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Humanpathogene in der Lebensmittelkette Salat: Vorkommen, Eintragswege und Möglichkeiten der Kontrolle mittels Bakteriophagen
Projekt
Förderkennzeichen: MRI-MBT-08-KI-120-1040
Laufzeit: 01.05.2016
- 30.06.2017
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Gemüse und Obst sind neben Getreideprodukten die mit Abstand wichtigsten Lebensmittel pflanzlichen Ursprungs in Deutschland. Eine komplette Abbildung der Produktkette vom Feld bis in den Handel existiert für das Produkt Misch/Schnittsalat bisher nicht. Des Weiteren ist bisher nicht bekannt, ob durch die Verarbeitungsprozesse (schneiden und waschen) mikrobielle Gefahren ausreichend reduziert werden, oder ob durch diese Prozessschritte möglicherweise die Gefährdung durch Kreuzkontaminationen für den Verbraucher steigt. Auch gibt es bisher wenig erfolgreiche Methoden/Verfahren zur Minimierung der Keimbelastung für Misch/Schnittsalate. In diesem Projekt wird daher eine Status-Quo-Erhebung entlang der Produktkette (Schnitt-Mischsalat) durchgeführt, um die Eintragswege von Pathogenen, sowie die Pathogenbelastung und das Gefährdungspotential von Misch/Schnittsalaten beurteilen zu können. Die Überprüfung von Bakteriophagen als „Bio-Control-Tool“, wird in diesem Projekt erstmalig als Methode zur Reduzierung von pathogenen Bakterien im Waschwasser von Misch/Schnittsalat evaluiert.
Durch das Projekt „Humanpathogene in der Lebensmittelkette Salat: Vorkommen, Eintragswege und Möglichkeiten der Kontrolle mittels Bakteriophagen“ konnten Wissenslücken geschlossen und Perspektiven für innovative Ansätze in der Lebensmittelverarbeitung aufgezeigt werden. Das vom QS Wissenschaftsfonds Obst, Gemüse, Kartoffeln geförderte Projekt (QS 131117) wurde im Zeitraum vom 1. Mai 2016 – 31. Mai 2017 am Max Rubner-Institut bearbeitet. In enger Kooperation mit einem Hersteller von Fresh-Cut Salaten erfolgte die Probennahme vom Feld entlang der Produktionskette bis zum abgepackten Salat. Ein weiterer Fokus lag auf den mikrobiologischen Veränderungen des Waschwassers im zeitlichen Verlauf. Zusammengefasst konnte ein geringer Eintrag von Listeria monocytogenes (kultureller Nachweis bei 1,4 % der Produkt- und Tupferproben), ein sehr geringer Eintrag Shiga-Toxin bildender Escherichia coli (STEC) (0,2 % der Produkt- und Tupferproben) und kein Eintrag von Salmonella auf den Stufen der Produktionskette nachgewiesen werden. Eine Detektion erfolgte sporadisch sowohl auf Produktebene, als auch durch Tupferabstriche auf Oberflächen wie Transportbänder und Schneideflächen. Als frisches Produkt enthält Salat natürlicherweise eine dichte, bakterielle Oberflächenbesiedlung. Der Eintrag von Pathogenen in die Verarbeitungskette kann durch die Anbauform (z. B. Feld) nicht ausgeschlossen werden. Daher bedarf es einer konsequenten und effektiven Reinigung und Desinfektion, um unerwünschte Mikroorganismen zu reduzieren und eine Besiedlung des Betriebes in Form von Biofilmen zu verhindern. Durch die Identifizierung der bakteriellen Gemeinschaften mittels Mikrobiom-Analysen konnte die bakterielle Zusammensetzung (Mikrobiota) auf den Produktproben mit der bakteriellen Zusammensetzung der Waschwasserproben korreliert werden. Einerseits zeigte sich vor allem bei Feldproben eine produktspezifische Mikrobiota. Andererseits kam es entlang der Verarbeitungskette vom Feld zum Endprodukt zu deutlichen Veränderung der Mikrobiota. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die Mikrobiota des pflanzlichen Rohstoffes nur einen begrenzten Einfluss auf die Mikrobiota des geschnittenen und gewaschenen Salat-Endproduktes hat. Hier zeigte sich, dass die Mikrobiota-Zusammensetzung des Waschwassers eine viel größere Bedeutung für die Besiedlung des Endproduktes hatte. Um eine Ausbreitung von pathogenen Mikroorganismen im Waschwasser einzudämmen wurde überprüft, inwiefern Humanpathogene (Salmonella) durch den Einsatz von Bakteriophagen reduziert werden können. Dabei führte in Challengeversuchen die Applikation des spezifischen Phagen in Waschwasser zu einer zehnprozentigen Reduktion der Salmonellen und zeigte die prinzipielle Durchführbarkeit dieser Art der biologischen Kontrolle. Das Potential an Verbesserungsmöglichkeiten (Phagenauswahl, Phagenmix, Applikation etc.) wurden in diesem Projekt nicht ausgeschöpft, sodass bei Optimierung mit einer deutlichen Steigerung der Reduktion zu rechnen ist.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Gemüsebau
- Verfahrenstechnik Lebensmittel
- Lebensmittelmikrobiologie
- Toxikologie
Rahmenprogramm
Förderprogramm
Ausführende Einrichtung
MRI - Institut für Mikrobiologie und Biotechnologie (MRI-MBT)
