Rezension des Artikels von Dr.-Ing. Piotr Kaczka mit dem Titel „Bewertung der Qualität proteinreicher Nahrungsergänzungsmittel auf dem polnischen Markt“

Dr. Paweł Przychodzeń                                                                                                          Krakau, 16.05.2013

Rezension des Artikels von Dr. Ing. Piotr Kaczka mit dem Titel „Bewertung der Qualität proteinreicher Nahrungsergänzungsmittel auf dem polnischen Markt“

Dr. Ing. Piotr Kaczka behandelt in seinem Artikel „Bewertung der Qualität proteinreicher Nahrungsergänzungsmittel auf dem polnischen Markt“ ein aus Sicht der heutigen Verbraucher wesentliches Problem, das bisher sehr oberflächlich betrachtet wurde.  Der Autor beschreibt die besonderen Eigenschaften von Molkenproteinen, die für ihre Bedeutung für den menschlichen Organismus ausschlaggebend sind, stellt die Methode des Peptide Mass Fingerprinting mit tandemförmiger MALDI-TOF/TOF-Massenmessung zur Identifizierung einzelner Proteinarten vor und präsentiert die innovative Anwendung dieser Methode zur Untersuchung der Qualität proteinreicher Nahrungsergänzungsmittel anhand von Handelsprodukten.

Im ersten Teil des Artikels vergleicht der Autor als allgemeine Einführung grundlegende Eigenschaften von Molkenproteinen, wie biologische Wertigkeit, Gehalt an essenziellen Aminosäuren und Gehalt an schwefelhaltigen Aminosäuren, mit den Eigenschaften von Proteinen aus allgemein erhältlichen Lebensmitteln (Abb. 1). Es ist anzumerken, dass die präsentierten Daten nur aus einer Literaturquelle stammen, was angesichts der Abweichungen bei den von anderen Quellen angegebenen Werten, unter anderem der biologischen Wertigkeit, unzureichend erscheint, z. B. J. R. Hoffman und M. J. Falvo, Journal of Sports Science and Medicine (2004) 3, 118–130. Dies ist vor allem auf unterschiedliche Methoden zur Beschreibung der biologischen Wertigkeit zurückzuführen, die der Autor nicht kommentiert. Darüber hinaus verwendet der Autor schlagwortartige Bezeichnungen wie Fleisch, Ei, essenzielle Aminosäuren (mg/g) und schwefelhaltige Aminosäuren (mg/g), ohne den an dieser Stelle erforderlichen Kommentar. Im Hinblick auf die dargestellten Zahlenwerte ist es wichtig anzugeben, auf welche Fleischart sie sich beziehen (Rind, Schwein, Geflügel oder eine andere), ob ein ganzes Ei oder nur das Eiklar berücksichtigt wurde und ob der angegebene Gehalt an essenziellen oder schwefelhaltigen Aminosäuren das Rohprodukt oder das darin enthaltene Protein betrifft.

Anschließend nennt der Autor als wichtigste Eigenschaft von Molkenproteinkonzentrat und -isolat den typischen Gehalt an Beta-Lactoglobulin, Alpha-Lactalbumin und Serumalbumin. Leider hat der Autor die Werte und Einheiten der molaren Massen der einzelnen Proteine unreflektiert direkt aus der Gerätedatenbank übernommen. Die in der Datenbank enthaltenen Proteinmassen beruhen, worauf der Autor nicht hinweist, auf einer theoretischen Vorhersage der Zusammensetzung und Sequenz des jeweiligen Proteins anhand des Genoms sowie auf der Modellierung des Hydrolyseprozesses zu Peptiden. Die tatsächliche Masse von Beta-Lactoglobulin beträgt 18,3 kDa, die von Alpha-Lactalbumin 14,2 kDa und die von BSA 66,4 kDa (H. M. Farrel, R. Jimenez-Flores Jr., G. T. Bleck, J. E. Butler, L. K. Creamer, C. M. Hicks, K. F. Ng-Kwai-Hang, H. E. Swaisgood, J. Dairy Sci. (2004) 87, 1641–1674). Außerdem ist auf einen groben Fehler bei der Masseneinheit hinzuweisen (aus der Gerätedatenbank übernommen): Die Masse von Beta-Lactoglobulin kann nicht 20 269 kDa betragen, höchstens Da. Darüber hinaus ist es physikalisch nicht sinnvoll, die Masse eines Proteins mit einer Genauigkeit von 1 Da anzugeben.

