Speziallabor für Sporenbildner

Im Vordergrund der Arbeiten des Speziallabors für Sporenbildner stehen Fragen zur Lebensmittelsicherheit in Zusammenhang mit dem Vorkommen der Spezies der Bacillus (B.) cereus-Gruppe, Clostridium (C.) botulinum, C. perfringens und Clostridioides difficile in Lebensmitteln.

Bacillus cereus-Gruppe

Spezies der B. cereus-Gruppe (B. cereus sensu lato (s.l.)) sind fakultativ anaerobe, grampositive, Sporen-bildende Bakterien, die weltweit in der Umwelt verbreitet sind. Die vollständige Vermeidung der Kontamination von Lebensmitteln ist aufgrund der Überdauerungsfähigkeit der Sporen schwierig. Geringe Sporen- bzw. Keimgehalte stellen gewöhnlich kein Problem dar, jedoch können mangelhafte Lagerbedingungen zum Auskeimen der Sporen und zur Vermehrung der Bakterienzellen im Lebensmittel führen. Beim Verzehr von mit B. cereus (s.l.) kontaminierten Speisen werden Bakterienzellen und/oder Toxine aufgenommen, die zu Durchfallsymptomen und/oder Übelkeit und Erbrechen führen können. Eine Keimvermehrung kann durch eine schnelle Kühllagerung oder ausreichende Heißhaltung von erhitzten Speisen verhindert werden.

Clostridien

Clostridien sind grampositive, Sporen-bildende Stäbchenbakterien. Die meisten Clostridien-Spezies sind obligate Anaerobier, was eine Herausforderung für die Labordiagnostik darstellen kann. Ihre Sporen sind sehr widerstandsfähig und kommen ubiquitär vor. Durch die weite Verbreitung können Kontaminationen von Lebensmitteln mit Clostridien-Sporen vorkommen. Bei korrekter Zubereitung und Lagerung der Lebensmittel stellen geringfügige Kontaminationen meistens kein Risiko dar. Über die Bildung von Toxinen können Clostridien Erkrankungen bei Menschen und Tieren auslösen. Die Toxine können entweder bereits im Lebensmittel gebildet werden und nach dem Verzehr direkt zu einer Intoxikation (z.B. Botulismus) führen, oder aufgenommene Sporen keimen im Verdauungstrakt zu vermehrungsfähigen Bakterienzellen aus und bilden dort krankmachende Toxine. Die Symptome reichen von Bauchkrämpfen und Durchfall (C. perfringens, Clostridioides difficile) bis hin zu schweren neurologischen Symptomen, wie Sehstörungen, Schluckbeschwerden und Muskellähmungen (Botulinum-Neurotoxine).

Forschungsschwerpunkte im Speziallabor für Sporenbildner

• Etablierung und Optimierung von Methoden zur Untersuchung des pathogenen Potentials von Clostridien und Bakterien der B. cereus-Gruppe
• Studien zum Vorkommen und zur Charakterisierung von Clostridioides difficile und B. cereus (s.l.) in ausgewählten Lebensmitteln
• Weiterentwicklung von Isolationsmethoden für Clostridioides difficile aus verschiedenen Matrices
• Mitarbeit bei der Etablierung von Tierversuchsersatzmethoden zum Nachweis von Botulinum-Neurotoxinen in Lebensmitteln

Weitere Aufgaben zur Unterstützung von Laboren der amtlichen Lebensmittelüberwachung in Deutschland

• Mikro- und molekularbiologische Charakterisierung von eingesandten Isolaten (Clostridien und Bakterien der B. cereus-Gruppe) inklusive NGS
• Beteiligung an nationalen Monitoringprogrammen
• Nachweis von Cereulid in Lebensmitteln in Zusammenarbeit mit dem NRL für die Überwachung von marinen Biotoxinen
• Stammsammlung
• Unterstützung und Beratung