Title (eng)
Development of a PCR based method for the differentiation of vaccinium species using high resolution melting (HRM)
Parallel title (deu)
Entwicklung einer PCR basierten Methode zur Differenzierung von Vaccinium Arten mittels High Resolution Melting (HRM)
Author
Alexandra Julia Wanka
Advisor
Margit Cichna-Markl
Assessor
Margit Cichna-Markl
Abstract (deu)
Die Gattung Vaccinium umfasst die Arten Amerikanische Cranberry (Vaccinium macrocarpon Ait.), Europäische Cranberry (Vaccinium oxycoccos L.) und Preiselbeere (Vaccinium vitis-idaea L.), deren Konsum auf Grund der in ihnen enthaltenen sekundären Pflanzeninhaltsstoffen hat in den letzten Jahren zugenommen hat.
DNA Barcoding zur Identifizierung und Differenzierung von (Beeren-) Spezies basiert auf der Amplifikation einer spezifischen Barcoding Sequenz mittels Polymerasekettenreaktion (PCR) mit anschließender Sequenzierung oder hochauflösender Schmelzkurvenanalyse (HRM).
Das Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung einer DNA Barcoding basierten Methode zur Unterscheidung von drei Spezies der Gattung Vaccinium, nämlich der Amerikanischen Cranberry, der Europäischen Cranberry und der Preiselbeere. Die untersuchten DNA Barcoding Regionen waren MatK, CP12 und beide ITS-Regionen. Die Selektivität wurde in Hinblick auf andere häufig verwendete Lebensmittelinhaltsstoffe getestet. Zusätzlich wurde die Nachweisgrenze (LOD) untersucht, ebenso die Anwendung der Methode auf kommerzielle Lebensmittelproben.
Von allen untersuchten DNA Barcoding Regionen war nur die ITS2 Region geeignet, um zwischen den drei Vaccinium-Arten zu unterscheiden. Häufig verwendete Matrixkomponenten wie verschiedene Nüsse (Mandeln, Cashews, Walnüsse), verschiedene andere Beeren (Erdbeere, Goji, Himbeere, Brombeere, Rote/Schwarze/Weiße Johannisbeere) sowie Mohn, Rosinen, Trauben, Äpfel, Granatapfel, und Sauerkirsche wurden nicht/kaum amplifiziert, was auf eine hohe Selektivität gegenüber V. macrocarpon (amerikanische Cranberry), V. oxycoccos (europäische Cranberry) und V. vitis-idaea (Preiselbeere) hindeutet. Darüber hinaus war die Detektion und Differenzierung der drei Vaccinium-Arten auch in stark verarbeiteten Lebensmitteln möglich.
Abstract (eng)
The Vaccinium genus includes the species American cranberry (Vaccinium macrocarpon Ait.), common cranberry (Vaccinium oxycoccos L.) and lingonberry (Vaccinium vitis-idaea L.), all of which have become popular in the last years due to the phytochemicals they contain and their association with health benefits. DNA barcoding, a method for identification and differentiation of (berry) species, is based on the amplification of a distinct barcoding region via polymerase chain reaction (PCR) and the subsequent analysis of the amplicons by e.g. sequencing or high resolution melting (HRM) analysis.
The aim of this research was the development of a DNA barcoding based method to differentiate between three Vaccinium species, V. macrocarpon, V. oxycoccos, and V. vitis-idaea. The DNA barcoding regions investigated were MatK, CP12, and both ITS regions. The selectivity was analysed and the limit of detection (LOD) was investigated. Furthermore, the application of the method to commercial food samples was investigated.
Of all the DNA barcoding regions analysed, only the ITS2 region could be used to distinguish between the three Vaccinium species. Furthermore, detection and differentiation between the three Vaccinium species was possible even in highly processed foodstuff.
