Neue Qualitätskontrolle von Federn, Daunen und Haaren

Saarbrücker Wissenschaftler entwickeln neue Methode zur biochemischen Qualitätskontrolle von Feder- und Haarprodukten, die auch beim Schutz bedrohter Tierarten eingesetzt werden kann

Qualität hat ihren Preis – das wissen Liebhaber weicher Alpakapullis ebenso wie diejenigen, die sich lieber auf Daunen statt auf Federn betten. Bekommt man aber als Käufer auch die Qualität, die man bezahlt? Um dies garantieren zu können, legen Händler und Hersteller großen Wert auf Qualitätskontrolle der ihnen gelieferten Rohwaren und Produkte. Die Echtheit von Federwaren und Tierhaaren wie Kaschmir-, Mohair- und Alpakawolle kann bisher nur nach dem äußeren Erscheinungsbild oder mikroskopisch untersucht werden. Diese Methoden sind allerdings sehr zeitintensiv und bedürfen der Erfahrung von Spezialisten. Trotzdem ist der Anteil der Federn, Daunen und Haare, die nicht identifiziert werden können, teilweise so hoch, dass eine Qualitätsaussage über die Proben nicht mit hinreichender Sicherheit getroffen werden kann. Hinzu kommt noch, dass nicht selten teure Materialien wie die Daunen der Eiderente oder hochwertige Wolle mit Billigprodukten gemischt werden.

Eine neue biochemische Methode macht es nun möglich, routinemäßig die Tierart und damit die Herkunft von Federn, Daunen und Haaren zweifelsfrei nachzuweisen und darüber hinaus auch Mischungen mehrerer Arten zu erkennen und quantitativ zu bestimmen. Sogar für den Schutz bedrohter Tierarten und die Ermittlung von Fälschungen kann das Verfahren schnell und zuverlässig sichere Ergebnisse liefern.
Entwickelt wurde das neue Verfahren von Dr. Klaus Hollemeyer aus der Arbeitsgruppe Technische Biochemie der Saar-Uni unter der Leitung von Professor Dr. Elmar Heinzle in Zusammenarbeit mit Wolfgang Altmeyer von der Firma GENE-FACTS, einer Gründung von Absolventen aus der Universität, die im Science Park vor den Toren des Uni-Campus angesiedelt ist.

Kern der Methode sind Spaltpeptide, die entstehen, wenn Proteine von Federn und Haaren mittels spezieller biochemischer Techniken gespalten werden (enzymatische, endoproteolytischen Spaltung von Struktur- und Einbettungsproteinen). Genetisch bedingt unterscheiden sich die Proteine der einzelnen Tierarten und damit auch ihre Spaltpeptide. Diese Wesensmerkmale können mit Hilfe der so genannten MALDI-TOF-Massenspektrometrie sichtbar gemacht werden. Bisher zeigten alle untersuchten Vogelarten wie Eiderente, Ente, Gans, Taube, Pute, Huhn und Fasan individuelle artspezifische Peptide. Gleiches gilt für Säugetierarten wie Hund, Hamster, Nerz, Fuchs, Iltis, Kaninchen, Lama, Kamel, Bisam, Kaschmirziege, Schaf, Mohairschaf, Yak, Merinoschaf und Alpakaschaf. Jede der untersuchten Tierarten konnte anhand von Standards zweifelsfrei identifiziert werden. Auch das menschliche Haar lässt sich als solches erkennen.
Die Saarbrücker Methode ist so empfindlich, dass sogar zoologische Verwandtschaften auffielen. Je näher zwei Arten miteinander verwandt sind, desto mehr identische Spaltpeptide konnten entdeckt werden. Die Pflanzenfresser zeigten dabei untereinander mehr Gemeinsamkeiten als mit den Fleischfressern.

Nicht nur auf dem Gebiet der Qualitätssicherung wird das neue Verfahren richtungweisenden Einsatz finden können. Auch beim Artenschutz verspricht es große Fortschritte: Die Peptidspektren bedrohter Tierarten können aufgezeichnet und mit verdächtigen Proben verglichen werden, was routinemäßig etwa auf Flughäfen oder bei Grenzkontrollen erfolgen könnte. Die Saarbrücker Forscher streben in diesem Zusammenhang eine verstärkte Kooperation mit Herstellern von MALDI-TOF-Systemen an, um die Entwicklung der hierfür nötigen Routinegeräte voranzutreiben und die Methode für den Artenschutz weiter zu entwickeln und zu etablieren. Untersuchungen an Materialien, die mit Federn und Haaren eng verwandt sind wie Krallen und Horn, werden folgen. Auf diese Weise könnte zum Beispiel gemahlenes Rhinozeros-Horn erkennbar werden, das in Asien illegal als vermeintlicher Arzneiwirkstoff verwendet wird.
In der Zeitschrift New Scientist (vom 28.11.2002) sieht der international renommierte Wissenschaftler und Pionier auf dem Gebiet der MALDI-TOF-Massenspektrometrie Prof. Dr. Franz Hillenkamp auch bereits Möglichkeiten, die Saarbrücker Methode einzusetzen, um Fälschungen bei Luxusartikeln aus Produkten nicht gefährdeter Tierarten zu erkennen.

Kurz nachdem das Verfahren jetzt in der Fachzeitschrift Analytical Chemistry (74 (23), 5960-5968, Jahrgang 2002) veröffentlicht wurde, meldete sich auch das Londoner Science Museum: Dort wird nun eine Ausstellung zu diesem Thema in der Abteilung Antenna Science News zusammengestellt werden.