Die Untersuchung von Honig mittels DNA-Analyse hatte für viel Wirbel gesorgt. Wie sieht der aktuelle Stand der metagenomischen Methode aus?
Im Rahmen der 56. Fachtagung in Wels berichtete Dr. Kaarel Krjutškov, Leiter des estnischen Labors Celvia, über den aktuellen Stand zur DNA-Analyse von Honig – genauer gesagt mithilfe metagenomischer DNA-Analyse. Diese wird von Celvia* durchgeführt.
Gleich zu Beginn erinnerte Krjutškov an die lebhafte Diskussion über die DNA-Methoden während der eurobee in Friedrichshafen 2024. Er räumte ein, dass einige der damals geäußerten Kritiken gerechtfertigt gewesen seien. Insgesamt sei man zu früh mit der Methode an die Öffentlichkeit gegangen. Seither wurden die Abläufe geändert und die Datenbank erweitert.
Laufende Akkreditierung
Celvia hat inzwischen ein Qualitätsmanagement-System eingeführt, um eine Akkreditierung für die Authentizitätsprüfung von Honig nach ISO 17025** zu erhalten. Dafür musste das Labor ein festes Protokoll für die Methode erstellen und dieses transparent gegenüber dem Estnischen Akkreditierungscenter darlegen. Das Center empfahl ein paar kleinere Änderungen, die inzwischen umgesetzt sind. Momentan wartet Celvia auf die finale Entscheidung.
Die Akkreditierung standardisiert die laborinternen Abläufe, um wiederholbare Ergebnisse zu gewährleisten. Sie umfasst jedoch noch keinen Ringtest mit anderen Laboren und ist nicht als ISO-Standard der Methode selbst zu verstehen.
Problem: hochgereinigte Sirupe
Krjutškov erklärte, dass die metagenomische Analyse die Verfälschung von frischem, DNA-reichem Honig mit hochgereinigtem, DNA-freiem Sirup nicht nachweisen kann. Er sieht auch keine Hoffnung, dass sich dieses Problem künftig mittels DNA-Analyse lösen lässt. Deshalb arbeitet Celvia zusätzlich mit der NMR-Methode. Dabei wird das Verhältnis der biologischen Komponenten im Honig zum vorhandenen Zuckerspektrum untersucht. Bei einer Verfälschung mit hochgereinigtem Sirup erwartet Krjutškov eine Abnahme der biologischen Komponenten im Vergleich zum Zucker. So sollen unterschiedliche Verfälschungsgrade festgestellt werden können.
Problem: Presshonig
Krjutškov führte aus, dass sich Presshonig nicht für ihre DNA-Analyse eigne. Durch den Erntevorgang gelangt zu viel DNA in den Honig, die man im geschleuderten Honig nicht findet. Der genetische Fingerabdruck von Presshonig unterscheidet sich daher deutlich, und die Modelle, die auf geschleudertem Honig basieren, erkennen Presshonig nicht als authentisch.
Bestimmung des Ursprungs
Krjutškov erklärte, dass 20 „gute“ Honigproben eines Landes ausreichen würden, um ein Herkunftsmodell zu erstellen. Mit „gut“ sind vermutlich Vielblütenhonige aus unterschiedlichen Regionen gemeint, die die landestypische Flora gut abbilden. Laut Krjutškov würde die Pflanzen-DNA in diesen 20 Proben rund 80 % der Landesflora repräsentieren. Für ein europäisches Herkunftsmodel seien 100 bis 200 Proben notwendig. Durch Abgleich mit dieser Basis ließe sich bestimmen, ob ein Honig aus dem entsprechenden Land stammt.
DNA in altem Honig
Eine Honigprobe enthält laut Krjutškov 1 bis 20 Millionen DNA-Sequenzen. Damit lassen sich potenziell über 100.000 Arten unterscheiden, darunter über 5.000 Pflanzenarten sowie 20 Parasitenarten und Krankheitserreger von Honigbienen.
Krjutškov untersuchte Honige eines schwedischen Imkers, die bis zu 20 Jahre alt waren. Die Ergebnisse zeigen, dass die DNA im Honig über die Zeit leicht degradiert. Sowohl die Gesamtmenge als auch die Verhältnisse zwischen einzelnen „DNA-Gruppen“ verändern sich. Signifikante Unterschiede wurden ab einem Alter von neun bis zehn Jahren erkennbar. Dies entspricht weitgehend den Studien von Cirtwill und Wirta (2025)***, die bis zu 50 Jahre alte Honige untersuchten.
Vorkommen von Parasiten
Die metagenomische Analyse kann das Vorkommen der DNA von Parasiten und Krankheitserregern nachweisen. Krjutškov berichtete von einem Fall, in dem in vier Honigen eines Imkers geringe DNA-Spuren des Kleinen Beutenkäfers (Aethina tumida) angezeigt wurden, obwohl der Parasit in der Region des Imkers offiziell nicht vorhanden ist. Krjutškov hält daher die Einführung eines Schwellenwertes für notwendig, um solche Ergebnisse als nicht signifikant zu werten.
Ablauf einer Untersuchung
Für eine Untersuchung werden 20 g Honig verwendet. Die DNA wird extrahiert, sequenziert und mit bekannten Gensequenzen in Datenbanken abgeglichen. Die Ergebnisse werden mit künstlicher Intelligenz ausgewertet.
Das Resultat wird als genetischer Fingerabdruck des Honigs in Kreisform visualisiert. Der Kreis zeigt, welche Arten – Pflanzen, Tiere, Mikroben – in welchem Verhältnis nachgewiesen wurden. Zusätzlich wird die Pflanzen-DNA separat dargestellt, um zu zeigen, an welchen Pflanzen die Bienen gesammelt haben.**** Auch eine Liste mit nachgewiesenen Parasiten und Krankheitserregern wird erstellt. Für die Authentizitätsprüfung erfolgt ein Abgleich mit einer Datenbank authentischer Honige.
* Celvia ist in erster Linie ein medizinisches Labor, das Blutproben auf Krankheiten untersucht. Durch die Zusammenarbeit mit dem estnischen Imkerverband ist die Honiganalyse mittlerweile zu seinem „teuersten Hobby“ geworden, wie Krjutškov erzählt.
** ISO 17025 ist ein weltweit gültiger Standard für Laborakkreditierung im Bereich Prüfen und Kalibrieren.
*** Cirtwill und Wirta (2025) fanden, dass DNA in bis zu 50 Jahre alten Honigen weitgehend erhalten bleibt. Unterschiede betreffen hauptsächlich Mikroben-DNA, die weniger gut geschützt ist als beispielsweise Pollen-DNA. DNA fragmentiert über die Zeit, das heißt, sie zerbricht in kleinere Teile. Wie gut die kleineren Teile dann noch sequenziert werden können, hängt von der Methode ab. Die gute Haltbarkeit der DNA ist auch aus der Archäologie her bekannt.
Cirtwill, A. R., Wirta, H. (2025). DNA in honey could describe the changes in flower visits and microbe encounters of honey bees over decades. Scientific Reports, 15, Article 8807.
**** Das Ergebnis erlaubt allerdings keine Aussage darüber, ob es sich bei einem Honig um einen Sortenhonig handelt.