Fachgruppe Wirkungsbezogene Analytik und Toxikogenomics

Die Fachgruppe untersucht die biochemischen  Effekte von Lebensmittelinhaltsstoffen und -kontaminanten. Dies beinhaltet die Analyse der Aufnahme, Verteilung, Verstoffwechselung und Ausscheidung (Toxikokinetik) dieser Substanzen mit Hilfe von Zellkultur- und molekularbiologischen Methoden sowie klassischen chemisch-analytischen Verfahren. Die Weiterentwicklung und Validierung von zellbasierten Testsystemen für die wirkungsbezogene Analytik ist eine weitere zentrale Aufgabenstellung der Fachgruppe.

Daten aus solchen Untersuchungen dienen der Risikobewertung von Lebensmittelinhaltsstoffen und -kontaminanten. Dabei werden sowohl protektive als auch gesundheitsgefährdende Effekte für den Menschen berücksichtigt. Besonders Substanzen, die aktuell im Fokus der Lebensmitteltoxikologie stehen, wie z. B. pflanzliche Inhaltsstoffe (Pyrrolizidinalkaloide), Nanomaterialien oder hitzebedingte Kontaminanten (3-MCPD-Fettsäureester) werden hinsichtlich ihrer Absorption bzw. ihrer molekularen Wirkung untersucht.

Hierbei kommen insbesondere „Omics“-Techniken zum Einsatz; ein weiterer Schwerpunkt der Fachgruppe ist daher die Weiterentwicklung, Validierung und Etablierung innovativer Methoden in den Bereichen Proteomics und Transcriptomics. Bei der Identifizierung und Quantifizierung von gentechnisch veränderten Organismen in Lebens- und Futtermitteln besitzt die Fachgruppe eine langjährige Expertise und ist als Mitglied von nationalen und internationalen Gremien an der Etablierung von Standardmethoden beteiligt. Weiterhin wird die Herkunft und Zusammensetzung von Lebens- und Futtermitteln untersucht. Daher sind auch das

• Nationale Referenzlabor für tierische Proteine in Futtermitteln und das
• Referenzlabor im Netzwerk Gentechnisch veränderter Organismen (GVO)

in der Fachgruppe angesiedelt.

Die Fachgruppe beteiligt sich aktiv an nationalen und internationalen Forschungsprojekten.

Referierte Journal Publikationen mit Beteiligung der Fachgruppe 51 in 2023 (Auswahl)

Eisenreich, A., Monien, B. H., Goetz, M. E., Buhrke, T., Oberemm, A., Schultrich, K., Abraham, K., Braeuning, A. and B. Schaefer. 2023. 3-MCPD as contaminant in processed foods: State of knowledge and remaining challenges. Food Chem 403:134332. DOI: 10.1016/j.foodchem.2022.134332

Fritsche, K., Ziková-Kloas, A., Marx-Stoelting, P. and A. Braeuning. 2023. Metabolism-Disrupting Chemicals Affecting the Liver: Screening, Testing, and Molecular Pathway Identification. Int J Mol Sci 24:2686. DOI: 10.3390/ijms24032686

Wuerger, L. T. D., Kudiabor, F., Alarcan, J., Templin, M., Poetz, O., Sieg, H. and A. Braeuning. 2023. Okadaic Acid Activates JAK/STAT Signaling to Affect Xenobiotic Metabolism in HepaRG Cells. Cells 12:770. DOI: 10.3390/cells12050770

Varunjikar, M. S., Bøhn, T., Sanden, M., Belghit, I., Pineda-Pampliega, J., Palmblad, M., Broll, H., Braeuning, A. and J. D. Rasinger. 2023. Proteomics analyses of herbicide-tolerant genetically modified, conventionally, and organically farmed soybean seeds. Food Control 151:109795. DOI: 10.1016/j.foodcont.2023.109795

Braeuning, A., Balaguer, P., Bourguet, W., Carreras-Puigvert, J., Feiertag, K., Kamstra, J. H., Knapen, D., Lichtenstein, D., Marx-Stoelting, P., Rietdijk, J., Schubert, K., Spjuth, O., Stinckens, E., Thedieck, K., van den Boom, R., Vergauwen, L., von Bergen, M., Wewer, N. and D. Zalko. 2023. Development of new approach methods for the identification and characterization of endocrine metabolic disruptors—a PARC project. Front Toxicol 5:1212509. DOI: 10.3389/ftox.2023.1212509

Schmeisser, S., Miccoli, A., von Bergen, M., Berggren, E., Braeuning, A., Busch, W., Desaintes, C., Gourmelon, A., Grafstroem, R., Harrill, J., Hartung, T., Herzler, M., Kass, G., Kleinstreuer, N., Leist, M., Luijten, M., Marx-Stoelting, P., Poetz, O., van Ravenzwaay, B., Roggeband, R., Rogiers, V., Roth, A., Sanders, P., Thomas, R. S., Marie Vinggaard, A., Vinken, M., van de Water, B., Luch, A. and T.  Tralau. 2023. New approach methodologies in human regulatory toxicology - Not if, but how and when! Environ Int 178:108082. DOI: 10.1016/j.envint.2023.108082

Brozova, Z. R., Dusek, J., Palsa, N., Maixnerova, J., Kamaraj, R., Smutna, L., Matous, P., Braeuning, A., Pavek, P., Kunes, J., Gathergood, N., Spulak, M., Pour, M. and A. Carazo. 2023. 2-Substituted quinazolines: Partial agonistic and antagonistic ligands of the constitutive androstane receptor (CAR). Eur J Med Chem 259:115631. DOI: 10.1016/j.ejmech.2023.115631

