Der Nachwuchspreis der Heinrich-Stockmeyer-Stiftung geht an Victoria Werum für eine Arbeit über Listerien-Biofilme.
Victoria Werum nahm am 24. Juli 2020 den Nachwuchspreis der Heinrich-Stockmeyer-Stiftung aus den Händen von Professor Dr. Dr. habil. Manfred Gareis entgegen. Bekommen hat die Forscherin ihn für ihre an der Hochschule Fulda in den Fachbereichen Ökotrophologie und Lebensmitteltechnologie angefertigte Masterarbeit über die Bildung von Listerien-Biofilmen in der Fleischindustrie.
2019 widmete sich die Presiträgerin einer äußerst ungewünschten und unangenehmen Bakteriengattung: den Listerien. Gerade das Bakterium Listeria monocytogenes (L.) ist dafür bekannt, sogenannte Biofilme auszubilden, das heißt eine Schleimschicht aus verschiedenen Mikroorganismengattungen und -arten die sich zusammenschließen und so besser vor Umwelteinflüssen schützen können. Gelangen die Bakterien aus diesem Schleim in ein Lebensmittel, kann dies negative gesundheitliche Folgen wie Durchfall haben. Im Fall einer Listeriose kann dies zum Tod führen.
Leider zeigen Biofilme gerade in der Fleischindustrie eine erhöhte Resistenz gegen herkömmliche Reinigungs- und Desinfektionsmittelmaßnahmen. Die größte Herausforderung bei der Bekämpfung von L. monocytogenes besteht darin, die Ansiedlung der Bakterien in Nischen zu verhindern. Die Forschung nach neuen Konzepten zur Kontrolle der Biofilme dieser Listerien-Art stand daher bei der Arbeit an der Hochschule Fulda im Mittelpunkt.
Beseitigungsstrategien
Reinigungsprodukte auf mikrobiologischer Basis werden als Alternative zu chemischen Mitteln bei der Bekämpfung von Biofilmen diskutiert. Die mikrobiologische Methode basiert auf dem Einsatz von Bacillus spp., denn diese Mikroorganismen sind dafür bekannt, Anti-Biofilm-Moleküle zu produzieren. Im Rahmen der nun ausgezeichneten Arbeit war es das Ziel, die Wirkung eines Reinigungsprodukts auf Bacillus-Basis auf bestehende Biofilme von L. monocytogenes einzeln oder zusammen mit dem Bakterium Pseudomonas fragi auf Edelstahlplättchen während eines simulierten Produktionsstopps zu testen.
Lösungsansatz und Ergebnisse
Die Tests wurden unter Fleischverarbeitungsbedingungen durchgeführt. Dazu wurden die Listerien-Spezies aus Schweinehackfleisch und aus geräuchertem Schweinebauch separat belassen, um Biofilme auf mit Fleischsaft beschmutzten Edelstahlplättchen zu bilden, die in steril filtriertem Fleischsaft mit Listerien allein oder zusammen mit Pseudomonaden inkubiert wurden. Im letzteren Fall wurden zunächst zwei Pseudomonas fragi-Stämme aus einem Schweinelachs-Fleischsaft zur Bildung eines Biofilms belassen und zusammen mit L. monocytogenes inkubiert. Nach der Biofilmbildung wurden die Edelstahlplättchen mit dem mikrobiologischen Reiniger behandelt und dann mit ihrem durch Hitze inaktivierten Gegenstück verglichen.
Im Vergleich zur Negativkontrolle konnte die Biofilmpopulation von L. monocytogenes nach der Behandlung mit dem Reinigungsprodukt auf Bacillus-Basis und seinem hitzeinaktivierten Gegenstück signifikant reduziert werden. Der Vergleich zwischen den Reduktionswerten des mikrobiell aktiven und inaktiven Reinigungsprodukts zeigte keine signifikanten Unterschiede. Weder beim Biofilm-Versuch allein mit Listerien noch bei dem mit Listerien und dem Pseudomonaden-Stamm.
Fazit
Anhand der von Victoria Werum durchgeführten Studie kann die mikrobielle Reinigung als alternative Anti-Listerien-Strategie in Nischen der Fleischindustrie als eher ungeeignet eingestuft werden. Denn die Bacillus-Sporen aus dem Reinigungsprodukt benötigten zu lange, um zu keimen. Und auch zu lange, um ihre Wirkung gegen Listerien zu entfalten und zu lange, um die Biofilmbildung zu unterbinden.
Die Bilder oben: Preisträgerin Victoria Werum. Ihr Verfahren zur Benetzung der Edelstahlplättchen mit steril filtriertem Fleischsaft mit anschließender Trocknung simuliert eine Anschmutzung.
Das ist der Nachwuchspreis der Heinrich-Stockmeyer-Stiftung
Mit ihren Förderprogrammen und Auszeichnungen fördert die gemeinnützige Stiftung Arbeiten mit besonderem Praxisbezug und anwendungsorientierte Forschung zur Erzielung von mehr Lebensmittelsicherheit. Sie trägt damit zur Stärkung des Verbrauchervertrauens in die Qualität von Lebensmitteln bei. Der Nachwuchspreis der Heinrich-Stockmeyer-Stiftung ist mit 2.500 Euro dotiert.
Prämiert werden insbesondere Bachelor- und Masterarbeiten sowie vergleichbare wissenschaftliche Abschlussarbeiten oder entsprechende Veröffentlichungen. Diese sollten den genannten hohen Anwendungs- und Praxisbezug vorweisen und nicht älter als zwei Jahre sein. Der Nachwuchspreis wird an Wissenschaftler/innen sowie Mitglieder von wissenschaftlichen Institutionen, Fachgesellschaften, Behörden und Wissenschaftsredaktionen vergeben.
