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Nachweis und Typisierung von Bakteriophagen in Rohmilch zur Erarbeitung neuer molekularer Schnellmethoden

Projekt

Ernährung und Verbraucherschutz

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Ernährung und Verbraucherschutz


Förderkennzeichen: MRI-MBT-08-KI-301-5130
Laufzeit: 01.10.2015 - 31.07.2017
Forschungszweck: Angewandte Forschung

In diesem Projekt werden erstmalig Phagen der Milchsäurebakterien aus Rohmilchproben isoliert und untersucht. Lactococcus lactis Phagen überstehen häufig die Pasteurisierung der Rohmilch, wodurch sie in Fermentationsprozesse, wie die Käseherstellung, eingetragen werden und hier zu Fermentationsstörungen führen können. Über diese Rohmilchphagen liegen nur unzureichende Kenntnisse vor, daher sollen diese durch ein umfangreiches Screening erfasst und anschließend typisiert werden. Die so gewonnenen Kenntnisse über die Biodiversität der Rohmilchphagen sollen als Grundlage für die Entwicklung neuer molekularer Schnellnachweismethoden dienen. Im Rahmen des Projektes „Nachweis und Typisierung von Phagen der Milchsäurebakterien in Rohmilch“ wurden insgesamt 52 Rohmilchproben auf das Vorhandensein von Phagen für Milchsäurebakterien untersucht. Dazu wurden die Rohmilchproben mit einer Auswahl von sechs Lactococcus lactis Stämmen inkubiert, um zunächst auch Phagen mit niedrigen Titern anzureichern. Im nächsten Schritt wurden dann die Phagen durch einen Spottest nachgewiesen. Anschließend wurden die Phagen über Einzelplaque-Isolierungen gereinigt und dann charakterisiert, zudem wurde der Phagentiter ermittelt. Insgesamt konnten in 18 Proben Phagen identifiziert werden Dies entspricht einem unerwartet hohen Anteil von 35%. Von den eingesetzten L. lactis Stämmen erwiesen sich drei als phagensensitiv (WG2, 3107 und Bu2-60). Die neuen Phagen ließen sich elektronenmikroskopisch drei unterschiedlichen Morphotypen zuordnen. Die Phagentiter wurden in den Originalrohmilchproben bestimmt und lagen zwischen unter 101 bis maximal 3 x 106 Plaque-bildende Einheiten (PbE) mL-1. Diese Untersuchung hat somit gezeigt, dass entgegen den bisherigen Literaturangaben auch unerwartet hohe Phagenmengen in Rohmilchproben vorhanden sein können. Der Anteil an phagenpositiven Proben liegt in der Literatur bei 10% (Madera et al., 2004) und die publizierten maximalen Phagentiter bei max. 104 PbE mL-1 (McIntyre et al., 1991). Dies zeigt, dass bisher die Rohmilch als Phagenquelle nur unzureichend untersucht worden ist. Die Arbeiten zu den Rohmilchphagen dauern zurzeit noch an. Sie sind auch z. T. die Grundlage für die Einreichung eines neuen AiF/FEI-Forschungsvorhabens: „Erhöhte Phagensicherheit in Molkereien durch hochspezifische molekulare Phagen-Nachweissysteme und eine orthogonale Prozessstrategie zur Phagenreduktion in Molke“. Dieser Projektantrag wurde bereits auf FEI-Ebene positiv bewertet. Die zweite höhere Begutachtungsrunde bei der AiF erfolgt in Kürze im Dezember 2016. Bei erfolgreicher Begutachtung werden dann die Arbeiten an den Rohmilchphagen in dem 30-Monate-Projekt fortgesetzt.

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