Das neue Labor

Foto: Ivo Corrà

Versuchszentrum Laimburg und Freie Universität Bozen: Das neue Labor für NMR-Spektroskopie wurde eingeweiht – mit einem Chemie-Nobelpreisträger.

Das Versuchszentrum Laimburg und die Freie Universität Bozen organisierten in dieser Woche das erste wissenschaftliche Symposium zur NMR-Spektroskopie in Südtirol.

Bei dieser Gelegenheit wurde das neue Labor für NMR-Spektroskopie eingeweiht, das von den beiden Forschungseinrichtungen gemeinschaftlich am Standort NOI Techpark betrieben wird. Ehrengäste waren unter anderem Landeshauptmann Arno Kompatscher und der Nobelpreisträger für Chemie (2002) Prof. Kurt Wüthrich. Die Forschung des neuen Labors konzentriert sich auf die Analyse und Charakterisierung von Agrar- und Lebensmittelprodukten, mit dem Ziel, lokale Unternehmen zu unterstützen sowie die Zusammenarbeit und den Wissensaustausch in einem internationalen Netzwerk zu fördern.

In dieser Woche fand das wissenschaftliche Symposium zur NMR-Technologie sowie die Einweihung des Labors für NMR-Spektroskopie im NOI Techpark in Bozen Süd statt. Betrieben wird das Labor vom Versuchszentrum Laimburg in Zusammenarbeit mit der Freien Universität Bozen.

Foto: Ivo Corrà

„Die wissenschaftliche Forschung und die Förderung der technologischen Innovation gehören zu unseren Prioritäten, um das Wirtschaftsgefüge aus kleinen und großen Unternehmen zu unterstützen. Unser Ziel ist es, ein wissenschaftliches Netzwerk zwischen Universitäten, Unternehmen und öffentlichen Einrichtungen zu schaffen, das die Zusammenarbeit sowie den Austausch von Wissen und Know-how fördert. Die Investitionen in die Forschung ermöglichen die Entwicklung von Innovationsprojekten im Lebensmittelsektor und tragen so zur wirtschaftlichen und sozialen Entwicklung der Region bei“, so die Grußworte von Landeshauptmann Arno Kompatscher anlässlich der feierlichen Einweihung.

„Die Eröffnung des Labors für NMR-Spektroskopie stellt einen wichtigen Schritt in der technologischen Entwicklung der Lebensmittel- und Naturwissenschaften in Südtirol dar und fördert die Zusammenarbeit zwischen dem Versuchszentrum Laimburg, den Universitäten und den lokalen Unternehmen. Dadurch wird es möglich sein, das Potenzial dieser Technologie für die Charakterisierung von Agrarprodukten wie Wein und Milch voll auszuschöpfen und die Qualität und Sicherheit von Lebensmitteln zu verbessern“, fügte der Direktor des Versuchszentrums Laimburg, Michael Oberhuber, hinzu. 

Rektor Prof. Paolo Lugli betonte außerdem, dass „mit der Einweihung der NMR-Infrastruktur im NOI Techpark die Freie Universität Bozen an der Entwicklung von Analysemethoden zum Schutz der Echtheit von Lebensmitteln und zur Betrugsbekämpfung beteiligt sein wird, um die typischen Südtiroler Lebensmittel zu schützen“.

Das wissenschaftliche Symposium wurde von zahlreichen Vertretern aus Wissenschaft, Industrie und öffentlichen Einrichtungen besucht. Ehrengast der Veranstaltung war Professor Dr. Kurt Wüthrich, Nobelpreisträger für Chemie 2002, ein Pionier der NMR-Spektroskopie. Er skizzierte die Entwicklungsgeschichte der NMR-Technologie von den Anfängen ihrer Entdeckung in den späten 1940er Jahren bis zur Ausweitung ihrer Anwendung in der Biologie ab den 1980er und 1990er Jahren. Darüber hinaus stellte Prof. Wüthrich die neuesten Entwicklungen und Zukunftsaussichten dieser Technologie vor und betonte die Bedeutung der Zusammenarbeit zwischen Institutionen und Hochschulen für die Förderung von Forschung und Innovation.

