Entwicklung alternativer Methoden zur Nukleotid- Analytik in der ...

1. Einleitung 10
Neben der Überprüfung einer erfolgreichen Gicht-Behandlung über eine Bestimmung
der Xanthin-Konzentration in Serum zählt die Lebensmittelanalytik zu einem weiteren
Gebiet, auf dem Xanthin einen wichtigen Analyten darstellt, da über ihn eine
Beurteilung der Frische und Qualität von Fischfleisch möglich ist (Quiong et al.,
1998). Der Abbau der Energiequelle ATP setzt automatisch unmittelbar nach dem
Tod des Fisches ein. Mit zunehmender Lagerungsdauer tritt eine Akkumulation von
Xanthin und Hypoxanthin ein, da die Reaktion der Xanthin-Oxidase im Vergleich zu
weiteren an der Metabolisierung des ATPs beteiligten Enzymen mit der geringsten
Geschwindigkeit abläuft (Hu und Liu, 1997). Über die Quantifizierung der Konzentration
einer der beiden Nukleobasen kann die Qualität des Lebensmittels beurteilt
werden.
1.5 Analytische Methoden zur Bestimmung von ATP und Xanthin
1.5.1 Biosensoren
Das Prinzip der Biosensorik basiert auf der spezifischen Erkennung eines
Analyten durch eine selektive Biokomponente (z. B. Enzyme, Antikörper oder Ribo-
nukleinsäuren). Unter dem Begriff Biosensor wird hierbei die Kombination der
Biokomponente mit einem chemischen oder physikalischen Sensor (Transducer)
verstanden, der das biologische Signal in ein elektrisches umwandelt. Die Selektivität
des Biosensors wird dabei von der Spezifität der eingesetzten Erkennungs-
komponente bestimmt, während seine Sensitivität vom Transducer abhängt
(Bilitewski, 1995).
Biosensoren lassen sich grundsätzlich in zwei Hauptgruppen unterteilen. Zur Klasse
der Metabolismus-Sensoren zählt man alle Testsysteme, in denen der Analyt
konvertiert und seine Quantifizierung über die Zunahme eines Reaktionsproduktes
bzw. die Abnahme eines Eduktes erfolgt. Die zweite mit dem Begriff
Affinitätssensoren bezeichnete Gruppe umfaßt Systeme, mit denen die Bindung des
Analyten an die Biokomponente, z. B. die Anlagerung von Proteinen an Antikörper
auf einer Sensoroberfläche, über die Änderung physikalischer Parameter verfolgt
werden kann. Hierzu rechnet man Surface-Plasmon-Resonance-Sensoren (SPR),
Gitterkoppler und weitere Systeme, deren Arbeitsprinzip auf der Totalreflexion von