CRA
|

Promotionspreis für Münsteraner Lebensmittelchemiker

Dr. Henning Kuchenbuch erhält den mit 2000 Euro dotierten Gerhard-Billek-Preis der Lebensmittelchemischen Gesellschaft
Billek Preis 2
© Dr. Jörg Häseler, www.jottha.info

Für seine wissenschaftliche Arbeit zum thermischen Abbau der Mykotoxine T2-Toxin und HT2-Toxin wurde Herr Dr. Henning Kuchenbuch im Rahmen des 48. Deutschen Lebensmittelchemikertages in Dresden mit dem Gerhard-Billek-Preis geehrt. Der mit 2000 Euro dotierte Preis wird von der Lebensmittelchemischen Gesellschaft, Fachgruppe in der Gesellschaft Deutscher Chemiker, für Dissertationen vergeben, die sich durch wissenschaftliche Originalität, interdisziplinäre Herangehensweise unter besonderer Berücksichtigung lebensmitteltechnologischer Aspekte sowie maßgebliche Fortschritte im Wissenschaftsgebiet auszeichnen. Für die am Institut für Lebensmittelchemie der WWU im Arbeitskreis von Herrn Prof. Dr. Hans-Ulrich Humpf erstellte Arbeit, die sich mit dem Einfluss verschiedener thermischer Verarbeitungsprozesse wie der Heissextrusion, dem Backen und dem Toasten auf mit T2-Toxin und HT2-Toxin belasteten Hafer befasst, traf dies in besonderer Weise zu.
Herrn Dr. Kuchenbuch gelang es im Rahmen seiner Promotion Laborexperimente mit großtechnischen Herstellungsverfahren zu verknüpfen und damit den Abbau von T2-Toxin und HT-Toxin bei der Verarbeitung von Hafer zu beschreiben und relevante Einflussgrößen festzulegen. Daneben konnte er wesentliche Reaktionsprodukte, die beim Abbau entstehen, aufklären, geeignete Analysenmethoden entwickeln und die Grundlagen für eine toxikologische Beurteilung dieser Verbindungen legen.
Bei T2-Toxin und HT2-Toxin handelt es sich um Mykotoxine, die von natürlich vorkommenden Schimmelpilzen, die die Getreidepflanze befallen können, gebildet werden und auf diese Weise in geringen Mengen in Getreideprodukte wie z.B. Hafer gelangen können.

Versteckte Mykotoxine: T-2 und HT-2 Toxin können an Kohlenhydrate binden

GC Chromatogram
© WWU - Kuchenbuch

Im Rahmen eines von der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) geförderten Projektes untersuchten Wissenschaftler vom Institut für Lebensmittelchemie der WWU Münster den thermischen Abbau von T-2 und HT-2 Toxin bei der Lebensmittelverarbeitung. Bei T-2 und HT-2 Toxin handelt es sich um Mykotoxine, die von Schimmelpilzen produziert werden und als natürliche Kontaminanten in Getreide und Getreideprodukten zu finden sind. In Laborexperimenten wurde nun gezeigt, dass beide Toxine unter Einwirkung von Hitze chemisch an Kohlenhydrate gebunden werden können und damit für die klassische Lebensmittelanalytik „versteckt“ sind. Mithilfe von Modellsystemen konnte Herr Dr. Henning Kuchenbuch aus der Arbeitsgruppe von Herrn Prof. Dr. Hans-Ulrich Humpf die chemischen Strukturen dieser gebundenen Formen charakterisieren. Zudem gelang es ihm eine Methode zu entwickeln die es ermöglicht gebundenes T-2 und HT-2 Toxin anhand der Markersubstanz Isovaleriansäure, ein charakteristisches Spaltprodukt der Toxine, nachzuweisen. Aktuell wird in der Arbeitsgruppe untersucht, unter welchen Bedingungen diese gebundenen Formen im Verdauungstrakt wieder freigesetzt werden und in welchem Umfang sie in natürlich belasteten Lebensmitteln zu finden sind. Die Originalpublikation in englischer Sprache, erschienen in der Zeitschrift Mycotoxin Research, ist unter dem DOI 10.1007/s12550-019-00350-2 zu finden.