Karpale, M., Kummu, O., Karkkainen, O., Lehtonen, M., Napankangas, J., Herfurth, U. M., Braeuning, A., Rysa, J. and J. Hakkola. 2023. Pregnane X receptor activation remodels glucose metabolism to promote NAFLD development in obese mice. Mol Metab 76:101779. DOI: 10.1016/j.molmet.2023.101779

De Castelbajac, T., Aiello, K., Arenas, C. G., Svingen, T., Ramhøj, L., Zalko, D., Barouki, R., Vanhaecke, T., Rogiers, V., Audebert, M., Oelgeschlaeger, M., Braeuning, A., Blanc, E., Tal, T., Rüegg, J., Fritsche, E., Marx-Stoelting, P. and G. Rivière. 2023. Innovative tools and methods for toxicity testing within PARC work package 5 on hazard assessment. Front Toxicol 5:1216369. DOI: 10.3389/ftox.2023.1216369

Audebert, M., Assmann, A. S., Azqueta, A., Babica, P., Benfenati, E., Bortoli, S., Bouwman, P., Braeuning, A., Burgdorf, T., Coumoul, X., Debizet, K., Dusinska, M., Ertych, N., Fahrer, J., Fetz, V., Le Hegarat, L., Lopez de Cerain, A., Heusinkveld, H. J., Hogeveen, K., Jacobs, M. N., Luijten, M., Raitano, G., Recoules, C., Runden-Pran, E., Saleh, M., Sovadinova, I., Stampar, M., Thibol, L., Tomkiewicz, C., Vettorazzi, A., Van de Water, B., El Yamani, N., Zegura, B. and M. Oelgeschlaeger. 2023. New approach methodologies to facilitate and improve the hazard assessment of non-genotoxic carcinogens-a PARC project. Front Toxicol 5:1220998. DOI: 10.3389/ftox.2023.1220998

Karaca, M., Fritsche, K., Lichtenstein, D., Vural, O., Kreuzer, K., Alarcan, J., Braeuning, A., Marx-Stoelting, P. and T. Tralau. 2023. Adverse outcome pathway-based analysis of liver steatosis in vitro using human liver cell lines. STAR Protoc 4:102500. DOI: 10.1016/j.xpro.2023.102500

Paul, M. B., Boehmert, L., Hsiao, I. L., Braeuning, A. and H. Sieg. 2023. Complex intestinal and hepatic in vitro barrier models reveal information on uptake and impact of micro-, submicro- and nanoplastics. Environ Int 179:108172. DOI: 10.1016/j.envint.2023.108172

Wuerger, L. T. D., Birkholz, G., Oberemm, A., Sieg, H. and A. Braeuning. 2023. Proteomic analysis of hepatic effects of okadaic acid in HepaRG human liver cells. EXCLI Journal 22:1135-1145. DOI: 10.17179/excli2023-6458

Sadrabadi, F., Alarcan, J., Sprenger, H., Braeuning, A. and T. Buhrke. 2023. Impact of perfluoroalkyl substances (PFAS) and PFAS mixtures on lipid metabolism in differentiated HepaRG cells as a model for human hepatocytes. Arch Toxicol in press DOI: 10.1007/s00204-023-03649-3

Vink, M. J. A., Alarcan, J., Martens, J., Buma, W. J., Braeuning, A., Berden, G. and J. Oomens. 2023. Structural Elucidation of Agrochemical Metabolic Transformation Products Based on Infrared Ion Spectroscopy to Improve In Silico Toxicity Assessment. Chem Res Toxicol in press DOI: 10.1021/acs.chemrestox.3c00316

Blaschke, V., Berten, A., Sprenger, H., Zagon, J. and Winkel, M. (2023). Filling Analytical Gaps in Allergen Detection?Real-Time PCR for the Detection of Commercially Relevant Cephalopods and Gastropods in Food. Journal of Agricultural and Food Chemistry 71(31): 12029-12042. DOI: 10.1021/acs.jafc.2c08966

Blaschke, V. M., Tran, T. U., Naneh, M., Zagon, J. and Winkel, M. (2023). An improved duplex real-time PCR method for the systematic detection of commercially relevant crustaceans in food. Food Control 146:109517. DOI: 10.1016/j.foodcont.2022.109517

Delgado, L., Garino, C., Moreno, F. J., Zagon, J. and Broll, H. (2023). Sustainable Food Systems: EU Regulatory Framework and Contribution of Insects to the Farm-To-Fork Strategy. Food Reviews International 39(9): 6955-6976. DOI: 10.1080/87559129.2022.2130354

Stobernack, T., Zarske, M., Niedzwiecka, A., Zagon, J., Steinhilber, A., Poetz, O. and Herfurth, U. M. (2023). LC-MS-based detection of silkworm pupae in feed with and without prior immunoaffinity enrichment. Journal of Insects as Food and Feed 9(4): 463-474. DOI: 10.3920/JIFF2022.0098

Paul, M. B., Schlief, M., Daher, H., Braeuning, A., Sieg, H. and Böhmert, L. (2023). A human Caco-2-based co-culture model of the inflamed intestinal mucosa for particle toxicity studies. In vitro models 2(1): 43-64. DOI: https://doi.org/10.1007/s44164-023-00047-y