Purdue-Forscher verfolgen tödliches lebensmittelbedingtes Bakterium

Purdue-Forscher verfolgen tödliches lebensmittelbedingtes Bakterium
Purdue-Forscher verfolgen tödliches lebensmittelbedingtes Bakterium
Anonim

WEST LAFAYETTE, Indiana – Forscher der Purdue University entwickeln neue elektronische Sensoren, die in der Lage sein sollen, den tödlichen Erreger Listeria monocytogenes in Lebensmittelverarbeitungslinien zu erkennen.

Im Mai kündigte Präsident Bill Clinton an, dass die Bundesregierung von Lebensmittelverarbeitern verlangen werde, die Zahl der Listeria-Erkrankungen bis 2005 zu halbieren, statt wie zuvor geplant bis 2010. Später in diesem Sommer wird das US-Landwirtschaftsministerium voraussichtlich vorschlagen, dass Verarbeitungsbetriebe ihre Anlagen und Geräte auf Listeria monocytogenes testen müssen.Die Verarbeiter müssten Lebensmittel nicht auf das Bakterium testen.

Listeria monocytogenes ist der tödlichste Lebensmittelpathogen von allen. In den Vereinigten Staaten erkranken jedes Jahr mehr als 2.500 Menschen daran, und eines von fünf Opfern stirbt.

Arun Bhunia, außerordentlicher Professor für Lebensmittelwissenschaften an der Purdue, sagt, dass Listeria monocytogenes ein schwer zu kontrollierender Krankheitserreger ist. "Es ist sehr hitzebeständig, es wächst sogar, wenn es gekühlt wird, und es überlebt das Einfrieren", sagt er.

Listeria monocytogenes ist ein weit verbreitetes Bakterium, das in vielen Lebensmitteln vorkommt, darunter Fleisch, Geflügel, Meeresfrüchte und Gemüse. Laut Untersuchungen des US-Landwirtschaftsministeriums aus dem Jahr 1999 wurde es in 12 Prozent des verkauften Rinderhackfleischs, 25 Prozent des Hühnerhackfleischs und 30 Prozent des verkauften Putenhackfleischs gefunden. Sechs Prozent des verzehrfertigen Frühstücksfleischs enthielten den Erreger.

Bhunia sagt, dass gesunde Personen normalerweise nicht an der durch das Bakterium verursachten Krankheit leiden.„Nicht jeder reagiert empfindlich auf Listeria monocytogenes“, sagt Bhunia. "Personen, die immungeschwächt, sehr jung, alt, Krebs- oder AIDS-Patienten sind oder eine Organtransplantation hatten, sind empfindlich gegenüber diesem Organismus."

Ein Ausbruch von Listerien im Jahr 1998 tötete 15 Menschen und erkrankte weitere 100 Menschen. Ungefähr 15 Millionen Pfund Hot Dogs und Frühstücksfleisch wurden wegen des Ausbruchs zerstört.

Listeria monocytogenes kann Durchfall, Kopfschmerzen, Fieber und noch extremere Erkrankungen wie Meningitis, Enzephalitis, Leberabszesse und Schwangerschaftsfehlgeburten verursachen.

Im Gegensatz zu Salmonellen, die Menschen unabhängig vom vorhandenen Stamm krank machen, verursacht nur eine Form der Listeria Krankheiten. Und obwohl Fälle von Lebensmittelkrankheiten bei Listeria monocytogenes nicht so häufig sind wie bei anderen Lebensmittelpathogenen – 1,5 Millionen Fälle von Salmonellen jährlich gegenüber geschätzten 2.500 Fällen von Listeria – ist Listeria monocytogenes viel tödlicher.Laut Statistiken des Centers for Disease Control and Prevention aus dem Jahr 1999 sterben weniger als ein halbes Prozent der mit Salmonellen infizierten Personen, aber 20 Prozent der Fälle von Listeria monocytogenes verlaufen tödlich.

Ein besserer Nachweis dieses tödlichen Lebensmittelpathogens hat für die Lebensmittelindustrie hohe Priorität, sagt Bhunia. „Derzeit können wir nur eine große Anzahl von Bakterien in einer Probe nachweisen. Um eine große Anzahl zu erh alten, muss man die Probe in einem Labor wachsen lassen“, sagt er. "Es kann bis zu fünf bis sieben Tage dauern, um zu wachsen, zu testen und das Vorhandensein eines bestimmten Krankheitserregers zu bestätigen."

Das ist zu lang, sagt Richard Linton, außerordentlicher Professor für Lebensmittelwissenschaften bei Purdue. "In einer Woche wird dieses Produkt in den Regalen stehen. Wenn es einen größeren Ausbruch von Lebensmittelpathogenen gibt, ist es ziemlich beängstigend, darüber nachzudenken, was jetzt passieren kann."

Ein Team von Wissenschaftlern bei Purdue arbeitet an der Entwicklung eines elektronischen Geräts, das Listeria monocytogenes innerhalb von Minuten identifizieren und sehr geringe Mengen des Bakteriums in einem Gramm oder einem Milliliter Lebensmittel nachweisen kann, eine Menge in etwa der Größe eines Radiergummis.Forschungskoordinator ist Michael Ladisch, Professor für Agrar- und Bioingenieurwesen und Biomedizinische Technik.

Die Fähigkeit, auf geringe Mengen des Bakteriums zu testen, ist wichtig, sagt Linton, weil Listeria monocytogenes bereits ab 10 Zellen infektiös ist. "Vergleichen Sie das mit einer durch Salmonellen verursachten Lebensmittelkrankheit, bei der etwa eine Million Zellen erforderlich wären, um eine Krankheit auszulösen", sagt Linton. „Deshalb ist es so wichtig, kleinste Mengen dieses Erregers in Lebensmitteln nachweisen zu können.“

Die Forschung zur Entwicklung von Listeria-Sensoren wird vom Purdue Food Safety Engineering Project mit Geldern des US-Landwirtschaftsministeriums finanziert. Das Food Safety Engineering Project ist eine Kooperationsvereinbarung zwischen dem USDA Agricultural Research Service und der Purdue's School of Agriculture. Die Mission des Projekts ist es, neues Wissen, Technologien und Systeme zu entwickeln, um die chemische und mikrobielle Kontamination von Lebensmitteln zu verhindern.

„Stellen Sie sich vor, eine Küchenmaschine könnte eine Probe von Rinderhackfleisch untersuchen“, sagt Linton, wobei er einen Bleistift von seinem Schreibtisch als hypothetische Sonde verwendet, „und wissen Sie, ob diese Fleischprobe einen schädlichen Krankheitserreger wie E Coli 0157:H7-Stamm Wir können den Test in 15 Minuten durchführen, aber im Moment sind wir Tage von diesen 15 Minuten entfernt, weil wir Tage brauchen, um genug Bakterien aufzubauen, um zu testen, ob es sich um die tödliche Sorte handelt."

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