CRA
|

Neues zum Metabolismus von Ochratoxin A: Ochratoxin-N-Acetyl-L-cystein erstmals in humanen Urinproben identifiziert

Urin Sueck 2019
© WWU - Sueck

Ein Forschungsschwerpunkt am Institut für Lebensmittelchemie der WWU ist der Metabolismus von Schimmelpilzgiften, sogenannten Mykotoxinen, die in Spurenmengen in verschiedenen Grundnahrungsmitteln vorkommen können. Die Untersuchungen zum Metabolismus tragen dazu bei die Aufnahme, Veränderung und anschließende Ausscheidung von Mykotoxinen im menschlichen Körper zu verstehen. Das Wissen um die entstehenden Verbindungen, die sogenannten Metaboliten, ermöglichen es die toxische Wirkung der Mykotoxine zu erfassen. Zudem können Metaboliten, die z.B. im Urin ausgeschieden werden, dazu dienen die Aufnahme von Mykotoxinen über Lebensmittel zu berechnen (Exposition).
In der nun in der Zeitschrift Mycotoxin Research veröffentlichten Arbeit von Franziska Sueck aus der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Hans-Ulrich Humpf  wird der erstmalige direkte Nachweis eines Ochratoxin-N-Acety-L-cystein-Konjugats in humanen Urinproben beschrieben. Zudem wurde eine Methode zur exakten Bestimmung des Gehalts an Ochratoxin-N-Acety-L-cystein mittels Stabilisotopen-Verdünnungsanalyse entwickelt. Die Messungen von Urinproben gesunder Probanden zeigten, dass dieser Metabolit zum Teil in vergleichbaren Gehalten wie die ursprüngliche Verbindung Ochratoxin A gefunden wurde. Zukünftige Urin-Analysen, die diesen Metaboliten berücksichtigen, liefern damit exaktere Daten zur Belastung des Menschen mit Ochratoxin A.
Der genaue Bildungsweg für Ochratoxin-N-Acety-L-cystein ist bisher noch nicht aufgeklärt und wirft noch einige Fragen, insbesondere hinsichtlich möglicherweise gentoxischer Zwischenstufen, auf. Diese sollen in zukünftigen Forschungsprojekten untersucht werden. Die Originalpublikation (Open Access) in englischer Sprache finden Sie unter DOI 10.1007/s12550-019-00360-0.


ME
|

alpha-Asaron und beta-Asaron – ein toxisches Pärchen?

Kalmus
© WWU - L. Hermes, T. Uebel

Die propenylischen Asaron-Isomere (Phenylpropene) – Hauptbestandteil des ätherischen Öls der Kalmuspflanze (Acorus calamus LINNÉ) und damit aromatisierende Komponente von Spirituosen, Tee, aber auch Verwendung findend in der asiatischen Phytomedizin – weisen hepatotoxisches Potential im Nager auf. Des Weiteren konnten Haupenthal et al. (DOI: 10.1039/c6fo01701k) DNA-schädigendes Potential in humanen Leberzellen nachweisen.
Klassischerweise erfolgt eine Gefahrenidentifizierung als Einzelsubstanzprüfung. Doch wie wirkt sich die Kombination solcher sekundärer Pflanzeninhaltsstoffe, entsprechend dem vergesellschafteten Vorkommen, auf toxikologisch relevante Endpunkte aus?
Diese Frage ist eine der Interessen der Arbeitsgruppe von Frau Prof. Dr. Melanie Esselen. Markus Wilken (M.Sc.), Hung Vu Chi (M.Sc.) sowie Dr. Thomas Uebel befassten sich unter anderem mit dem kombinatorischen Einfluss ausgewählter Phenylpropene auf die Viabilität von humanen Leberkarzinomellen. Erste Ergebnisse dieser Arbeiten wurden erfolgreich in Toxicology In Vitro veröffentlicht. Die entsprechende Publikation finden Sie unter DOI: 10.1016/j.tiv.2019.04.029


CRA
|

Treffen der AG Junge LebensmittelchemikerInnen in Münster

Logo Agjlc Farbig
© AG-JLC

Am vergangenen Wochenende, vom 22.-24.03.2019 fand die 47. Bundessitzung der Arbeitsgruppe junger LebensmittelchemikerInnen (AG JLC) am Institut für Lebensmittelchemie der WWU statt, um die kommenden Aktivitäten für 2019 zu planen und aktuelle Aspekte im Bereich der Studiengänge des Fachs Lebensmittelchemie zu diskutieren. Die AG JLC gehört zur Lebensmittelchemischen Gesellschaft (LChG) und stellt dort mit ca. 250 Aktiven die größte Arbeitsgruppe. Die 1996 gegründete Gruppe ist mitterweile an 15 Studienstandorten aktiv und natürlich auch in Münster präsent. Ziel der AG JLC ist es insbesondere den Austausch zwischen den Studierenden zu stärken, die Weiterbildung zu fördern und den Interessen der Studierenden aller Standorte ein gemeinsames Sprachrohr zu bieten.

Wir hoffen alle Jungen Lebensmittelchemikerinnen und Lebensmittelchemikern hatten ein erfolgreiches Treffen und schöne Tage in Münster!