Keywords (eng)
PCRHRMDNA-Barcodingauthenticity of foodstuff
Keywords (deu)
PCRHRMDNA-BarcodingLebenmittelanalytik
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1361273
rdau:P60550 (deu)
VI, 143 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Number of pages
150
Association (deu)
Title (eng)
Development of a PCR based method for the differentiation of vaccinium species using high resolution melting (HRM)
Parallel title (deu)
Entwicklung einer PCR basierten Methode zur Differenzierung von Vaccinium Arten mittels High Resolution Melting (HRM)
Author
Alexandra Julia Wanka
Abstract (deu)
Die Gattung Vaccinium umfasst die Arten Amerikanische Cranberry (Vaccinium macrocarpon Ait.), Europäische Cranberry (Vaccinium oxycoccos L.) und Preiselbeere (Vaccinium vitis-idaea L.), deren Konsum auf Grund der in ihnen enthaltenen sekundären Pflanzeninhaltsstoffen hat in den letzten Jahren zugenommen hat.
DNA Barcoding zur Identifizierung und Differenzierung von (Beeren-) Spezies basiert auf der Amplifikation einer spezifischen Barcoding Sequenz mittels Polymerasekettenreaktion (PCR) mit anschließender Sequenzierung oder hochauflösender Schmelzkurvenanalyse (HRM).
Das Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung einer DNA Barcoding basierten Methode zur Unterscheidung von drei Spezies der Gattung Vaccinium, nämlich der Amerikanischen Cranberry, der Europäischen Cranberry und der Preiselbeere. Die untersuchten DNA Barcoding Regionen waren MatK, CP12 und beide ITS-Regionen. Die Selektivität wurde in Hinblick auf andere häufig verwendete Lebensmittelinhaltsstoffe getestet. Zusätzlich wurde die Nachweisgrenze (LOD) untersucht, ebenso die Anwendung der Methode auf kommerzielle Lebensmittelproben.
Von allen untersuchten DNA Barcoding Regionen war nur die ITS2 Region geeignet, um zwischen den drei Vaccinium-Arten zu unterscheiden. Häufig verwendete Matrixkomponenten wie verschiedene Nüsse (Mandeln, Cashews, Walnüsse), verschiedene andere Beeren (Erdbeere, Goji, Himbeere, Brombeere, Rote/Schwarze/Weiße Johannisbeere) sowie Mohn, Rosinen, Trauben, Äpfel, Granatapfel, und Sauerkirsche wurden nicht/kaum amplifiziert, was auf eine hohe Selektivität gegenüber V. macrocarpon (amerikanische Cranberry), V. oxycoccos (europäische Cranberry) und V. vitis-idaea (Preiselbeere) hindeutet. Darüber hinaus war die Detektion und Differenzierung der drei Vaccinium-Arten auch in stark verarbeiteten Lebensmitteln möglich.
Abstract (eng)
The Vaccinium genus includes the species American cranberry (Vaccinium macrocarpon Ait.), common cranberry (Vaccinium oxycoccos L.) and lingonberry (Vaccinium vitis-idaea L.), all of which have become popular in the last years due to the phytochemicals they contain and their association with health benefits. DNA barcoding, a method for identification and differentiation of (berry) species, is based on the amplification of a distinct barcoding region via polymerase chain reaction (PCR) and the subsequent analysis of the amplicons by e.g. sequencing or high resolution melting (HRM) analysis.
The aim of this research was the development of a DNA barcoding based method to differentiate between three Vaccinium species, V. macrocarpon, V. oxycoccos, and V. vitis-idaea. The DNA barcoding regions investigated were MatK, CP12, and both ITS regions. The selectivity was analysed and the limit of detection (LOD) was investigated. Furthermore, the application of the method to commercial food samples was investigated.
Of all the DNA barcoding regions analysed, only the ITS2 region could be used to distinguish between the three Vaccinium species. Furthermore, detection and differentiation between the three Vaccinium species was possible even in highly processed foodstuff.
Keywords (eng)
PCRHRMDNA-Barcodingauthenticity of foodstuff
Keywords (deu)
PCRHRMDNA-BarcodingLebenmittelanalytik
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1361274
Number of pages
150
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