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06 ➜ HEALTH & ENVIRONMENT LEBENSMITTELKONTROLLEN AUF MOLEKULARER BASIS /// Neue Nachweisverfahren auf DNA- oder Protein-Basis können bakterielle Verun- reinigungen von Nahrungsmitteln und Getränken schnell und zuverlässig detektie- ren. AIT-ExpertInnen entwickeln unterschiedliche molekulare Tests, um Pathogene aufzuspüren und ihre Ausbreitungswege zu ermitteln oder um die Wirkung von Nah- rungsmittelzusätzen zu bestimmen. /// l AUF DEN PUNKT GEBRACHT Bakterielle Infektionen durch kontaminierte Lebensmittel sind auch in der westlichen Welt noch immer ein akutes Problem. Vor allem Pathogene, die häufigsten Verursacher von Infektionen, stellen eine gefährliche Bedrohung für die menschliche Gesundheit dar. Im Verdachtsfall müssen sie daher schnell und präzise identifiziert werden. Am AIT werden sowohl extrem schnelle als auch hoch genaue molekulare Verfahren zum Nachweis von Salmonellen, EHEC etc. entwickelt, die eine große Bandbreite von Anwendungen abdecken. Auf der Forschungsagenda des Health & Environment Departments stehen zudem innovative Verfahren zur Ermittlung von Nahrungsmittelzusatzstoffen und ihrer Wirkung auf den menschlichen Organismus oder auch proteinbasierte Methoden zur Qualitätskontrolle, etwa von Milch. FÜR DAS JAHR 2009, also noch vor der EHEC-Krise, registrierte die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit 5.550 lebensmittelbedingte Krankheitsausbrüche in der EU, von denen rund 49.000 Menschen betroffen waren und die zu 46 Todesfällen führten. Diese Erkrankungen betreffen also durchaus nicht nur Entwicklungsländer. In der westlichen Welt wird das Problem zudem durch die Überalterung der Gesellschaft verschärft, da ältere Menschen sensibler auf Pathogene und Allergene im Essen oder in Getränken reagieren. Einer zu
verlässigen Kontrolle von Lebensmitteln und der Entwicklung entsprechender Verfahren kommt also höchste Priorität zu. Als praxisnahe Forschungseinrichtung beschäftigt sich auch AIT im Department Health & Environment seit Jahren intensiv mit Fragen der Nahrungsmittelsicherheit. SPEZIELLE DIAGNOSEWERKZEUGE FÜR ALLE FÄLLE „Um bakterielle Pathogene wie Salmonellen oder E. coli aufzuspüren, arbeiten wir an zwei sehr komplementären Diagnostik-Tools“, berichtet die Molekularbiologin Tanja Kostic. „Zum einen an proteinbasierten Methoden, zum anderen an Verfahren auf DNA-Ebene.“ Im Verhältnis zu konventionellen Methoden sind diese beiden neuen Ansätze sehr schnell. Vergleicht man sie miteinander, schneiden zumindest in puncto Schnelligkeit und Quantifizierung die proteinbasierten Methoden besser ab. „Allerdings liefern sie weniger detaillierte Ergebnisse, wodurch sie für gewisse Fragen zwar optimal, für andere aber nicht geeignet sind“, so Kostic. Will man beispielsweise die Ausbreitungsdynamik und Gefährlichkeit eines Krankheitserregers abschätzen, reicht die Feststellung seiner biologischen Gattung nicht. In solchen Fällen muss man ihn genauer typisieren. So haben die AIT-ExpertInnen in Kooperation mit Forschergruppen aus Kanada und Großbritannien etwa einen DNA-basierten Microarray zur Detektion der in Europa und Nordamerika am häufigsten vorkommenden Salmonellen-Serotypen entwickelt. BIOGEMÜSE IM FADENKREUZ DER FORSCHUNG Um neue Erkenntnisse über das Vorkommen und die Vermeidung von Pathogenen in der biologischen Landwirtschaft zu gewinnen, wurde bereits vor dem EHEC-Ausbruch das EU-Projekt PATHORGANIC gestartet, an dem AIT als österreichischer Partner maßgeblich beteiligt ist. „In der biologischen Landwirtschaft werden häufig tierische Fäkalien als natürliches Düngemittel verwendet“, erklärt Tanja Kostic. „Dieser Mist ist oft mit Enterobakterien wie E. coli oder Salmonellen verseucht, die im Gedärm der Tiere leben, ohne diese zu beeinträchtigen“. Über den Dünger können diese Bakterien auf das Gemüse und damit in den menschlichen Organismus gelangen. Die mithilfe der DNA-basierten PCR-Methode (Polymerase-Kettenreaktion) durchgeführten Untersuchungen der AIT-ExpertInnen förderten Bedenkliches zutage: „Wir waren sehr er- TANJA KOSTIC /// Scientist im Health & Environment Department „Um bakterielle Pathogene aufzuspüren, arbeiten wir sowohl an proteinbasierten Metho den, als auch an Verfahren auf DNA- Ebene – also an zwei sehr komplementären Diagnostik-Tools.“ staunt, wie viele Pathogene – vornehmlich Salmonellen und EHEC-Keime – wir sowohl im Dung als auch später auf dem Gemüse nachweisen konnten“, berichtet die Wissenschaftlerin. „Für uns kam der EHEC-Ausbruch im Sommer deshalb alles andere als überraschend!“ GEFAHR DURCH MANGELNDE (KÜCHEN-)HYGIENE Welche Konsequenzen haben diese Forschungsergebnisse für die Praxis? „Es wurden Richtlinien zur Risikominimierung ausgearbeitet und an die Bauern verteilt“, so Kostic. Dabei gehe es vor allem um eine adäquate Behandlung, Lagerung und Auswahl des organischen Düngers. Sind die Pathogene bereits im Gemüse, hilft nur noch konsequente Küchenhygiene: Gründliches Waschen sowohl der frischen Nahrungsmittel als auch der Hände gilt nach wie vor als beste Methode zur Bekämpfung lebens- mittelbedingter Infektionen. „Die meisten Krankheitsfälle in diesem Bereich sind auch in Europa auf mangelnde Küchenhygiene zurückzuführen“, betont Tanja Kostic. „Eigentlich sollte es Aufklärungskampagnen über richtiges Händewaschen geben, um bei den Menschen das nötige Bewusstsein zu schaffen.“ ALMKÜHE ALS PATHOGENVERTEILER Ein bislang eher vernachlässigtes Thema in diesem Forschungsfeld ist das Eindringen von Pathogenen aus Wildtieren oder Almkühen ins Grund- und Ober- HEALTH & ENVIRONMENT 07 Pathogene – die häufigsten Verursacher von Infek - tionen – müssen für rechtzeitige Gegenmaßnahmen schnell und präzise identifiziert werden. Am AIT werden daher molekulare Verfahren entwickelt, die nicht nur extrem schnell, sondern auch hoch genau Sal - monellen, EHEC & Co nachweisen können.
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