CRA
|

Studie zur Mykotoxinbelastung durch Kaffeekonsum

Kaffee-9217-bohnen
© K. Bassen

Ochratoxin A (OTA) ist ein gesundheitsschädliches Mykotoxin, das von Schimmelpilzen gebildet wird und in vielen Lebensmitteln in Spuren vorkommen kann. Um die Gesundheit der Verbraucher zu schützen gibt es daher unter anderem für Getreide, Gewürze, Wein, Bier und Kaffee gesetzliche Grenzwerte.
Hinsichtlich der Belastung mit Ochratoxinen hat Kaffee eine besondere Bedeutung, da er neben Ochratoxin A zudem die Substanz 2’R-Ochratoxin A enthält, die beim Rösten von Kaffee aus ersterem entsteht. Die Bildung von 2’R-Ochratoxin A wurde vor einigen Jahren erstmalig am Institut für Lebensmittelchemie der WWU nachgewiesen und in der Folge die Entstehung, die Toxizität und das Vorkommen beim Menschen untersucht. Analysen von humanen Blutproben zeigten unter anderen, dass 2’R-Ochratoxin A dort im Vergleich zu Ochratoxin A in höheren Mengen vorkommen kann. Da nach bisherigen Erkenntnissen ausschließlich gerösteter Kaffee und Malzkaffee für die Exposition gegenüber 2’R-Ochratoxin A verantwortlich sind wurde in der nun veröffentlichten Studie untersucht, wie sich ein Verzicht auf Kaffee auf die Blutspiegel von Ochratoxin A und 2’R-Ochratoxin A auswirkt.
Konkret verzichteten dazu 16 KaffeetrinkerInnen zwei Monate lang komplett auf den Wachmacher bevor sie anschließend in einem zweiten Teil ausschließlich standardisierten Kaffee mit bekannten natürlichen Gehalten an Ochratoxin A und 2’R-Ochratoxin A zum Verzehr bekamen. Mit der Studie wurde erstmals gezeigt, dass die außergewöhnlich lange biologische Halbwertzeit von 2’R-Ochratoxin A, die über sechs Monate beträgt, maßgeblich zu den hohen Gehalten im Blut beiträgt, während die eigentliche Aufnahme an 2’R-Ochratoxin A aus dem Kaffeegetränk verhältnismäßig gering ist.
Diese Humanstudie wurde mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft (HU 730/10-2) in der AG von Herrn Prof. Humpf von Frau Franziska Sueck und Herrn Dr. Benedikt Cramer in Kooperation mit Herrn Dr. Peter Czeschinski vom Arbeitsmedizinischen und Sicherheitstechnischen Dienst des Universitätsklinikums Münster durchgeführt. Die vollständige Veröffentlichung finden sie hier.

ME
|

Feierliche Verabschiedung der Absolventinnen und Absolventen

Absolventen 2018 B
© WWU - Dziemba

Am Freitag den 23. 11.2018 bekamen anlässlich der Abschlussfeier der chemischen Studiengänge der WWU Münster, 17 Studierende des Fachs Lebensmittelchemie ihr Masterzeugnis vom Dekan des Fachbereichs Chemie und Pharmazie, Prof. Hans-Ulrich Humpf, überreicht. Die Vielfältigkeit der Forschungsthemen basiert auf der engen Kooperation des Institutes der Lebensmittelchemie mit weiteren Instituten des Fachbereichs, des Universitätsklinikums und des Chemische und Veterinäruntersuchungsamts Münsterland-Emscher-Lippe (CVUA MEL). Insgesamt wurden die diesjährigen Masterarbeiten in 13 verschiedenen Arbeitskreisen ( Prof. Dreisewerd, Prof.in Düfer Prof.in Esselen, Prof. Fürst, Prof. Hayen Prof. Hensel, Prof. Humpf, Prof. Jose, Prof. Karst, Prof.in König, Prof. Kuczius, Prof. Müthing, Prof.in Schwerdtle ) angefertigt. „Die Möglichkeit den Studierenden ein Masterarbeitsthema zum persönlichen Forschungsinteresse anbieten zu können, gelingt nur durch die vielseitige Unterstützung unserer Kolleginnen und Kollegen“, so Prof.in Esselen. Herr Jonas Specht erhielt dieses Jahr den Preis für die beste Masterarbeit im Fach Lebensmittelchemie. Darüber hinaus wurden die Arbeiten von Herrn Julian Blasius, Frau Johanna Detzner, Frau Ina Dübbel, Frau Kim Grube, Frau Lea Lewin und Frau Ilona Nordhorn ebenfalls mit Bestnote bewertet. Die Geschäftsführende Direktorin Prof.in Melanie Esselen bedankt sich, stellvertretend für das Institut, bei den Studierenden „für Ihren geleisteten Beitrag zu aktuellen Forschungsschwerpunkten“ und bei allen Betreuer „für die Unterstützung der Studierenden im Rahmen des dreimonatigen Projektmoduls und der sich anschließenden sechsmonatigen Masterarbeit“.

