-PCR (qPCR) mit Fluoreszenzsonden ermöglicht eine genaue Quantifizierung durch Messung der Amplifikation in Echtzeit anhand von Standardkurven. Die digitale PCR (dPCR) ermöglicht eine absolute Quantifizierung ohne die Notwendigkeit von Standardkurven, indem sie die Probe in Tausende von Einzelreaktionen aufteilt. Die schleifenvermittelte isotherme Verstärkung (LAMP) ermöglicht eine schnelle, vor Ort einsetzbare Erkennung, ohne dass eine Ausrüstung zur thermischen Beanspruchung erforderlich ist.
Proteinbasierte Methoden erkennen die neuen Proteine, die durch GM-Ereignisse exprimiert werden. Der Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA) liefert quantitative Ergebnisse in einer Laborumgebung unter Verwendung von Antikörpern, die für das transgene Protein spezifisch sind. Lateral-Flow-Streifen (Immunostrips) ermöglichen eine schnelle qualitative Siebung vor Ort und werden häufig zur Getreidekontrolle an Annahmestellen und während des Warentransports eingesetzt. Diese Methoden sind am effektivsten für rohe Agrarrohstoffe, bei denen das Zielprotein intakt ist. Die Empfindlichkeit nimmt jedoch bei stark verarbeiteten Lebensmitteln, bei denen Proteine denaturiert oder abgebaut sind, erheblich ab.
Referenzmaterialien sind für die Methodenvalidierung und -quantifizierung von entscheidender Bedeutung. Zertifizierte Referenzmaterialien (CRMs) mit zertifizierten GM-Konzentrationen werden von Instituten wie dem Institute for Reference Materials and Measurements (IRMM) in der EU hergestellt. Diese werden verwendet, um Analysemethoden zu kalibrieren, die Messgenauigkeit zu überprüfen und Nachweisgrenzen (LOD) und Quantifizierungsgrenzen (LOQ) festzulegen. Zu den Erkennungsstrategien gehören das Screening auf gemeinsame genetische Elemente (z. B. CaMV 35S-Promotor, NOS-Terminator), konstruktspezifische Erkennung, die auf die Verbindung zwischen Elementen abzielt, und ereignisspezifische Erkennung, die auf die einzigartige Pflanzen-DNA-Verbindung an der Integrationsstelle abzielt. Der Nachweis von GVO ist für die Einhaltung von Kennzeichnung und Regulierung von wesentlicher Bedeutung. Methoden unterstützen die Sicherheitsbewertung, indem sie das Vorhandensein oder Fehlen spezifischer genetischer Veränderungen in GV-Lebensmitteln bestätigen.
