Effizienter Schnellnachweis eines Bakterientoxins in Lebensmitteln gewinnt Otto-von-Guericke-Preis 2016

(21.12.2016) In den letzten Jahren häufen sich die Berichte über Lebensmittelvergiftungen, die durch das Bakterium Bacillus cereus hervorgerufen wurden. B. cereus kommt in nahezu allen Lebensmitteln vor und bildet dort das Toxin Cereulid.

Neben Erbrechen und Durchfall kann es bei Vergiftungen in seltenen Fällen auch zu schwerwiegenden Erkrankungen wie Hepatitis kommen. Eine direkte und exakte Messung des Toxingehalts in Lebensmitteln war bislang nicht möglich.


Das neue Nachweisverfahren für das Toxin Cereulid wurde mit dem OVG-Preis ausgezeichnet. Im Bild sind die Projektverantwortlichen Thomas Hoffmann, Vizerektor für Forschung der TU München, Monika Ehling-Schulz, Institut für Mikrobiologie der VetmedUni Vienna und Siegfried Scherer, Institut für Mikrobiologie TU München

WissenschafterInnen vom Institut für Mikrobiologie der Vetmeduni Vienna und der TU München entwickelten nun einen kostengünstigen Schnellnachweis und ein Echtzeit-Monitoring für das Toxin Cereulid in Lebensmitteln.

Das neue Verfahren, auf dem ein inzwischen weltweit angewandter ISO-Standard zur Cereulid-Quantifizierung basiert, wurde heute mit dem begehrten Otto-von-Guericke-Preis ausgezeichnet.

Das Toxin Cereulid wird durch das weltweit verbreitete Bodenbakterium Bacillus cereus gebildet, das von Natur aus auch in vielen Lebensmitteln vorhanden ist.

Bei einer Vergiftung reichen die Symptome von akutem Erbrechen bis zu schwerwiegenden Erkrankungen, die in seltenen Fällen sogar tödlich verlaufen können.

Selbst bei sehr hohen Hygienestandards ist es oft unmöglich, eine Kontamination mit Bacillus cereus komplett zu vermeiden. Selbst die in der Lebensmittelindustrie vielfach bewährte Hitzebehandlung schlägt bei B. cereus nicht an.

Die Sporen des Keims und das Toxin Cereulid sind hochgradig hitzestabil. Alleine in Deutschland entstehen durch entsprechend verunreinigte Lebensmittel jährliche Schäden im zweistelligen Millionenbereich.

Innovative Diagnostikmethoden - Basis eines weltweiten Standards

Umso wichtiger ist es, der Bildung des Toxins im Lebensmittel einerseits vorzubeugen, aber auch vorhandenes Cereulid und dessen Varianten zur Risikoabschätzung zügig und sicher nachzuweisen.

Bislang gab es jedoch weder ein geeignetes Nachweisverfahren, noch Kriterien zur Bewertung der Toxizität von Cereulid. Monika Ehling-Schulz vom Institut für Mikrobiologie der Vetmeduni Vienna, sowie Thomas Hofmann und Siegfried Scherer von der Technischen Universität München haben hier Abhilfe geschaffen.

Im Rahmen eines gemeinsamen Projektes der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) entwickelten die WissenschafterInnen eine sogenannte Cereulid-Tool-Box.

Diese besteht aus innovativen Diagnostikmethoden, die inzwischen erfolgreich in der Praxis eingesetzt werden und die Basis für die Entwicklung eines weltweit angewandten ISO-Standards sind.

Neue Toolbox erlaubt exakten Nachweis in nur 45 Minuten

Mit der neuen Toolbox lässt sich nun exakt feststellen, ob ein Produkt kontaminiert ist und welches Risiko von ihm ausgeht.

„Die Screening-Methode erlaubt eine schnelle Eingruppierung von B.-cereus-Stämmen in Hoch-, Mittel- und Niedrigtoxinproduzenten. Das beschleunigt und erleichtert die Risikoabschätzung und das Gefährdungspotential von kontaminierten Lebens- und Futtermitteln für die Hersteller.

Statt bislang 60 Stunden dauert die präzise, quantitative Bestimmung von Cereulid in Lebensmitteln nun lediglich 45 Minuten“, sagt Ehling-Schulz.

Routinemäßige Anwendung zur Erhöhung der Lebensmittelsicherheit möglich

Bei der Entwicklung des Toxinnachweises setzten die Forschenden unter anderem auf ein Analyseverfahren, bei dem Massenspektrometrie und Flüssigchromatographie gekoppelt werden.

Neben einem schon bekannten Cereulid konnten mithilfe der neuen Tool-Box achtzehn weitere, bisher unbekannte Formen des Toxins identifiziert werden.

„Die routinetauglichen Schnellmethoden erlauben es, die Cereulidmenge in Lebensmitteln erstmals exakt zu quantifizieren“, sagt Ehling-Schulz. „Das ist ein wertvoller Beitrag zum vorbeugenden Verbraucherschutz.“

Lebensmittelunternehmen und Diagnostiklaboratorien verfügen damit über analytische Werkzeuge, die die Lebensmittelsicherheit nachhaltig erhöhen.

„Davon profitieren Verbraucher ebenso wie Unternehmen. Wirtschaftliche Schäden durch Produktionsstopps, Entsorgungsmaßnahmen oder gar Rückrufaktionen und Schadenersatzforderungen können so verhindert werden", schließt Ehling-Schulz.

Das Projekt wurde vom Forschungskreis der Ernährungsindustrie E.V. (FEI) koordiniert.

Projekt mit Otto von Guericke Preis ausgezeichnet

Für seine Leistung wurde das Forscherteam gestern in Berlin im Rahmen der AiF-Veranstaltung „FORSCHER Mittelstand“ mit dem Otto von Guericke-Preis der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen ausgezeichnet.

Der Preis wird einmal im Jahr für herausragende Leistungen auf dem Gebiet der IGF vergeben und ist mit 10.000 Euro dotiert.

Die vorwettbewerbliche IGF wird im Innovationsnetzwerk der AiF und ihrer 100 Forschungsvereinigungen organisiert und vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) mit öffentlichen Mitteln gefördert.



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