ME
|

Preis für die beste Masterarbeit im Fach Lebensmittelchemie

Masterpreis 2018 A
© WWU - Dziemba

Zum fünften Mal wurde der mit 1000€ dotierte Studienpreis für die beste Masterarbeit im Fach Lebensmittelchemie an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster vergeben. Der vom internationalen Beratungs- und Analytikunternehmen WESSLING mit Unternehmenszentrale in Altenberge gesponserte Preis wurde im Rahmen der Feierlichkeiten der Masterabsolventen am 23.11.2018 durch Dr. Andreas Finger als Vertreter des Unternehmens überreicht. Diesjähriger Preisträger ist Herr Jonas Specht, der eine ausgezeichnete Arbeit zur Humanrelvanz des Penicillium Toxins Ochratoxin A verfasst hat. Bei Ochratoxin A handelt es sich um eine Mykotoxin, das als natürliche Kontaminante im Spurenbereich in verschiedenen Lebensmitteln vorkommt. Neben der klaren, gut strukturierten und sprachlich perfekten Arbeit, würdigte das Preiskomitee, den erstmaligen Nachweis eines Phase II-Metaboliten von Ochratoxin A in humanen Urinproben. „Besonders hervorzuheben sei das umfassende Methodenspektrum der Arbeit, von chemischer Synthese über in vitro Modelle bis hin zu einer Humanstudie“, begründete die Jury ihre Entscheidung. Insgesamt bildet die Arbeit von Herrn Specht, die Grundlage für weiterführende Forschungsansätze zum toxischen Wirkmechanismus von Ochratoxin A.

CRA
|

Untersuchungen zum Abbau der Mykotoxine T-2 Toxin und HT-2 Toxin bei der Lebensmittelverarbeitung

© Kuchenbuch

Schimmelpilzgifte (Mykotoxine), die in Rohgetreide vorkommen können, werden bei der Verarbeitung von Lebensmitteln zum Teil abgebaut und in ihrer Struktur verändert. Diese Tatsache ist zwar schon lange bekannt, jedoch sind die genauen Mechanismen und Reaktionsprodukte für viele Toxine bislang kaum oder unzureichend erforscht. Herr Henning Kuchenbuch, Doktorand in der Arbeitsgruppe von Herrn Prof. Dr. H.-U. Humpf, untersuchte gemeinsam mit zwei Masterstudierenden den thermischen Abbau der Mykotoxine T-2 Toxin und HT-2 Toxin beim Backen, Extrudieren und Rösten von Hafer. Im Rahmen dieses Forschungs¬projektes wurden in Kooperation mit Industriepartnern die bei der industriellen Herstellung von Müslis, Keksen und Frühstückscerealien verwendeten Verfahren im Detail studiert, um diese im Labormaßstab unter möglichst realistischen Bedingungen nachzustellen. Die in den Untersuchungen bestimmten Abbauraten und identifizierten Abbauprodukte sollen dazu beitragen, die Belastung von Lebensmitteln mit diesen Mykotoxinen weiter zu minimieren und die Abnahme des Mykotoxigehaltes während der Verarbeitung von Hafer bis zum fertigen Produkt besser zu verstehen. Ein Teil der Ergebnisse zu diesem Thema wurde nun in der Zeitschrift Food Additives and Contaminants veröffentlicht.
Das Projekt von Herrn Henning Kuchenbuch wurde durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (via AiF) und den Forschungskreis der Ernährungsindustrie e.V. (FEI) gefördert. Projekt AiF 18319 N. Den Projektbericht finden Sie hier.

CRA
|

Ende einer Detektivgeschichte

Svetlana Kalinina
© WWU - Dziemba

Mit einer Publikation in der renomierten Zeitschrift "Journal of Natural Products" endete die umfangreiche Ermittlungsarbeit von Dr. Svetlana Kalinina und Kollegen. Im Rahmen ihrer Dissertation isolierte Dr. Kalinina die Verbindung Auranthin aus dem Schimmelpilz Penicillium auranthiogriseum. Bei nachfolgenden Experimenten zeigte sich dann, dass sich die Verbindung chemisch anders verhielt, als man es von ihr erwarten würde.
Diese Beobachtung weckte die Neugierde der Wissenschaftlerin aus dem Institut für Lebensmittelchemie. Zusammen mit Kollegen aus dem Institut für Pharmazeutische und Medizinische Chemie sowie dem Organisch-Chemischen Institut gelang es den isolierten Naturstoff umfangreich mittels Röntgenstrukturanalyse, NMR-Spektroskopie, CD-Spektroskopie und Massenspektrometrie zu charakterisieren. Begleitet von theoretischen Berechnungen zu räumlichen Struktur konnte so die "richtige" chemische Struktur von Auranthin detailliert beschrieben werden.
Die Publikation finden Sie hier:  DOI: 10.1021/acs.jnatprod.8b00187