Datenbank der Südtiroler Weine und Herkunftsnachweis für Heumilch

Die NMR-Spektroskopie ist eine sehr leistungsfähige analytische Labortechnik, die es ermöglicht, einen Fingerabdruck eines bestimmten Produkts wie Wein, Milch oder Fruchtsaft in atomarer Auflösung zu erhalten. „In unserem Labor interessieren wir uns insbesondere für die Untersuchung von Molekülen zur Bestimmung der Echtheit, der Typizität und der Herkunft lokaler Agrar- und Lebensmittelprodukte“, erklärte Alberto Ceccon, Forscher am Versuchszentrum Laimburg und Leiter des Labors für NMR-Spektroskopie: „Wir arbeiten an verschiedenen Projekten, wie zum Beispiel der Erstellung einer Datenbank für Südtiroler Weine. Dank der NMR-Technologie werden wir in der Lage sein, die Herkunft jedes einzelnen Weins zu charakterisieren und die verschiedenen Moleküle zu identifizieren, aus denen er besteht und die ihm seine Einzigartigkeit verleihen.“ 

„Wir arbeiten auch an einer verbesserten Analysetechnik, um das Vorhandensein oder Fehlen einer bestimmten Klasse von Fettsäuren in der Milch chemisch zu bestimmen. Durch das Fehlen dieser Moleküle kann bestätigt werden, dass es sich bei der analysierten Probe tatsächlich um Heumilch handelt, die von Kühen stammt, die nicht mit Silage gefüttert wurden. Wir können dabei nicht nur das Vorhandensein dieser Fettsäuren feststellen, sondern auch die genaue Menge“, fügte Ceccon hinzu.

LH Arno Kompatscher (Foto: Corrà)

Die NMR-Technologie liefert eine Fülle an Informationen. Wenn man die Zusammensetzung einer gegebenen Probe kennt, können fremde Moleküle, die nicht typisch für das Produkt sind, nachgewiesen und somit Verunreinigungen identifiziert werden. Darüber hinaus ermöglicht es diese Technologie, die Konzentration von Molekülen nachzuweisen – eine wichtige Information, wenn man beispielsweise Standardparameter für die Echtheit eines Produkts erstellen will. Schließlich kann man durch mehrere Analysen derselben Probe über einen bestimmten Zeitraum hinweg die in der Probe ablaufenden chemischen Reaktionen wie Oxidation und Gärung in Echtzeit beobachten.

NMR-Spektroskopie (Kernspinresonanzspektroskopie)

Die NMR-Spektroskopie ist eine Analysetechnik zur Untersuchung der Struktur und der Eigenschaften chemischer Moleküle und Verbindungen mittels Magnetfelds und Radiowellen. Dabei wird die zu untersuchende Probe einem starken Magnetfeld ausgesetzt und es werden Radiowellen ausgesandt, die mit den Atomen der Probe in Wechselwirkung treten. Dadurch wird ein Signal erzeugt, das Aufschluss über Struktur und Eigenschaften der Verbindung gibt.

Die NMR-Spektroskopie kann in vielen Bereichen eingesetzt werden wie z. B. in der Chemie, Biologie, Medizin und Lebensmittelindustrie. Insbesondere im Lebensmittelbereich kann die NMR-Spektroskopie zur Charakterisierung von Lebensmitteln, zur Identifizierung von Verunreinigungen und unerwünschten Substanzen sowie zur Kontrolle der Lebensmittelqualität und -sicherheit eingesetzt werden. So kann die NMR-Spektroskopie beispielsweise genutzt werden, um den Gehalt an Zuckern und organischen Säuren in Fruchtsäften zu bestimmen, um flüchtige Substanzen zu identifizieren, die für den Geschmack von Lebensmitteln verantwortlich sind, oder um die Qualität von Milch und Molkereiprodukten durch Analyse der vorhandenen Fette und Proteine zu kontrollieren. Auch potenziell gefährliche oder allergene Stoffe in Lebensmitteln, wie zum Beispiel Mykotoxine in Getreide oder Glutenproteine in Weizen, können mit Hilfe der NMR-Spektroskopie nachgewiesen werden.