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SialPlus
Innovative Verfahren zur Bestimmung und Anreicherung bioaktiver Glykoverbindungen aus Milch für die Entwicklung von prebiotischen Lebensmitteln
Laufzeit: Mai 2005 bis April 2008

In Humanmilch sind viele Oligosaccharide und Glykoproteine enthalten, denen wichtige Funktionen bei der Entwicklung des Kindes zugeschrieben werden (u.a. Entwicklung der Darmflora, der Enterozyten des Darms und des Immunsystems des Kindes). Solche Oligosaccharide sind in Milchersatznahrungen auf Kuhmilchbasis (Formelnahrungen) jedoch nur in geringen Mengen enthalten, da der Oligosaccharidanteil der Kuhmilch weit geringer ist als der der Humanmilch. Zur Herstellung von Formelnahrung, die der Muttermilch möglichst ähnlich sein soll, wäre es daher wünschenswert, eine Quelle konzentrierter Oligosaccharide zur Verfügung zu haben. Unter den verschiedenen Oligosacchariden sind vor allem sialinsäurehaltige und fucosehaltige Komponenten interessant. In Kuhmilch liegen solche Oligosaccharide und Glykokonjugate nur in geringen Mengen vor und werden bei der Aufbereitung von Kuhmilch leicht abgespalten. Es ist daher von Interesse, die Glykostrukturen in unterschiedlichen Milchfraktionen zu charakterisieren und Unterschiede im Glykomuster zu detektieren. Mit diesem Wissen können Glykostrukturen in Fraktionen der Kuhmilch angereichert bzw. aus diesen aufgereinigt werden, um sie als Rohstoffe für die Entwicklung neuer prebiotischer Lebensmittel (z. B. in Kindernahrung) zu verwenden.

Das Ziel der verfahrenstechnischen Entwicklungen ist der Einsatz von Membrantechnologie für die Fraktionierung von Milch. Diese Trennverfahren sollen die Gewinnung der glykosylierten Wertstoffe aus dem Rohstoff Milch in nativer Form nachhaltig und in ausreichender Menge ermöglichen. Weiter sollen Prozesseinflüsse auf die Glykosylierungsmuster natürlich glykosylierter Substanzen untersucht werden.

Zur Bearbeitung der genannten Fragestellungen werden neue analytische Methoden und Produkte benötigt. Es sollen daher neuartige Assay-Systeme entwickelt werden, mit denen die bioaktiven Glykostrukturen bestimmt werden können. Dabei sind Schnelligkeit, Spezifität und Miniaturisierung wichtige Parameter, die die Einsatzfähigkeit der Assays bedingen. Die Testsysteme sollen in der Lage sein, Glykomuster in komplexen Proben, wie Fraktionen der Milch, zu detektieren und Unterschiede oder Veränderungen zu bestimmen. Die Bestimmung des Glykomusters sowie die Verwendung eines "Baukasten-Testsystems" hat wesentliche Vorteile. Sie erlaubt einerseits eine spezifische, individuelle Anpassung. Weiterhin ist nicht nur eine gezielte Suche nach den anzureichernden Glykoformen möglich, sondern es ist auch von Vorteil, unbekannte Komponenten zu detektieren, die auf Veränderungen oder Kontaminationen schließen lassen. Dies stellt ein wichtiges Merkmal zur überprüfung von Prozessschritten, Rohstoffen und Produkten dar.

Projektpartner
GALAB Technologies GmbH, Geesthacht (Antragsteller)
Universität Bremen, Bremen
Milupa GmbH, Numico Research Germany, Friedrichsdorf
Technische Universität München, Lehrstuhl für Lebensmittelverfahrenstechnik und Molkereitechnologie, Freising