Ziel der Entwicklung
Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung und Validierung eines Verfahrens für eine neue quantitative, DNA-basierte Analyse zur eindeutigen Identifizierung und Quantifizierung der Sortenanteile in Mischungen aus Braugersten- oder Malzchargen. Die Methode nutzt sortenspezifische genetische Unterschiede für die Differenzierung von Genotypen über eine Real-Time PCR. Dazu sollten 87 marktrelevante europäische Brau- und Futtergerstensorten über einen ‚Genotyping by Sequencing‘ Ansatz genotypisiert und spezifische Allele jeder Gerstensorte charakterisiert werden. Über eine quantitative allel spezifische PCR sollte ein Hochdurchsatz-Verfahren zur Identifizierung von Sortenanteilen in Mehlmischungen von Gersten- und Gerstenmalzen entwicklet werden.
Vorteile und Lösungen
Die korrekte Identifizierung von Gerstensorten ist für die Lebensmittelqualität, -sicherheit und authentizität von großer Bedeutung. Die Verwendung von inhomogenen Gerstenpartien mit unterschiedlichen Merkmalen hat Einfluss auf die Qualität und die Eigenschaften während der Mälzung und des Brauprozesses und kann zu erheblichen technologischen Problemen führen. Aktuelle Analyseverfahren nutzen morphologische Merkmale, die Analyse von Speicherproteinen oder molekulare Marker zur Unterscheidung und Genotypisierung von Getreidearten. Aufgrund enger Verwandtschaften der Gerstenkultivare und damit einhergehender geringer Diversität in Morphologie und Proteom verschiedener Sorten ist eine eindeutige Identifizierung, vor allem in Gerstenmalzen, nicht immer möglich. Bei der Entwicklung einer neuartigen Analysenmethode steht die Überwindung der Probleme von bisherigen Methoden (wie geringer Stichprobenumfang, große Unsicherheitsbereiche, nicht eindeutige Sortenidentifizierungen) im Vordergrund, um die Genauigkeit der Identifizierung zu erhöhen und eine Reduzierung der Kosten und Analysezeit zu erreichen.
Zielgruppe und Zielmarkt
Auf Basis der bisherigen Erkenntnisse wird bei der angestrebten Vermarktung der entwickelten Methode zwischen zwei angebotenen Dienstleistungen unterschieden: der Sortenverifizierung und der Sortenidentifikation. Angesichts der erheblichen Vorzüge der neuen Verfahren ist davonauszugehen, dass ein deutlich höherer Analysenpreis am Markt durchsetzbar sein wird. Bei dieser Einschätzung ist auch zu bedenken, dass den Analysekosten ein sehr hoher Warenwert der analysierten Handelspartien von Braugerste oder Malz gegenübersteht.
Die Entwicklung einer Methode zur Genotypisierung zeigt, dass über die Verwendung der Next Generation Sequencing-Technologie in Kombination mit dem „Genotyping by Sequencing“ weitere genetische Variationen in kommerziellen Gerstensorten aufgedeckt werden können. Diese können in Zukunft erstmalig eine quantitative Identifizierung auch von neuzugelassenen Gerstensorten in Mehlmischungen, Malzen und im Endprodukt Bier ermöglichen. Zusätzlich ist die Ausweitung auf Weizen und andere Getreidearten denkbar. Somit kann die neuartige Analyse künftig zur Qualitätssicherung im Getreidehandel, in den Mälzereien und Brauereien beitragen. Über die Genotypisierung verschiedener Kulturgersten können zusätzlich neue Informationen zur Diversität, Heterozygotie und Heterogenität von Brau- und Futtergersten gesammelt und Zusammenhänge mit ihren Qualitätseigenschaften untersucht werden. Die gewonnenen Daten können der Ausgangspunkt für zukünftige Forschungsvorhaben zur Verbesserung der Brauqualität und Steigerung der Braueffizienz sein.