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Wissenschaft und Forschung: Ausgabe 06/2016, 13.06.2016

Kampf gegen Mikroorganismen

Antibiotikaresistente und persistente Mikroorganismen können entlang der Lebensmittelkette zu einem grossen Problem werden. Das Forschungsprogramm REDYMO der Forschungsanstalt Agroscope widmet sich diesem brisanten Thema.

Autor: Giuseppe Bee, David Drissner, Jörg Hummerjohann,Thomas Berger Ulrich Zürcher

Bilder: Forschungsanstalt Agroscope, David Drissner, Agroscope

Wenn sich Bakterien in der Lebensmittelproduktion hartnäckig halten, stellt dies eine besondere Herausforderung für die Lebensmittelsicherheit dar. Agroscope hat deshalb Mitte 2014 ein neues Forschungsprogramm gestartet. Dabei wollen die Forscher mögliche Gefahren für Mensch und Tier identifizieren sowie Präventionsmassnahmen und Lösungen erarbeiten, um die Verbreitung hartnäckiger Keime zu reduzieren.

Hartnäckige Mikroorganismen.

Tauchen unerwünschte Bakterien in der Lebensmittelkette auf, können sie das Produkt ungeniessbar machen oder sogar Krankheiten bei Konsumentinnen und Konsumenten verursachen. Speziell herausfordernd ist die Situation dann, wenn sich die Krankheitserreger während der Lebensmittelherstellung hartnäckig halten und trotz diverser Massnahmen, wie zum Beispiel Reinigung, im System verbleiben.

Dieses hartnäckige Verweilen («Persistenz») kann unterschiedliche Ursachen haben, zum Beispiel einen ständigen Eintrag von Bakterien ins System, das Auftreten von Resistenzen gegenüber Antibiotika, Hitze, Trockenheit und Desinfektionsmitteln oder die Ansiedlung der Keime in widerstandsfähigen Biofilmen auf Produktionsoberflächen.

Ernsthafte Folgen verhindern.

Bislang sind über diese Faktoren noch zu wenig Erkenntnisse vorhanden, um den problematischen Bakterien während der Produktion und Lagerung von Lebensmitteln stets Herr werden zu können. Gleichzeitig wird die Bekämpfung dieser Bakterien, besonders wenn sie antibiotikaresistent sind, immer wichtiger, da solche Keime in Spitälern und in der Lebensmittelindustrie ernsthafte Folgen haben können und sich nur durch einen ganzheitlichen Ansatz in den Bereichen Tiermedizin, Landwirtschaft und Humanmedizin bekämpfen lassen.

Neues Forschungsprogramm.

Eine anwendungsorientierte mikrobielle Forschung mittels moderner Methoden ist daher auch im Bereich der Schweizer Lebensmittelproduktion gefragt. Das Agroscope-Forschungsprogramm REDYMO («Reduktion und Dynamik antibiotikaresistenter und persistenter Mikroorganismen entlang von Lebensmittelketten») leistet in drei ausgewählten Bereichen der Lebensmittelherstellung einen Beitrag: bei pflanzlichen Produkten, bei der Milch und bei der Schweinehaltung.

Bakterien aus der Wasserquelle.

Bei der Produktion pflanzlicher Lebensmittel charakterisieren die Experten – in enger Zusammenarbeit mit Produktionsbetrieben – Keime der Blattoberfläche und des Produktionsumfeldes näher. Zur genauen Identifizierung der Bakterien setzen sie neue und schnelle Verfahren ein. Erste Resultate zeigten unter anderem den wichtigen Einfluss der Wasserquelle auf die bakterielle Zusammensetzung des Bewässerungswassers. Des Weiteren haben die Spezialisten begonnen eine fluoreszenzmikroskopische Methode einzuführen, um Resistenzgen-Übertragungen zwischen Bakterien auf der Pflanzenoberfläche nachzuweisen.

Erreger bilden Biofilme.

Im Bereich der Milchwirtschaft haben Fachleute Proben an unterschiedlichen Stellen der Lebensmittelkette entnommen (Melkanlagen, Tankmilch, Rohmilchkäse) und auf vorhandene Keime untersucht. Agroscope-Forschende konnten zeigen, dass durch natürliche Gen-Übertragungen auf pathogene Darmbakterien eine Kombination verschiedener Resistenzen gegen Hitzebehandlung und Antibiotika möglich ist. Ausserdem bildeten bestimmte Subtypen von Euterentzündungs-Erregern nach erfolgter Anpassung an das Medium Milch unterschiedlich starke Biofilme. Erbgutanalysen sollen nun Licht in diese Vorgänge bringen.

Antibiotika in der Schweinehaltung.

Bei der Schweinehaltung untersuchen die Wissenschaftler die Wirkung pflanzlicher Futterzusatzstoffe auf die Häufigkeit von Durchfall bei Ferkeln, mit dem Ziel, den prophylaktischen Antibiotikaeinsatz in der Schweinehaltung zu reduzieren. Zudem erheben sie die mögliche Verbreitung von resistenten Keimen in Flüssigfütterungsanlagen. Dazu haben Verantwortliche praxisorientierte Studien in diversen Betrieben lanciert.

Das Agroscope-Forschungsprogramm REDYMO – national und international stark vernetzt – ist vielversprechend gestartet. Damit rückt das Ziel, mögliche Gefahren für Mensch und Tier zu identifizieren, sowie Präventionsmassnahmen und Lösungen zu erarbeiten, ein Stück näher.


Weitere Informationen:
Forschungsanstalt Agroscope
www.agroscope.ch



Kolonien von Salmonellen auf Agar-Nährmedium (links) und einzelne Zellen unter dem Lichtmikroskop (rechts)