Im weiteren Verlauf des Artikels beschreibt der Autor die allgemeinen Grundlagen und die Durchführung der Proteinidentifizierung mittels Peptide Mass Fingerprinting mit tandemförmiger MALDI-TOF/TOF-Massenmessung. Es sei darauf hingewiesen, dass sich der Autor ausschließlich auf die Vorteile dieser Methode konzentriert, jedoch ihre Nachteile und Einschränkungen nicht erwähnt. Zudem verwendet der Autor beim Vergleich von PMF mit der Kjeldahl-Methode eine Abkürzung, die nahelegt, dass die Kjeldahl-Methode eine Methode zur Proteinbestimmung sei. Tatsächlich handelt es sich um eine Methode zur Bestimmung des Stickstoffgehalts in der untersuchten Probe; die Schätzung des Proteingehalts auf dieser Grundlage ist lediglich eine Folge der geltenden Verordnung über die Kennzeichnung des Nährwerts von Lebensmitteln.

Im experimentellen Teil erörtert der Autor die praktische Anwendung von PMF zur Bewertung der Qualität proteinreicher Nahrungsergänzungsmittel anhand von fünf proteomischen Analysen und ergänzt das Untersuchungsmaterial durch drei Bestimmungen des Gehalts an Proteinaminosäuren. Die Ergebnisse der Proteinidentifizierung mittels PMF in den einzelnen Handelsprodukten enthalten unter anderem die gemessene Proteinmasse, die Bestimmung ihrer Art und ihres Anteils am Proteinbestand sowie die Speziesherkunft. Die Untersuchungsergebnisse jedes Produkts versieht der Autor mit einem kurzen Kommentar, ohne die erzielten Ergebnisse umfassender zu analysieren oder mögliche Ursachen für die gemachten Beobachtungen zu diskutieren. So kann beispielsweise das Vorhandensein von Kaseinen im Produkt Whey C-6 nicht nur auf eine bewusste Maßnahme des Herstellers zurückzuführen sein, sondern auch auf Rückstände aus der Milchverarbeitung. Den Nachweis von aus Ziegenmilch stammendem Beta-Lactoglobulin im Produkt 100% Whey Isolate lässt der Autor abgesehen von der Feststellung dieser Tatsache unkommentiert. Erhöht oder verringert diese Tatsache den Wert des Produkts – und warum? Gibt der Hersteller ausschließlich Rohstoffe aus Kuhmilch an? Kann die beobachtete geringere Masse des Beta-Lactoglobulins (die Frage ist, ob es sich überhaupt noch um Beta-Lactoglobulin handelt) auf die enzymatische Probenvorbereitung zurückzuführen sein? Und ein allgemeiner Hinweis: In den untersuchten Produkten wurde kein oder nur eine geringe Menge Alpha-Lactalbumin gefunden. Könnte auch dies auf die enzymatische Probenvorbereitung zurückzuführen sein?

 Die wesentlichen Unterschiede zwischen dem tatsächlichen Gehalt an Proteinaminosäuren und dem von den Herstellern deklarierten Gehalt wurden in Abb. 8 übersichtlich dargestellt. Es fehlt jedoch ein Kommentar des Autors zu den möglichen Ursachen für derart große Abweichungen, die bis zu 100 % erreichen.

Zusammenfassend hat Dr. Ing. Piotr Kaczka ein schwieriges und innovatives Thema aufgegriffen: die Bewertung der Qualität proteinreicher Produkte. Der Autor wählte PMF als Methode zur Proteinidentifizierung und stellte ihre praktische Anwendung anhand von Handelsprodukten vor. Trotz des wesentlichen Beitrags des Autors zu einer präzisen, analytischen Betrachtung der Zusammensetzung proteinreicher Nahrungsergänzungsmittel führen jedoch zahlreiche methodische Fehler und die dürftige Literaturauswahl dazu, dass der Artikel „Bewertung der Qualität proteinreicher Nahrungsergänzungsmittel auf dem polnischen Markt“ eher als Auftakt zu einer Diskussion über die Untersuchung von Nahrungsergänzungsmitteln für Sportler sowie über die Suche nach anderen, möglicherweise schneller und kostengünstiger durchführbaren Untersuchungsmethoden betrachtet werden sollte und nicht als verlässliche Grundlage für eindeutige Schlussfolgerungen.

Wir schätzen die Arbeit, die der Autor des Textes geleistet hat, denn im Interesse aller Hersteller von Nahrungsergänzungsmitteln und insbesondere der Verbraucher sollte stets die Herstellung von Nahrungsergänzungsmitteln und Produkten höchster Qualität stehen. Da das behandelte Thema jedoch sehr umfangreich ist und nicht mit einem einzigen Artikel abgeschlossen sein sollte, laden wir Dr. Piotr Kaczka herzlich zu einer Diskussion ein, die live über das Internet übertragen wird.

Gleichzeitig haben wir uns erlaubt, die Einladung per Post an die Redaktionsadresse des Magazins zu senden, in dem der Artikel erschienen ist, und warten ungeduldig auf seine Annahme.

Aktualisierung 24.07.2013 – Antwort von Dr. Kaczka auf die Rezension von Dr. Paweł Przychodzeń