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Käse-Fälschungen sofort aufgedeckt

Einfach, rasch, direkt vor Ort: Für die Agroscope Herkunftsnachweis­kulturen ist ein neues Nachweissystem in der Pipeline. Es wurde vom Start-Up SwissDeCode zusammen mit Agroscope entwickelt.

von Petra Lüdin, Gianpaolo Rando, Brij Sahi*

Die Probenvorbereitung, Reaktion und Auswertung des Resultates auf dem Teststreifen sind ohne Laboreinrichtungen durchführbar.

Seit ein paar Jahren gibt es für Schweizer Käsesorten eine effektive Waffe gegen Fälschungen: die sogenannten Herkunftsnachweiskulturen, kurz HNK. Sie werden in Emmentaler AOP seit 2011, in Tête de Moine AOP seit 2013 und in Appenzeller® seit 2015 erfolgreich eingesetzt. Diese Spezialkulturen wurden von Agroscope, dem Kompetenzzentrum des Bundes für die Forschung in der Land- und Ernährungswirtschaft, im Auftrag der Branche entwickelt. Sie bestehen aus ausgewählten Bakterien-Stämmen, welche von den autorisierten Betrieben während der Käsefabrikation in die Kessimilch gegeben werden.

Diese speziellen Bakterien überstehen die gesamte Reifungsdauer, besitzen jedoch keine technologischen Eigenschaften und haben deshalb auch keine Auswirkungen auf die Käsequalität. Agroscope kennt deren Erbgut-Sequenzen und hat ein Nachweissystem dafür entwickelt.
Mittels einer sogenannten Polymerasenkettenreaktion (englisch: polymerase chain reaction, PCR) können diese Spezialkulturen im Käse nachgewiesen und dadurch zum Beispiel ein echter Emmentaler AOP von einem Imitat unterschieden werden. Der Nachweis ist für Käsestücke genauso wie für Reibkäse, Rosetten oder Fondue machbar.

Eine Stunde anstatt eine Woche

Agroscope untersuchte in ihren Laboren seit der Einführung der ersten HNK gegen tausend Käseproben auf ihre Echtheit. Dazu wurden die Verdachtsproben von den Sortenorganisationen nach Bern-Liebefeld geschickt und innerhalb einer bis zwei Arbeitswochen analysiert. Um solche Resultate noch schneller zu erhalten, die ausserdem unabhängig von verfügbaren Ressourcen im Labor sind, wurde in den letzten Monaten an einer alternativen Analysemethode gearbeitet. Zusammen mit dem jungen und international preisgekrönten Start-Up SwissDeCode entwickelte Agroscope ein portables System, welches in weniger als einer Stunde und direkt vor Ort ein Resultat liefert. Das sogenannte DNAFoil besteht aus einer kleinen roten Box mit einem Behälter für die Probenaufbereitung, einem kleinen Röhrchen für die Reaktion sowie einem Teststreifen – analog einem Schwangerschaftstest (Bild 1). Zur Probenanalyse wird lediglich eine Arbeitsfläche und heisses Wasser benötigt und der Test muss nicht mehr von gelernten Laborfachkräften durchgeführt werden. Ein paar wenige Gramm Käse reichen aus, um die HNK nachzuweisen.

Erste Kits eingehend geprüft

Das Start-Up SwissDeCode, das bereits vor der Zusammenarbeit mit Agroscope an dem DNAFoil System gearbeitet hatte, konnte auch dank der finanziellen Unterstützung von Swiss Food Research für zwei Markerbakterien Test-Kits entwickeln, die anschliessend bei Agroscope eingehend getestet wurden. Nach knapp 60 Tests mit unterschiedlichen HNK-Konzentrationen, Käse mit ähnlichen Bakterien sowie Negativkontrollen konnte die Machbarkeit gezeigt werden (Bild 2). Der Nachweis der HNK mittels DNAFoil ist mit nur wenigen Handgriffen durchführbar und mindestens so empfindlich wie der quantitative Nachweis mit der Standard-PCR-Methode. Der Schnelltest bleibt jedoch qualitativ und eine Validierung wird nicht angestrebt. Die Analyse sollte etwa um den Faktor 3 günstiger werden als die bisherige. Auch wenn nicht alles auf Anhieb perfekt funktionierte und der HNK-Nachweis mittels DNAFoil bis zur Marktreife noch weiter optimiert werden muss, konnte die Machbarkeitsstudie erfolgreich durchgeführt werden. Die neue analytische Möglichkeit steht somit der Branche zur Anwendung zur Verfügung. Dies eröffnet neue Perspektiven für die Bekämpfung von Käsefälschungen. Ob nun der Zöllner, Lebensmittelchemiker oder Angestellte der Sortenorganisationen Kontrollen durchführen, das Resultat ist direkt vor Ort, ohne Zeitverzögerung verfügbar und diskutierbar. Damit kann wertvolle Zeit gewonnen und sofort gehandelt werden. Die Härtefälle müssen aber weiterhin von Agroscope mittels qPCR im akkreditierten Labor bestätigt werden, damit das Resultat auch in einem Gerichtsfall akzeptiert würde.