Die wissenschaftliche Literatur enthält Hinweise darauf, dass die Prävalenz von Zöliakie und Nicht-Zöliakie-Glutensensitivität (NCGS) in der Bevölkerung in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts zugenommen hat. Es gibt zahlreiche Faktoren, auf die die erhöhte Prävalenz zurückgeführt werden kann. Neben neuen Weizenverarbeitungstechniken, landwirtschaftlichen Praktiken im Weizenanbau, Änderungen der Ernährungsgewohnheiten, verbesserten Diagnoseverfahren, könnten moderne Weizenzuchtpraktiken zum Anstieg der Prävalenz beigetragen haben, was im Wesentlichen auf Veränderungen des Proteingehalts und dessen Zusammensetzung in den Weizensorten der letzten 120 Jahren zurückzuführen ist. Das Ziel dieser Arbeit war eine umfassende Untersuchung von 60 hexaploiden deutschen Winterweizensorten aus den letzten 120 Jahren, um die Grundlage für die Entwicklung neuer Weizensorten zu schaffen, die weniger Reaktionen nach dem Konsum in der Bevölkerung hervorrufen. Im ersten Teil wurden alle Sorten auf ihre quantitative Proteinzusammensetzung und -verteilung analysiert. Der zweite Teil unterstrich die Notwendigkeit einer neuen RP-HPLC-Musterintegrationsmethode zur detaillierten Aufklärung des Protein-Fingerabdrucks. Im dritten Teil lag der Schwerpunkt auf der Bestimmung von vier Zöliakie-aktiven Peptiden in allen Weizensorten. Die Haupthypothese dieser Arbeit war daher, dass die Selektionskriterien für die moderne Züchtung zu einer veränderten Zusammensetzung der Weizenproteine und möglicherweise zu einem höheren immunstimulatorischen Potential moderner (registriert nach den 1950er Jahren) Sorten im Vergleich zu älteren Sorten führten. Die Quantifizierung der Rohproteingehalte zeigte je nach Sorte und Erntejahr stark schwankende Gehalte mit einem leicht abnehmenden Trend, basierend auf dem Median von fünf Sorten pro Jahrzehnt. Die Weizenproteine wurden schrittweise mit Hilfe der modifizierten Osborne-Fraktionierung extrahiert und mittels RP-HPLC gemessen. Während die Anteile der Albumine/Globuline am RP-HPLC-Gesamtgehalt unbeeinflusst blieben, zeigten die Anteile der Gliadine einen deutlich abnehmenden Trend und die der Glutenine einen steigenden Trend. Bei den Proteintypen ω5- und ω1,2-Gliadinen konnten keine Trends festgestellt werden, während die Anteile von α- und γ-Gliadinen einen deutlich abnehmenden Trend zeigten. Demgegenüber zeigten die Anteile der Glutenin-Untereinheiten einen steigenden Trend. Wegen der hohen Variabilität der Proteingehalte wurde ein neuer Ansatz der RP-HPLC-Profilintegration entwickelt, um eine bessere Differenzierung zwischen den Weizensorten zu ermöglichen. Für den neuen Ansatz wurde die Integration alle 20 s für alle Proteinfraktionen durchgeführt und die Fraktionen wurden nicht mehr in Proteintypen unterteilt. Diese Art der Integration erlaubte es, die Verteilung der einzelnen Peaks ohne Informationsverlust zu berücksichtigen und Sorten mit einer einzigartigen Proteinzusammensetzung zu identifizieren. Weiterhin wurden alle Weizensorten auf ihren Gehalt an vier immundominanten Peptiden analysiert, nämlich den 33-mer und Peptide mit den Epitopen DQ2.5-glia-α1a/DQ2.5-glia-α2 (P1), DQ2.5-glia-α3 (P2) und DQ2.5-glia-γ1 (P3) mittels SIDA kombiniert mit gezielter LC-MS/MS, um den Einfluss der Züchtung auf den Gehalt zu identifizieren. Die Werte für die 33-mer- und P1-Anteile in α-Gliadinen zeigten einen leicht ansteigenden Trend von alten zu modernen Zuchtsorten. Hinsichtlich der in α- und γ-Gliadinen vorhandenen P2- und P3-Peptide wurden weder bei den relativen noch bei den absoluten Werten Trends beobachtet. Das bedeutet, dass alte und moderne Sorten weitgehend das gleiche immunreaktive Potenzial zu haben scheinen. Wichtiger ist der Einfluss des Erntejahres, welches den Gehalt der CD-aktiven Peptide stärker beeinflusst hat als die Weizensorten.
| Abschlussdatum | 30 Nov. 2020 |
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| Originalsprache | Englisch |
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| Gradverleihende Hochschule | - Technische Universität München
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| Betreuer/-in | Katharina Scherf (Betreuer/-in) |
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