Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Lebensmittelvergiftungen: 18 neue Varianten eines Bakteriengifts entdeckt

01.04.2015

Das Bakterium Bacillus cereus ist ein Erreger, der eine Lebensmittelvergiftung hervorrufen kann. Dabei erweist sich der Keim als ausgesprochen vielseitig: Eine aktuelle Studie in Analytical and Bioanalytical Chemistry zeigt, dass der Erreger 19 verschiedene Varianten eines Giftes produziert, das beim Menschen zu Übelkeit und Erbrechen führt. Dies könnte erklären, warum manche Krankheitsfälle eher harmlos, andere aber sogar tödlich verlaufen können.

Europaweit steigt die Anzahl der durch Bacillus-Arten verursachten Lebensmittelvergiftungen. Die von B. cereus ausgelösten Infektionen sind zwar unangenehm, aber meist nicht lebensbedrohlich. Je nachdem, welches Toxin der Keim freisetzt, leiden die Patienten an Durchfall oder an Übelkeit und Erbrechen. Allerdings gibt es auch schwere, in sehr seltenen Fällen sogar tödliche Krankheitsverläufe.


Bakterien der Art Bacillus cereus unter dem Mikroskop. Die weißen Einschlüsse in den stäbchenförmigen Bakterien sind Sporen, die auch bei Hitze überleben.

H. Seiler / TUM

Die Krankheitsform, die Übelkeit und Erbrechen auslöst, bezeichnet man als emetisch. Dafür verantwortlich ist das Gift Cereulid. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM) und der Veterinärmedizinischen Universität Wien haben ein Nachweisverfahren für das Toxin entwickelt. Dabei konnten sie neben einem bereits bekannten Cereulid 18 weitere Varianten identifizieren.

Fertiggerichte erhöhen Risiko für Lebensmittelinfektionen

Erst kürzlich erkrankten in verschiedenen Kitas im Kreis Paderborn etwa 100 Kinder und Betreuer an einer B. cereus-Infektion*: Es stellte sich heraus, dass sie Milchreis vom gleichen Caterer verzehrt hatten. Tatsächlich steigt mit dem Konsum vorgefertigter Gerichte das Risiko einer Lebensmittelvergiftung. Besonders vom B. cereus-Befall betroffen sind stärkehaltige Speisen wie Reis, Pasta und Kartoffeln.

„Dabei spielt oft fehlerhaftes Temperaturmanagement eine Rolle“, erläutert Prof. Thomas Hofmann vom Lehrstuhl für Lebensmittelchemie und sensorische Analytik. „Die Bakterien vermehren sich zum Beispiel in vorgekochten Lebensmitteln, die beim Aufwärmen nicht stark genug erhitzt bzw. davor nicht ausreichend gekühlt wurden.“

Außerdem kann B. cereus Sporen bilden, die auch bei starker Hitze überleben - und bei kühleren Temperaturen wieder funktionsfähige Bakterien hervorbringen. Häufig bilden diese dann Bakteriengifte, die wiederum hitzestabil sind – wie das Cereulid.

Toxin greift Zellmembran an

Das Toxin greift die Membran lebender Zellen an. Ihrem Aufbau nach ähneln Cereulide einer Zange, die ein Kalium-Ion umschließt. Die Kalium-Ionen ändern die elektrische Spannung an der Zellmembran, es kommt zur Schädigung der Membran bis hin zum Zelltod.

„Wie toxisch die einzelnen Cereulid-Formen wirken, hängt von ihrer chemischen Struktur ab: Je lipophiler, also fettliebender sie sind, umso besser können sie an die aus Fettsäuren bestehenden Membran andocken“, sagt Prof. Siegfried Scherer, der den Lehrstuhl für Mikrobielle Ökologie leitet.

Neues Nachweisverfahren wird erprobt

„Vor diesem Projekt gab es kein befriedigendes Nachweisverfahren für das Cereulid-Toxin in Lebensmitteln“, erklärt Hofmann „Mit unserem auf Massenspektrometrie basierenden Verfahren haben wir einen wichtigen Grundstein gelegt, das Bakteriengift zuverlässig nachzuweisen.“

Damit lässt sich künftig auch abschätzen, welches Risiko von kontaminierten Produkten ausgeht – und welche Bedeutung die verschiedenen Cereulid-Varianten dabei haben. Das neue Nachweisverfahren wird zur Zeit auf europäischer Ebene sowie zusammen mit der Food & Drug Administration (FDA) der USA evaluiert und auf den Einsatz vorbereitet.

*http://www.nw.de/lokal/kreis_paderborn/salzkotten/salzkotten/20412380_Milchreis-...

Publikation:
Chemodiversity of cereulide, the emetic toxin of Bacillus cereus; Sandra Marxen, Timo D. Stark, Elrike Frenzel, Andrea Rütschle, Genia Lücking, Gabriel Pürstinger, Elena E. Pohl, Siegried Scherer, Monika Ehling-Schulz, Thomas Hofmann; Analytical and Bioanalytical Chemistry; DOI: 10.1007/s00216-015-8511-y (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25665710)

Bild zum Download: http://go.tum.de/245776

Kontakt:

Technische Universität München

Prof. Dr. Thomas Hofmann
Lehrstuhl für 
Lebensmittelchemie und molekulare Sensorik
Tel.: +49 8161 71-2902
thomas.hofmann@tum.de
http://www.molekulare-sensorik.de/startseite.html

Prof. Dr. Siegfried Scherer
Lehrstuhl für Mikrobielle Ökologie
Tel.: +49 8161 71-3516
siegfried.scherer@wzw.tum.de
http://micbio.wzw.tum.de/index.php

Weitere Informationen:

http://www.tum.de/die-tum/aktuelles/pressemitteilungen/kurz/article/32318/

Bild zum Download: http://go.tum.de/245776

Dr. Ulrich Marsch | Technische Universität München

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Zebras: Immer der Erinnerung nach
24.05.2017 | Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen

nachricht Wichtiges Regulator-Gen für die Bildung der Herzklappen entdeckt
24.05.2017 | Universität Basel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochspannung für den Teilchenbeschleuniger der Zukunft

24.05.2017 | Physik Astronomie

3D-Graphen: Experiment an BESSY II zeigt, dass optische Eigenschaften einstellbar sind

24.05.2017 | Physik Astronomie

Optisches Messverfahren für Zellanalysen in Echtzeit - Ulmer Physiker auf der Messe "Sensor+Test"

24.05.2017 | Messenachrichten