@unpublished{orgprints22444,
           title = {Weiterentwicklung und Nutzungsempfehlungen validierter Methoden zur Unterscheidung von {\"o}kologischen und konventionellen Produkten},
            year = {2013},
          author = {Robert Hermanowski and Markus Boner and Antja Bonte and Ann-Sofie Henryson and Sabine Hofem and Georg Langenk{\"a}mper and Rolf M{\"a}der and Gudrun Mende and Jochen Neuendorff and Karsten Niehaus and Peter Stolz and J{\"u}rgen Strube},
        keywords = {B{\"O}LN, BOELN, B{\"O}L, BOEL, FKZ 08OE044, FKZ 08OE023, FKZ 08OE225, FKZ 08OE226, Herkunftsbestimmung, {\"o}kologisch, konventionell, Isotopenmassenspektrometrie, Fluoreszenz-Anregungs-Spektroskopie, Profiling-Techniken, diskriminierende Methoden, Kontrolle},
        abstract = {Ein Verfahren, welches {\"o}kologische oder konventionelle Erzeugung eines Produktes analysieren kann, ist f{\"u}r die Anwendung im Zweifelsfall sinnvoll. Ziel des Projektes war es dementsprechend, diskriminierende Methoden zu evaluieren und diese nach vorg{\"a}ngig festgelegten Kriterien, wie Anwendungsm{\"o}glichkeiten und Aussagesicherheit f{\"u}r Qualit{\"a}tssicherungssysteme in den Unternehmen, aber ebenso f{\"u}r die Anwendung im Kontrollsystem durch Kontrollstellen und den zust{\"a}ndigen Beh{\"o}rden, zu bewerten. Anhand einer zu Beginn des Projektes erstellten Methoden{\"u}bersicht wurden drei solcher Methoden zur Erprobung und Weiterentwicklung im Verlauf des Projektes ausgew{\"a}hlt:
Isotopenmassenspektroskopie (IRMS), Fluoreszenz-Anregungs Spektroskopie (FAS) und Profiling-Techniken.
Die IRMS basiert auf der Untersuchung der nat{\"u}rlichen Verteilung der stabilen Isotope der Bioelemente in einem Produkt. Die Isotopenverh{\"a}ltnisse des Stickstoffs spiegeln die D{\"u}ngung im {\"o}kologischen und konventionellen Landbau, die Isotope des Gewebewassers geben die regionalen und l{\"a}nderspezifischen Unterschiede wider. Auch andere Isotope, wie der Kohlenstoff, sind bei der Herkunftsanalyse hilfreich. Insgesamt wurden neun Produkte evaluiert und die Datenbank wurde auf vier Leitprodukte (Weizen, M{\"o}hren, Kartoffeln und H{\"u}hnereier) konzentriert. Grundlage der Stabil-Isotopen-Methode ist der Aufbau von Referenzdatenbanken.
Liegt eine statistisch relevante Gr{\"o}{\ss}e der Datenbank vor, so kann die Methodik der stabilen Isotope mit hoher Sicherheit angewendet werden. Im Projekt wurden 816 Proben auf die Isotopenverh{\"a}ltnisse der Bioelemente analysiert. Die erstellten Datenbanken wurden mit 329 Blindproben gepr{\"u}ft. Es konnte aufgezeigt werden, dass die stabilen Isotope signifikante Differenzierungsm{\"o}glichkeiten f{\"u}r Produkte aus {\"o}kologischer und konventioneller Landwirtschaft bieten, insbesondere wenn eine Verkn{\"u}pfung mit Informationen {\"u}ber die D{\"u}ngungsart gew{\"a}hrleistet werden kann. Ein wesentlicher Vorteil ist dabei die Darstellung der Wahrscheinlichkeit, mit der die Aussage charakterisiert werden kann.
Mit der FAS wurden H{\"u}hnereier und Weizenproben untersucht. Die FAS ist ein Verfahren, bei dem nach definierter optischer Anregung die Lichtemission einer Probe zeitabh{\"a}ngig gemessen wird. Im Rahmen dieses Projektes wurden 82 Proben H{\"u}hnereier und 130 Proben Weizen nach ihrer Herkunft aus {\"o}kologischer oder konventioneller Erzeugung untersucht. Mit dem beschriebenen Verfahren wurden circa 90 \% der H{\"u}hnereier und 80 \% der codierten Weizenproben korrekt beurteilt. Nach einer einj{\"a}hrigen Lagerung von Weizenproben bei ?26 ?C konnte die Differenzierung der Proben reproduziert und die Keimf{\"a}higkeit in Testversuchen nachgewiesen werden. Die Analyse der Ergebnisse verdeutlicht, dass teilweise noch Untersuchungsbedarf besteht und eine Verbesserung der Trennsch{\"a}rfe und Verk{\"u}rzung des zeitlichen Aufwandes erreicht werden k{\"o}nnte.
Mit Profiling-Techniken werden in einem Analysengang ganze Substanzklassen in biologischen Proben wie Weizen erfasst. Zur Analyse der Stoffwechselprodukte, hier Metabolite genannt, wurde die Gaschromatografie-Massenspektrometrie eingesetzt. F{\"u}r das Profiling wurden Weizenkontingente, jeweils aus einer {\"o}kologischen und einer konventionellen Anbauvariante, verwendet. Metabolit-Profiling leistete eine Unterscheidung nach Anbauart f{\"u}r die einzelnen Sorten und f{\"u}r den Weizen der drei einzelnen Anbaujahre. Jedoch wurde die Erfassung der anbauartbedingten {\"A}nderungen des Metaboloms erschwert durch deutliche sorten- und wachstumsperiodenabh{\"a}ngige Schwankungen im Metabolom. Dennoch konnte gezeigt werden, dass einige Metabolite mit signifikanten Unterschieden zwischen den Anbauarten in der Regel {\"u}ber alle Sorten erh{\"o}hte bzw. niedrigere Werte aufweisen. Als Ursache f{\"u}r dieses heterogene Ergebnis wird der Einfluss jahreszeitlicher Schwankungen auf die Proteingehalte gesehen, der den Einfluss der Anbaumethode {\"u}berlagert.
Die Praxistests zeigten, dass beide Methoden nur dann gute Ergebnisse leisten, wenn eine ausreichend gute Referenzbasis vorhanden ist, mit der die Ergebnisse der untersuchten Proben verglichen werden k{\"o}nnen. Bez{\"u}glich der mit der IRMS untersuchten Fragestellung, ob ein Produkt von einem bestimmten Betrieb, einer Gruppe von Betrieben oder aus einer bestimmten Region stammt, sind die Ergebnisse vielversprechend. Um die Methode hinsichtlich dieser Fragestellung zu einem g{\"a}ngigen Qualit{\"a}tssicherungsinstrument zu entwickeln, bedarf es allerdings einer Standardisierung der Verfahren f{\"u}r die Probenahme, Probenaufbereitung und Analytik sowie des Aufbaus einer gemeinsamen Referenzdatenbank. Dieser Ansatz wird mit dem Konzept ?Wasserzeichen? weiterverfolgt werden.},
             url = {https://orgprints.org/id/eprint/22444/}
}