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Chemiereport_2016-2

Foto:Chemiereport 73 AustrianLifeScienceschemiereport.at 2016.2 WISSENSCHAFT & FORSCHUNG schiedlichen Zeiten. Effekte, die später auftreten, können aber nicht die Ursache für jene sein, die früher aufgetreten sind.“ Um Experimente dieser Art durchführen zu können, war es notwen- dig, den Versuchsaufbau so umzugestalten, dass alle 20 Sekun- den eine Probe zum Massenspektrometer geschickt werden kann. Auf diese Weise können nicht nur schnelle von langsamen Prozessen unterschieden werden. Anhand der zeitaufgelösten Metabolomik kann auch geschlossen werden, ob die gefundene Dynamik mit einem bestimmten physiologischen Regulations- modell erklärt werden kann. Der strenge Blick des Analytischen Chemikers Gerade bei einem Ansatz wie der ungezielten Metabolomik ist eine strenge Denk- und Experimentierweise, wie sie der Analyti- schen Chemie eigen ist, besonders vonnöten. Dies führte der Vor- trag von Karin Ortmayr von der Abteilung für Analytische Che- mie der Universität für Bodenkultur eindrücklich vor Augen. „Methodenvalidierung ist in der Metabolomik heute noch wenig etabliert“, so der Befund der Forscherin. Dem stehe gegenüber, dass gerade auf diesem Gebiet, wo es um differentielle Betrach- tung geht, die Anforderungen an die Qualität der Analysenergeb- nisse besonders hoch seien, um auch tatsächlich biologisch aus- sagekräftige Datensätze zu erhalten. Die dabei meist verwendete Maßzahl ist der „Fold Change“ (FC), der durch das Verhältnis von Peak-Flächen, gemessen unter verschiedenen physiologischen Konditionen, definiert ist. Ortmayr stellte sich nun die Frage, wie man eine solche Größe kalibriert und was die Limitation eines dabei verwendeten Set-ups ist. Eine der Schwierigkeiten stelle sich schon dadurch, dass für metabolomische Untersuchungen kaum Referenzmaterialien zur Verfügung stehen. Zu den weni- gen gehört die Aminosäure Valin, die Ortmayr zur Kalibrierung des Fold Change heranzog. Auch musste beachtet werden, dass Matrixeffekte einen so starken Einfluss haben können, dass die Ionisierung im Massenspektrometer gar nicht mehr repräsenta- tiv für die Konzentration in der Probe ist. Besonders gründlich hat sich Ortmayr gemeinsam mit Teams an der BOKU und an der Uni Wien mit einer sinnvollen Bestim- mung der Messunsicherheit für einen ermittelten Fold-Chan- ge-Wert beschäftigt. Dazu wurden Methoden der Fehlerfort- pflanzungsrechnung angewandt, die bei der in der Metabolomik sonst üblichen Varianzanalyse oft zu kurz kommt. Dabei ergab sich, dass die Messunsicherheit des FC-Werts in direktem Zusam- menhang mit der Empfindlichkeit des gesamten analytischen Prozesses steht. Um die biologische Signifikanz auch kleiner Ver- änderungen zuverlässig nachzuweisen, sind somit Methoden von sehr hoher Präzision erforderlich. Wirkt Kaffee anti-entzündlich? Christopher Gerner, Professor für Trenntechnologien und Bio- analyse an der Universität Wien, betrachtete in seinem Vortrag eine ganz konkrete Einflussgröße auf physiologische Zustände: Der Konsum von Kaffee steht im Ruf, Entzündungsprozesse im menschlichen Körper zu beeinflussen. Um die Hypothese zu tes- ten, wurden zunächst Zellkulturen durch Stimulanzien gereizt, um herauszufinden, welche Proteine und Lipide einer signifi- kanten Veränderung durch entzündliche Prozesse unterworfen sind. Für die am besten geeigneten Kandidaten wurden dann gezielte analytische Methoden entwickelt. Im zweiten Schritt wurden Zellen von Testpersonen verwendet – zum einen von solchen, die schon seit 24 Stunden keinen Kaffee getrunken hat- ten, zum anderen von Personen direkt nach dem Kaffeekonsum. Dabei zeigte sich, dass – sowohl bei den betrachteten Cytokinen also auch bei ausgewählten Lipiden – die Modulation durch Kaf- fee sehr stark von der jeweiligen Testperson abhing. „Wir kön- nen zwar zeigen, dass Kaffee wirklich Entzündungsvorgänge moduliert. Nicht bei jedem Menschen wirkt er aber antientzünd- lich“, so Gerners Resümee. Das 33. Forum Analytik fand am 9. und 10. Februar im Parkhotel Schönbrunn statt. Das Forum ist seit Jahrzehnten wichtiger Treff- punkt der Analytischen Chemiker in Österreich, die Österreichische Gesellschaft für Analytische Chemie (ASAC) fungiert als wissen- schaftlicher Beirat (siehe auch Interview mit ASAC-Präsident Wolf- gang Buchberger auf Seite 76). Veranstalter des Forums Analytik ist der Laborgeräte-Anbieter Agilent Technologies. Das 33. Forum Analytik

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