Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Synergien und Verbreitungswege von emetischen B. cereus Toxinen in Lebensmitteln und Entwicklung von Strategien zur Hemmung der Toxinbildung

Trotz eines hohen Hygienestandards ist es in vielen Bereichen des Lebensmittelsektors nicht möglich, eine Kontamination mit Bacillus cereus zu vermeiden, da dieses Bakterium hitze- und säureresistente Endosporen bildet. Die Sporen des Keims überleben auch starke Hitze und bringen bei niedrigeren Temperaturen wieder vermehrungsfähige Bakterien hervor, die dann Toxine, wie Cereulid oder Isocereulide, bilden.

In den letzten Jahren häufen sich Berichte über Cereulid-Intoxikationen, die in Einzel-fällen sogar tödlich verliefen und in einigen Ländern, wie z.B. den USA, zu einer „Null-Toleranz-Grenze“ geführt haben. Diese „Null-Toleranz“ stellt Produzenten, insbesondere KMU, vor massive technologische Probleme und führt zur Sperrung bzw. Vernichtung von Produktchargen.

Ziel des Vorhabens ist es, aufbauend auf den Ergebnissen des IGF-Projekts AiF 16845 N, die biologische Wirkung der Isocereulide und ihre additiven/synergistischen Effekte zu klären, ihre Eintragswege im Zuge der Lebensmittelherstellung zu identifizieren sowie Rezepturen zu entwickeln und Hemmstoffe zu identifizieren, die die Bildung von Cereulid/Isocereuliden inhibieren.

Präventionsstrategien zur Verhinderung der Toxinbildung, wie die im Rahmen des Vorhabens geplante Entwicklung einer Checkliste für KMU zur Identifizierung potentieller Kontaminationsquellen, erhöhen nicht nur die Produktsicherheit, sondern vermeiden hohe Folgekosten, insbesondere bei KMU, die von Rückrufaktionen oder Schadenersatzforderungen finanziell besonders betroffen wären.

Ergebniszusammenfassung:

In den letzten Jahren häufen sich Berichte über Cereulid-Intoxikationen: Die Aufnahme über ein kontaminiertes

Lebensmittel führt typischerweise zu akutem Erbrechen, kann jedoch auch schwerwiegende Erkrankungen

hervorrufen, die in Einzelfällen tödlich verlaufen können. B. cereus stellt daher sowohl für die

Lebensmittelindustrie ein erhebliches Problem dar, wie auch jüngste Rückrufaktionen zeigen. Im Rahmen dieses

Forschungsvorhabens konnte die Struktur neuer Toxinvarianten (Isocereulide) aufgeklärt, die biologische

Wirkung der Isocereulide geklärt, und entsprechende diagnostische Systeme für den quantitativen Nachweis der

neuen Isocereulide entwickelt werden. Es wurde somit eine Grundlage für die Erarbeitung evidenz-basierter

Grenzwerte geschaffen werden. Potentielle Quellen für den Eintrag und die Verschleppung von Cereulidtoxinen

in der Lebensmittelverarbeitung wurden ermittelt und Lebensmittelproduktionsprozesse bzw. Lebensmittel, die

ein hohes Risiko für eine Cereulidproduktion aufweisen, identifiziert. Es konnte außerdem gezeigt werden, dass

Sporen von emetischen B. cereus aber auch die anderer Sporenbildern, wie z.B. hoch hitzeresistente Bazillen,

eine potentielle Quelle für die Verschleppung von Cereulid in Lebensmittelproduktionsprozessen darstellen.

Ein neu entwickleter kombinatorischer Ansatz aus einem bakteriellen Zellkultur-Assay und einer

schnellen UPLC-MS/MS Methode ermöglichte es in einem breit angelegten Screening pflanzliche

Natursubstanzen und Polyphosphate zu identifizieren, die eine sehr starke Hemmwirkung auf das Wachstum der

Bakterien und / oder die Cereulidproduktion zeigen. Basierend auf den Projektergebnissen wurde mit den

Mitgliedern des Projektbegleitenden Ausschusses eine Checkliste erarbeitet, die es ermöglicht

Lebensmittelverarbeitungsprozesse gezielt nach potentiellen Kontaminationen mit dem Toxin Cereulid zu

untersuchen und entsprechende Kontrollpunkte zu definieren bzw. sensible Prozessschritte prospektiv zu

identifizieren.