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Enterotoxin-Expression in Bacillus thuringiensis-Stämmen, die in Pflanzenschutzmitteln und Biozid-Produkten verwendet werden

Projekt


Förderkennzeichen: BfR-BIOS-08-1322-650
Laufzeit: 01.01.2016 - 31.12.2016
Forschungszweck: Angewandte Forschung

B. thuringiensis-Stämme werden als mikrobiologische Wirkstoffe in Pflanzenschutzmitteln (PSM) und Biozidprodukten (BP) verwendet (besonders im ökologischen Landbau und zur Vektor-Bekämpfung in Wasser-Reservoirs) und haben infolgedessen eine große ökonomische Bedeutung. Untersuchungen mit Bacillus (B.) thuringiensis-Stämmen, die in Deutschland als PSM und BP Verwendung finden, haben gezeigt, dass diese Stämme die genetische Information für alle Untereinheiten der diarrhoetischen Toxine NHE und HBL besitzen (Frederiksen et al., 2006). Seitens der PSM und BP Hersteller wird hierzu betont, dass die eingesetzten Stämme Enterotoxine nur in sehr geringen Mengen bilden. In einer Untersuchung konnte bestätigt werden, dass B. thuringiensis-Stämme aus PSM eine geringere Enterotoxinexpression aufweisen im Vergleich zu einem humanpathogenen Bacillus cereus-Stamm. Es war jedoch nicht Gegenstand der Untersuchung, die Kulturbedingungen, unter denen möglicherweise eine höhere Toxinbildung auftritt, zu definieren bzw. zu optimieren (Damgaard, 1995). Im Herbst 2012 wurde zum ersten Mal in Deutschland über einen Krankheitsausbruch berichtet, bei dem im verdächtigen Lebensmittel (Salat) hohe Konzentrationen von B. thuringiensis nachgewiesen werden konnten. Dies wurde als ein erster Hinweis gedeutet, wonach möglicherweise B. thuringiensis-Stämme, die in PSM eingesetzt werden, auch ein humanpathogenes Potenzial haben können. Die betroffenen Personen entwickelten Durchfall nach dem Verzehr von Salat, der kurz vor der Ernte mit einem B. thuringiensis-haltigen PSM behandelt worden war (BfR, 2013). Eine Risikobewertung von B. thuringiensis-Präparaten im Hinblick auf die humane Gesundheit ist von der EFSA bisher nicht erfolgt. Dies liegt möglicherweise daran, dass wenig bekannt ist über: (a) das Toxinbildungsvermögen der eingesetzten Stämme, (b) Bedingungen, die die Enterotoxinbildung beeinflussen, und (c) die Toxinmenge, die erforderlich ist, um eine Durchfallerkrankung auszulösen. Nach dem derzeitigen Kenntnisstand ist es jedoch nicht möglich zu (c) Untersuchungen durchzuführen. Folgende Fragen über die B. thuringiensis-Stämme, die in PSM und BP eingesetzt werden, sind hinsichtlich der menschlichen Gesundheit derzeit noch offen: 1. Besitzen die in PSM und BP verwendeten B. thuringiensis-Stämme das Potenzial, humanpathogene Toxine zu exprimieren, und wenn ja, unter welchen (Kultur)-Bedingungen? 2. Wie lange können Sporen bzw. vegetative Zellen überleben und unter welchen Bedingungen? 3. Gibt es geeignete Risikominderungsmaßnahmen, wie z.B. Wartezeiten zwischen Behandlung und Ernte, um eine Exposition von Verbrauchern mit den Sporen oder vegetativen Zellen von B. thuringiensis zu vermeiden oder zu reduzieren?

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